Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Шток»

Грібаньов, Дмитро Володимирович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8809

Full metadata record

DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	Лега, Андрій Юрійович	-
dc.contributor.author	Грібаньов, Дмитро Володимирович	-
dc.date.accessioned	2026-03-17T19:30:13Z	-
dc.date.available	2026-03-17T19:30:13Z	-
dc.date.issued	2025	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8809	-
dc.description.abstract	АНОТАЦІЯ На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Шток»» Виконавець: здобувач групи ПМ-11 Грібаньов Дмитро Володимирович Керівник: к. і. н., доцент Лега Андрій Юрійович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 61 сторінку формату А4, 9 рисунків, 14 таблиць, 27 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі виконано наступне: здійснено розрахунки припусків, режимів різання та норм часу. Сконструйовано верстатні пристрої для обробки на вертикально-свердлильному верстаті 2Н118, пристрій для контролю торцевого биття. В розділі охорона праці розглянуто вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних верстатах фрезерної групи.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.subject	Технологічний процес виготовлення деталі	uk_UA
dc.title	Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Шток»	uk_UA
dc.type	Bachelor Thesis	uk_UA
Appears in Collections:	131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Грібаньов.pdf Restricted Access		865.2 kB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show simple item record

Extracted text

Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв

До захисту допущено:
Завідувач кафедри ТОМВ
____________Георгій КАНАШЕВИЧ
«_____»_____________2025р.

Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра

на тему: «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі
«Шток»»

Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМ-11
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Грібаньов Дмитро Володимирович
Керівник: к.і.н., доцент Лега Андрій Юрійович
Рецензент: Якушев В.І., директор
ДП «Семпал» м. Черкаси

Засвідчую, що у кваліфікаційній роботі
немає запозичень з праць інших
авторів без відповідних посилань.
Здобувач: __________________
підпис

Черкаси 2025 р.
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв
Освітній рівень бакалаврський.
Спеціальність 131 «Прикладна механіка».
Освітня програма «Комп’ютерне конструювання обладнання та розробка
технологій машинобудування».
ЗАТВЕРДЖУЮ:
Завідувач кафедри ТОМВ
Георгій КАНАШЕВИЧ
« » ____________2025_р.

ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу бакалавра

__________________Грібаньов Дмитро Володимирович _____________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Шток»
Керівник роботи: Лега Андрій Юрійович, к.і.н., доцент
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджена наказом Черкаського державного технологічного університету від
«05» березня 2025р. №63/03-03
2. Термін подання здобувачем роботи 30.05.2025
3. Вихідні дані до роботи: кресленик деталі ««Шток»» __________
______________________________________________________________
4. Зміст пояснювальної записки:1. Інженерні розрахунки заданої деталі; 2.
Технологічний розділ; 3. Конструкторський розділ; 4. Охорона праці
____________________________________________________________________
_______________________________________________________________
5. Перелік графічного матеріал(з точним зазначенням обов’язкових
креслеників, плакатів, презентацій тощо): «Шток»; «Шток» (прокат); Маршрут
обробки деталі; Пристрій верстатний; Пристрій контрольний; Охорона праці та
безпека в надзвичайних ситуаціях (Вимоги охорони праці під час виконання
робіт на металообробних верстатах фрезерної групи)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
________________________________________________________
6. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується
Підпис, дата
Розділ Керівник
завдання видав завдання прийняв
1,2,3 Лега А.Ю. 01.03.2025 28.05.2025
4 Цікановський В.Л. 01.03.2025 28.05.2025

7. Дата видачі завдання 01.03.2025
Календарний план
№ Термін
Назва етапів кваліфікаційної роботи виконання Примітка
з/п етапів роботи
1. Інженерні розрахунки заданої деталі 01.03.2025 Виконано
2. Технологічний розділ 28.03.2025 Виконано
3. Конструкторський розділ 26.04.2025 Виконано
4. Охорона праці 11.05.2025 Виконано
5. Оформлення технічної документації 28.05.2025 Виконано

Здобувач ___________ Дмитро ГРІБАНЬОВ
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

Керівник ___________ Андрій ЛЕГА
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

АНОТАЦІЯ
На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторсько-
технологічне забезпечення виготовлення деталі «Шток»»
Виконавець: здобувач групи ПМ-11 Грібаньов Дмитро Володимирович
Керівник: к. і. н., доцент Лега Андрій Юрійович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 61 сторінку формату А4, 9 рисунків,
14 таблиць, 27 літературних джерел.
В кваліфікаційній роботі виконано наступне: здійснено розрахунки
припусків, режимів різання та норм часу. Сконструйовано верстатні пристрої для
обробки на вертикально-свердлильному верстаті 2Н118, пристрій для контролю
торцевого биття.
В розділі охорона праці розглянуто вимоги охорони праці під час виконання
робіт на металообробних верстатах фрезерної групи.

4

ABSTRACT
Qualification work for a bachelor's degree on the topic: 'Design and Technological
Support for the Production of the Part "Rod"'
Executor: student of group PM-11, Dmytro Hribanyov.
Supervisor: Candidate of Historical Sciences, Associate Professor Andrii Leha.
The bachelor's qualification work contains 61 pages in A4 format, 9 figures, 14
tables, and 27 literary sources.
The qualification work includes the following: calculations of allowances, cutting
modes, and time norms have been carried out. Machine devices for processing on the
vertical drilling machine 2N118 have been designed, as well as a device for checking end
runout. The section on labor protection discusses the requirements for labor safety during
work on milling group metalworking machines."

5

Зміст
Вступ ................................................................................................................................. 8
Розділ 1. Інженерні розрахунки заданої деталі ........................................................ 9
1.1 Аналіз службового призначення заданої деталі .............................................. 9
1.2 Визначення типу виробництва ........................................................................ 11
1.3 Аналіз технологічності конструкції деталі .................................................... 14
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання .............................. 16
Розділ 2. Технологічний розділ ................................................................................ 19
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень ................................................. 19
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь ........................ 22
2.3 Розробка маршруту обробки деталі ........................................................... 22
2.4 Вибір обладнання, технологічного оснащення ............................................. 26
2.5 Встановлення режимів різання ....................................................................... 34
2.6 Нормування операцій ....................................................................................... 36
Розділ 3. Конструкторський розділ ........................................................................ 38
3.1 Проектування верстатного пристрою ............................................................... 38
3.2 Проектування спеціального контрольно-вимірювального пристрою ........... 46
Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях ............................ 48
4.1 Вимоги безпеки до металообробних верстатів .............................................. 48
4.2 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних верстатах
токарної групи ................................................................................................................ 50
4.3 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах фрезерної групи ........................................................................................... 53
4.4 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах свердлильної та розточувальної груп ........................................................ 54
4.5 Вимоги охорони праці під час виконання робіт з різання металу та обробки
металу на згинальних, профілезгинальних верстатах ............................................... 56
6

Висновки .................................................................................................................... 58
Список використаних джерел ...................................................................................... 59

7

Вступ
В умовах переходу до ринкових відносин велику увагу слід приділяти новим
технологічним процесам, забезпечивши значну економію матеріалу, енергоносіїв,
які підвищать продуктивність виробництва при достатньо високій якості
продуктивності.
Всі ці завдання можна реалізувати, застосовуючи технологічне обладнання з
високою ступеню концентрації операцій. При цьому такий вид обладнання можна
компонувати, створюючи гнучкі виробничі системи, технологічні лінії з
використанням засобів електронно-обчислювальної техніки.
Для розширення технологічних можливостей обладнання доцільно
застосувати засоби технологічного забезпечення: пристосування із зручними
швидкодіючими затискними пристроями; комбіновані види ріжучого інструменту,
оснащеного новими матеріалами, або які мають оригінальні конструктивні чи
геометричні параметри; контрольні пристосування, які забезпечують комплексну
перевірку декількох розмірів і параметрів одночасно.
Велику увагу при цьому необхідно приділити застосуванню прогресивних
видів заготовок, форма і розміри яких максимально приближені до форми і розмірів
готової деталі, а також маючих найменші припуски на механічну обробку.
Все це в значній мірі залежить від детального аналізу технологічності
конструкції і можливе змінення конструкції оброблених деталей
Успіх рішення цих питань залежить від типу виробництва і технічного рівня
підприємства, галузі і підготовки інженерно-технологічних робітників.
Частина перелічених завдань, що завжди виникають перед
машинобудівниками, знайшла відображення в даній роботі.

8

Розділ 1. Інженерні розрахунки заданої деталі
1.1 Аналіз службового призначення заданої деталі
Формулювання службового призначення деталі і вимог до неї
Деталь „Шток" служить для передачі крутого моменту через шпонкове
з'єднання на різьбову пару. Шток вільно обертається на підшипнику кочення.
Посадкові місця під підшипник оброблені з точністю ІТ7 та шорсткістю
Ra=l,25мкм. Різьбові отвори оброблені з точністю ІТ7 та шорсткістю Ra=6,3 мкм.
До шліфування „шток" піддають термічній обробці для підвищення твердості до
HRC 30...40 і надійності роботи у вузлі. У деталі передбачено центрові отвори для
встановлення заготовки на токарний і шліфувальний верстати. Так як шпонковий
паз великий за розмірами, то в ньому передбачено два різьбових отвори, для
кріплення шпонки механічним способом. У виробі деталь «Шток» працює при
середніх навантаженнях.
Вибір та обґрунтування матеріалу деталі, призначення термічної
обробки
За базовим технологічним процесом для виготовлення деталі
ЧДТУ.202691.001 „Шток " використовується вуглецева якісна конструкційна сталь
марки Сталь 45 ГОСТ 1050-88, в якості матеріалу замінника пропоную Сталь 50
ГОСТ 1050-88. Хімічний склад матеріалів наведено в таблиці 1.1 [5, с. 69-75].
Таблиця 1.1 — Хімічний склад матеріалу у відсотках
Масовий зміст елементів, %
Марка С Si Mn Cr S Р
не більше
Сталь 45 0,4-0,47 0,17-0,37 0,5-0,8 0,25 0,04 0,035
Сталь 50 0,42-0,5 0,17-0,37 0,5-0,8 0,25 0,04 0,035
Механічні властивості основного матеріалу та його замінника наведено в
таблиці 1.2. [5, с. 69-75]
Таблиця 1.2 — Механічні властивості сталей
9

Марка Межа Межа Відносне Ударна Твердість
матеріалу витривалості текучості видовження в'язкість НВ, МПа
в, МПа т, МПа δ,% ан,кгс·м/см2
Сталь 45 800 560 13 5 220
Сталь 50 830 600 14 4 240
В процесі обробки деталь піддається загартуванню для підвищення твердості
та зносостійкості. Загартування проводиться при температурі Т=820...870 °С з
витримкою в печі 30 хв. з наступним охолодженням в воді. Після загартування
проводимо високий відпуск при температурі Т=500°...550°С з витримкою в печі 1-
2год. з наступним охолодженням на повітрі для зняття залишкових напружень
після загартування.
Аналіз параметрів і норм точності деталі
Виходячи з службового призначення деталі аналізую норми точності та
технічні умови деталі.
До основних баз ставлять вимоги: шорсткість Ra=l,25 мкм, допуск
радіального биття 0,02 мм відносно бази А - для забезпечення відповідних
експлуатаційних властивостей, а саме: плавність, надійність, безшумність роботи.
В процесі механічної обробки шийка вала обробляється точінням попереднім,
чистовим і шліфуванням одноразовим для досягнення необхідної точності та
шорсткості.
Технічні вимоги та норми точності, розроблені конструктором, достатні для
виконання деталлю службового призначення. Таким чином всі конструктивні
елементи штока вирішують функціональні завдання, які до нього висуваються.
Коригування креслення деталі з постановкою розмірів і параметрів
якості поверхонь
Деталь «Шток» являє собою тіло обертання, яке складається зі співосно
розташованих циліндрів. Загалом конструкція деталі не викликає зауважень за
винятком того що конструктором не передбачено, на шийці, радіального биття для
забезпечення відповідних експлуатаційних властивостей, а саме: плавність,
10

надійність, безшумність роботи. Радіальне биття не повинно перевищувати
0,02мкм.
Робоче креслення деталі відповідає всім вимогам до нього і має нижче
наведені характеристики:
• На кресленні простановлено розміри сполучень і розміри, що входять в
складальні ланцюги. Решту розмірів проставлено, виходячи із забезпечення
можливості виготовлення деталі „Шток";
• Простановка на кресленні розмірів деталі забезпечує одержання
найкоротших складальних ланцюгів;
• Кількість розмірів на кресленні достатня для виготовлення і контролю
деталі; Кожний розмір заданий на кресленні лише один раз;
• Ланцюг розмірів на кресленні не замкнений;
Розміри на кресленні деталі проставлено так, щоб вони могли бути
безпосередньо виконані в процесі обробки деталі без змінювання баз і перерахунку
допусків;
• Кожна оброблювана поверхня деталі зв'язана розміром не більше ніж з
однією необроблюваною поверхнею.
Всі розміри і вимоги до деталі вказано на кресленні.
1.2 Визначення типу виробництва
Найважливіша характеристика виробничої структури дільниці механічного
цеху — її тип виробництва.
Тип виробництва за ГОСТ 1108-74 характеризується коефіцієнтом
закріплення операцій Кз.о., який показує відношення різних технологічних
операцій, що виконуються підрозділом за календарний проміжок часу, до кількості
робочих місць:
О
К з.о. = 1.1
Рпр
де О – сумарна кількість операцій; Рпр – сумарна кількість робочих місць.
Розрахункова кількість верстатів обчислюється за формулою [1]:
11

N
С = вип Тшт.к. 1.2
р
60FД  зн
де Nвип – програма випуску, за умовою Nвип=7500 шт.; Тшт.к. – штучно-
калькуляційний час обробки деталі на операції; Fд – дійсний річний фонд часу робіт
та обладнання, для двозмінної роботи приймаємо Fд =4060 год;
зн – нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, приймаємо зн=0,80
[1].
Тшт.к.=φкТ0 1.3
де φк – коефіцієнт, який враховує тип обладнання; Т0 – основний
технологічний час
Після розрахунку кількості верстатів mр, встановлюємо прийняте число
робочих місць mn округлюючи до найближчого більшого цілого числа отримане
значення mр.
Далі по кожній операції розраховуємо значення фактичного коефіцієнта
завантаження робочого місця:
С р
фз = 1.4
Р
де Ср - розрахована кількість верстатів, Р - прийнята кількість верстатів.
Кількість операцій, необхідних на дозавантаження робочого місця:

O = зн
 [3] 1.5
зф
Отримані значення заносимо до таблиці 1.3. Після Заповнення всіх граф
таблиці підраховуємо сумарні значення О і Р, визначаємо Кз.о. і тип виробництва.
Таблиця 1.3 — Штучно-калькуляційний час по операціях
№ Назва операції, короткий зміст Основний φк Σ Tn Тштк.
час
Формула Знач.
1 Ножовочно-відрізна
1. Відрізати 46х237+0,6 0,19D2 4.02 1,36 4.02 5.47
2 Фрезерно-центрувальна
1. фрезерувати торці в розмір 235h9-0.115 мм 6d 2,7 1,84 2,75 9,55
12

2. центрувати отв. 6мм на 1=15 мм 0,52dl 0,05
Токарно-гідрокопіювальна
3 1.точити попередньо 41 мм на І=235h9-0.115 мм 0,17 dl 1,6 2,36 3.87 8.3
2. точити начисто 40.5 мм на 1=235h9-0.115 мм 1,48
3. точити попередньо 30,5мм на 1=30 мм 0,2
4. точити 2 фаски 2x45° 0,12
5. точити 26мм на 1=2 мм 0,06
4 Токарно-револьверна
1.свердлити отвір 13,9 мм на І=28мм під 0,52dl 0,3
різьбу М16-7Н
2.зенкувати фаску 2x45° 0,21dl 0,15 1,98 0,72 2,2
3.нарізати різьбу М16-7Н на L=25мм 0,4dl 0.27
5 Шпонково-фрезерна
1. фрезерувати паз 12x140 61 0,85 1,84 4,5 9,15
6 Вертикально-свердлильна
1. свердлити 2 отв. 3,3мм на І=12 мм під різьбу 0,52dl 0.5 1.72 0.95 1,8
М4-7Н
2. нарізати різьбу в 2 отв. М4-7Н на І=10 мм 0,4dl 0,45
7 Круглошліфувальна
1. шліфувати шийку 30h7-0.021 мм на І=30 0,15 dl 0,65 2,1 3,1 6,54
2. шліфувати 40h9-0.062 мм на 1=205мм 2,45
Таблиця 1.4 - Дані для уточнення типу виробництва
№ Назва верстата Тшт. Кількість верстатів ηзф. О
mp mn
1 Ножовочно-відрізний 5,47 0,3 1,0 0,3 2
2 Фрезерно-центрувальний 9,55 0,4 1,0 0,4 1,9
3 Токарно-гідрокопіювальний 8,30 0,36 1,0 0,36 2
4 Токарно-револьверна 2,20 0,1 1,0 0,1 7,5
5 Шпонково-фрезерна 9,15 0,48 1,0 0,48 1,5
6 Вертикально-свердлильна 1,80 0,15 1,0 0,15 1,7
7 Круглошліфувальна 6,54 0,38 1,0 0,38 2
На основі розрахованих даних, наведених в таблиці, отримуємо:
2 +1,9 + 2 + 7,5+1,5+1,7 + 2
K = = 2,8
ç.î .
1+1+1+1+1+1+1
Згідно ГОСТ 14.004-74, по коефіцієнту закріплення операцій визначаємо, що
виробництво буде крупносерійним. Це виробництво характеризується
виготовленням обмеженої номенклатури виробів партіями, використання
спеціального обладнання та інструменту, широка спеціалізація робочих місць. При
13

цьому використовуються заготовки з прокату, відливки за металевими моделями,
штамповка.
Даному виду виробництва по ГОСТ 14312-74 відповідає предметно-потокова
форма організації виробничого процесу, запуск виробу проводиться партіями з
визначеною періодичністю. Розмір виробничої партії:
a  N 5  7500
n = = = 150шт, 1.6
F 253
це а - кількість робочих днів на які потрібний запас заготовок на складі,
а=5днів,
N - річний обсяг виробництва, N=7500шт., F - кількість робочих днів на
протязі року, F =253 днів.
1.3 Аналіз технологічності конструкції деталі
Визначимо деякі кількісні показники технологічності:
Коефіцієнт точності обчислюється за формулою:
Кт = 1- 1/Тср 1.7
де Тср — середній квалітет точності.
Тср = (ni Ti)/ ni 1.8
де Tі - і-й квалітет; ni — кількість поверхонь і-го квалітету.
Значення Ti та ni беремо з таблиці 1.5
Таблиця 1.5 —Квалітети поверхонь
Ті 7 9 14
nі 4 3 2
7 4+ 9 3+14 2
T = = 9,2
ñð
4+ 3+ 2
За формулами 1.7, 1.8:
Кт = 1- 1/Тср=1-1/9,2=0.89 1.9
Коефіцієнт шорсткості:
Кш = 1/ Шср 1.10
Шср - середня шорсткість поверхонь.
14

ni Rai
ШCP =
ni
де Rai — шорсткість поверхні.
Значення Rai, ni беремо з таблиці 1.6.
Таблиця 1.6 - Шорсткість поверхонь (1.10)
Rai, мкм 1,25 2,5 6,3 12,5
n 2
i 1 1 5
За формулами 1.9, 1.10
1.25 1+ 2.5 1+ 6,35+12,5 2 1
Ø = = 6,7 , æ = = 0.15
CP é
1+1+5+ 2 6,7
Коефіцієнт використання матеріалу:
mД
Kвм = 1.11
m3
де mД — вага деталі; mЗ — вага заготовки.
2.4
K вм = = 0,8
3
Трудомісткість виготовлення деталей типу валів суттєво залежить від
технологічності їх конструкції, тобто правильного вибору матеріалу деталі,
проставлення розмірів, форми поверхонь з заданою точністю, якістю поверхонь.
Конструкція штока забезпечує наступні технологічні вимоги:
1. Заготовку отримують з прокату, так як коефіцієнт використання матеріалу
знаходиться в межах 0,8-0,9.
2. Базова та технологічна поверхні мають достатню протяжність, що
забезпечує добру усталеність.
3. Оброблювані поверхні відкриті і досяжні для підходу ріжучого
інструменту.
4. Всі поверхні мають просту геометричну форму.
5. Основними допусками на лінійні розміри є допуски 11 -13 кв. точності.
6. Основний показник шорсткості — Ra 6,3.
15

В цілому, деталь досить технологічна, має добрі базові поверхні, які
дозволяють поєднувати конструкторські та технологічні бази. Обробку деталі
можливо вести універсальним інструментом.
Технологічний аналіз креслення показав, що креслення містить усі необхідні
дані, які дають повне уявлення про деталь. Розміри проставлені зручно, що
дозволяє їх витримати від технологічних баз.
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання
Виходячи з технологічних властивостей матеріалу Сталь 45 ГОСТ 1050-88,
конструктивних і технологічних властивостей деталі способи одержання
заготовки, що рекомендуються: одержання з круглого прокату, кування на
радіально-кувальних ротаційних машинах, штампування на ГКМ.
Для більш точного вибору способу виготовлення заготовки використаємо
матрицю впливу факторів та їх порівняльну характеристику [2].
Таблиця 1.7 - Матриця впливу факторів
Спосіб Фактори
виготовлення Форма і Точність і Технологічність Річна Виробничі сума
заготовки розміри якість властивості програма можливості
заготовки поверхневого матеріалу підприємства
шару
Прокат + - + + + 4
Поковка + + + + - 4
Таблиця 1.8 - Порівняльна характеристика способів одержання заготовки
Спосіб Тип Маса Точність Шорсткість Відносна Область застосування
одержання вироб- заготовки, розмірів, поверхні собівар-
ництва кг квалітет Rz, мкм тість, гр/т
Гладкі та ступінчасті
вали з невеликим
Прокат О,С 2,7 — 125 141. ..168
перепадом діаметрів
ступенів
Поковка С 2,8 13. ..17 320.. .160 373 Ступінчасті тіла
обертання
Пропоную спосіб одержання заготовки - гарячекатаний прокат, виходячи з
матеріалу деталі, конфігурації, програми випуску.
Не потрібно витрачати великі кошти на спеціальну оснастку та можливість
рентабельно працювати в умовах крупносерійного виробництва. Область
використання відповідає саме такій деталі, як "шток".
16

Питання про вибір певного виду заготовки може бути вирішено тільки після
розрахунку технологічної собівартості деталі по варіантах, що порівнюються.
Вартість заготовки отриманої з прокату визначаємо за формулою :
Sзаг=М+ΣСо.з.
де М — витрати на матеріал заготовки, грн.:
S
М=Q·S· (Q-q) від
1000
Q - маса заготовки, q - маса готової деталі, Sвід - вартість одного кілограму
матеріалу, грн./кг, S - вартість однієї тони відходів, [3]; ΣСо.з. - технологічна
собівартість операцій правки та розрізки прутка на штучні заготовки:
Ñ Ò
C = ï .ç. øò . [3] 1.14
î .ç.
60 100
де Сп.з. - приведені витрати на робочому місці, грн/год., Тп.з. - штучний час
виконання заготівельної операції, год.
Вартість заготовки отриманої ковкою визначаємо за формулою :
 Сі  S
S заг =  Q КТ Кс КВ КМ К П  − (Q − q) відх 1.15
1000  1000
де Сi — базова вартість однієї тони заготовок, грн.; Q — маса заготовки, кг.;
Кт, Кс, Кв, Км, Кп — коефіцієнти, які залежать від класу точності, групи
складності, маси, марки матеріалу і обсягу виробництва; q — маса готової деталі,
кг.;
SВІДХ - вартість однієї тони відходів, грн.
Вартість заготовки, отриманої з прокату за формулою 1.15 буде дорівнювати:
27 3712 6.84 1.98
S = (3 0.160)− (30 − 24) + = 74,3ãðí.
çàã
1000 60 100
Аналогічно за формулою 1.15 визначаємо вартість заготовки, отриманої
ковкою:
 373  27
S =  2.8 1,00 0,77 0.77 1,13 0.8 − (28− 24) = 92,6ãðí.
çàã2 
1000  1000
Механічна обробка обох заготовок до готової деталі проводиться за
однаковим технологічним процесом.
17

Порівнюючи технологічну собівартість виготовлення заготовки обома
методами, робимо висновок, що доцільніше використовувати прокат.

18

Розділ 2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення й аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних рішень
Виконання деталлю свого службового призначення забезпечується точністю
виконання ряду параметрів. Так для даної деталі формулюємо такі технологічні
задачі:
1. Забезпечити точність і правильне розташування оброблених поверхонь.
2. Забезпечити точність розміру 30h7-0,021;
3. Забезпечити точність розміру 40h9-0,062;
4. Забезпечити шорсткість обробки 30h7-0,021 по Ra 1,25;
5. Забезпечити шорсткість обробки 40h9-0,062 пo Ra 2,5
6. Забезпечити точність шпонкового пазу 12N9;
7. Нарізати різьбу М16-7Н у отворі на довжину 25 мм;
8. Нарізати різьбу М4-7Н у 2 отворах на довжину 10Н12+0,15 мм;
9. Забезпечити допуск радіального биття 30h7-0,021 (під посадку
підшипника) відносно бази А.
Вибір принципової схеми маршруту обробки.
Маршрутну схему поетапної механічної обробки поверхонь приводимо у
вигляді таблиці.

Рисунок 2.1 - Позначення поверхонь штока, що оброблюються
Таблиця 2.1- Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь
деталі
Квалітет поверхні Етап Примітка
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
19

14 X X X X X X X X X X X X Заготовка отримати загот.
13 X X X X X X X X X X X X чорнова зняття
12 X X X X X X обробка основного шару
11 X X X X X X напівчистова остаточна
10 X X X X X X обробка обробка
9 X X X X X X
8 X X X X чистова підготовка баз
7 X X X X обробка
6 Викінчувальна
Вибір і обґрунтування технологічних баз
Для отримання готової деталі потрібно виконати фрезерно-центрувальну,
токарну, шпонково-фрезерну, свердлильну і шліфувальну операції, кожна з яких
матиме відповідну схему базування.
Для виконання фрезерно-центрувальної операції на верстаті МР76АМ
заготовка встановлюється в спеціальний пристрій. При цьому зовнішня поверхня є
подвійною напрямною, що позбавляє заготовку чотирьох ступенів волі, торцева
поверхня є упором, який додатково позбавляє заготовку однієї ступені волі.
Точного кутового положення заготовки при обробці непотрібно, тому заготовка
позбавляється лише п'ятьох ступенів волі, тобто використовується неповна схема
базування. За цією схемою базування ми обробляємо поверхні 3,4,11 (рисунок 2.2).
1, 2 3, 4
5

Рисунок 2.2 - Схема базування при фрезерно-центрувальній операції
Для виконання токарно-гідрокопіювальної операції на верстаті 1722
заготовка встановлюється в центрах верстата на короткі конічні поверхні. При
цьому лівий центровий отвір водночас є напрямною та опорною базою, що
позбавляє заготовку трьох ступенів волі, правий - лише напрямним і додатково
позбавляє заготовку двох ступенів волі. Точного кутового положення заготовки
при обробці непотрібно, тому заготовка позбавляється лише п'ятьох ступенів
свободи, тобто використовується неповна схема базування. Ця схема дозволяє
вільний підхід інструмента і забезпечує зручність встановлення і закріплення
20

заготовки. За цією схемою базування ми обробляємо всі ступені валу та канавки
під вихід шліфувального кругу(рисунок 2.3).
1, 2 3, 4
5

Рисунок 2.3 - Схема базування при токарно-гідрокопіювальній операції
Для виконання токарно-револьверної операції заготовка встановлюється в
трьох-кулачковий патрон верстата ,що забезпечує точність обробки отвору. За цією
схемою базування ми обробляємо поверхню 12 (рисунок 2.4).
1, 2 3, 4
5

Рисунок 2.4 - Схема обробки при токарно-револьверній операції
Для виконання шпонково-фрезерної операції на верстаті ДФ600
використовуємо спеціальний пристрій з призмами. Циліндрична зовнішня
поверхня є подвійною напрямною, а торцева -упорною базою. Орієнтації заготовки
в кутовому положенні непотрібно. Пристрій забезпечує швидке і надійне
закріплення заготовки і дозволяє обробити поверхні за одне встановлення. За цією
схемою базування ми обробляємо поверхню 7 (рисунок 2.5).
1, 2 3, 4
5

Рисунок 2.5 Схема базування при шпонково-фрезерній та вертикально-
свердлильній операції
Для виконання свердлильної операції використовуємо схему базування як і
для фрезерної обробки. За цієї схеми базування ми обробляємо поверхні 8,9.
Для виконання круглошліфувальної операції використовуємо схему
базування як і для токарної обробки. За цієї схеми базування ми обробляємо
поверхню 1, 2.
21

2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь

Рисунок 2.6 – Позначення поверхонь штока, що оброблюються
№ Вид Ква- Шор- Метод обробки
пове- поверхні літет сткість 1 варіант 2 варіант
рхні Ra,мкм Вид обробки Вид обробки
1 Циліндр, 7 1,25 1. точіння попереднє 1. точіння попереднє
зовнішня 2. точіння чистове 2. точіння чистове
3. шліфування одноразове 3. точіння тонке
2 Циліндр, 9 2,5 1. точіння попереднє 1. точіння попереднє
зовнішня 2. шліфування одноразове 2. точіння чистове
3, 4, Циліндр, 7 6,3 1. свердління 1. свердління
внутрішня 2. зенкування фаски 2. зенкування фаски
5, 10 Циліндр, 14 Rz40 1. точіння фаски 1. точіння фаски
зовнішня
6 Циліндр, 14 Rz40 1. точіння 1. точіння
зовнішня
7 Плоска 9 6,3 1. фрезерування 1. фрезерування
зовнішня шпоночною фрезою шпоночною фрезою
8,9, Циліндр, 7 6,3 1. свердління 1. свердління
11,12 внутрішня 2. нарізання різьби 2. нарізання різьби
2.3 Розробка маршруту обробки деталі
Для того, щоб розробити маршрут обробки деталі, треба розбити всі поверхні
деталі на комплекси поверхонь. До першого комплексу повинні увійти поверхні,
які будуть використані в якості технологічних баз на наступних операціях для
22

обробки більш точних поверхонь. До цього комплексу входять торці вала. До
другого комплексу увійдуть поверхні, які будуть оброблені на наступній операції
від першого комплексу баз. Тобто це поверхні ступенів вала. До третього
комплексу увійдуть поверхні, які будуть оброблені на наступній операції від
другого комплексу баз. Це шпонкові пази і отвори. З додаткових операцій
призначаємо миття і контроль.
Варіант № 1
Операція 005 Ножовочно-відрізна
Операція 010 Транспортна
Операція 015 Токарно-револьверна - підрізання та центрування торців
заготовки Операція 020 Токарно-гвинторізна - чорнове обточування заготовки
Операція 025 Токарно-гвинторізна - чистове обточування ступенів вала,
точіння фасок, точіння канавок
Операція 030 Токарно-гвинторізна - розточити отвір. Нарізання різьби
Операція 035 Вертикально-фрезерна - фрезерування шпонкових пазів
Операція 040 Слюсарна
Операція 045 Вертикально-свердлильна— свердління 2 отворів та нарізання
різьби
Операція 050 Транспортна
Операція 055 Термообробка
Операція 060 Миття
Операція 065 Круглошліфувальна - шліфування шийок валу
Операція 070 Миття
Операція 075 Контрольна
Результати МОД по першому варіанту заносимо в таблицю ЧДТУ.202691.К03
Варіант № 2
Операція 005 Ножовочно-відрізна
Операція 010 Транспортна
Операція 015 Фрезерно-центрувальна - фрезерування та центрування торців
заготовки
23

Операція 020 Токарно-гідрокопіювальна – чорнове, чистове обточування
ступенів вала, точіння фасок, точіння канавок.
Операція 025 Токарно-револьверна - свердління, зенкування, нарізання
нарізки. Операція 030 Шпонково-фрезерна - фрезерування шпонкового паза
Операція 035 Слюсарна
Операція 040 Вертикально-свердлильна—свердління, нарізання нарізки.
Операція 045 Транспортна
Операція 050 Термообробка - закалка шийок валу
Операція 055 Миття
Операція 060 Круглошліфувальна - шліфування шийки валу
Операція 065 Круглошліфувальна - шліфування шийки валу
Операція 070 Миття
Операція 075 Транспортна
Операція 080 Контрольна
Результати МОД по другому варіанту заносимо в таблицю
Перевірка забезпечення точності розмірів за варіантами технологічного
процесу
Критеріями вибору варіанта технологічного процесу є [12]:
- Оцінка доцільності прийнятого метода виготовлення заготовки;
- Забезпечення заданої точності по всім лінійним і кутовим розмірам, а також
заданим параметрам шорсткості;
- Можливість використання стандартного різального, вимірювального
інструменту і пристроїв;
- Число, складність і орієнтовна вартість технологічного обладнання,
пристроїв, різальних і вимірювальних інструментів і ін.;
- Оцінка можливості автоматизації операцій і процесу в цілому;
Оцінка доцільності прийняття методу виготовлення заготовки проведена
раніше. Ця заготовка прийнята як для першого так і для другого варіанту. Задані
параметри шорсткості забезпечено вибором відповідного методу обробки
поверхонь, тут використано таблиці економічної точності.
24

Забезпечення точності розмірів по лінійним розмірам забезпечується в обох
маршрутах. Параметри шорсткості в обох маршрутах майже однакові. Як в
першому так і в другому маршрутах можливо використовувати як спеціальний
різальний, вимірювальний інструмент, так і стандартний.
В другому варіанті автоматизується процес точіння деталі, що дозволяє
підвищити продуктивність обробки і багатоверстатне обслуговування. В першому
варіанті ці операції виконуються на звичайних верстатах. Зваживши все приходимо
до висновку, що другий варіант МОД є більш прийнятним для крупносерійного
типу виробництва - тому приймаємо його для подальшої розробки.
Формування раціональної структури операцій
Дані по формуванню структури операцій заносимо в таблицю. Для даної
деталі, послідовність обробки і структура операцій буде такою (табл. 2.7).
Таблиця 2.7 — Послідовність і структура операцій обробки
№ і назва операції № переходу Зміст переходу
005 Ножовочно-відрізна 1 Виробництво заготовки
010 Фрезерно-центрувальна 1 Фрезерувати торці витримуючи розмір
235
2 Центрувати торці
015 Токарно-гідрокопіювальна 1 Точити попередньо Ø41 на 1=235 мм
2 Точити начисто Ø40,5 на 1=235 мм
3 Точити попередньо Ø30,5 на 1=30 мм
4 Точити начисто Ø30 на 1=30 мм
5 Точити канавку до Ø26 на 1=2мм
6 Точити 2 фаски 2x45°
020 Токарно-револьверна 1 Свердлити отвір Ø13,9 мм на 1=28мм
2 Зенкувати фаску 2x45°
3 Нарізати нарізку у отворі М16-7Н І=25мм
025 Шпонково-фрезерна 1 Фрезерувати паз 12N9 витримуючи
розмір 35 І=140 мм
030 Слюсарна 1 Притупити гострі кромки, зняти заусенці
035 Вертикально-свердлильна 1 Свердлити 2 отвори 3,3 на 1=12
2 Нарізати різьбу М4-7Н І=10мм
040 Термообробка 1 Надання деталі потрібної твердості
045 Миття 1 Миття заготовки від бруду
050 Круглошліфувальна 1 Шліфувати шийку Ø30h7-0,021 Ra l.25
25

055 Круглошліфувальна 1 Шліфувати шийку Ø40h9-0,062 Ra 2.5
060 Миття 1 Миття заготовки від бруду
065 Контрольна 1 Контролювати Ø30h7-0,021, Ø40h9-0,062
Визначення припусків на обробку та розмірів заготовки
Розрахунок припусків на обробку виконуємо розрахунково-аналітичним
методом і нормативним методом. Розрахунково-аналітичним методом
розраховуємо припуски на одну поверхню 30h7-0,021 згідно [3]. На підставі
результатів визначення припусків розрахунково-аналітичним методом будуємо
графічну схему розташування припусків. На інші поверхні припуски призначаємо
за ГОСТ 26645-85. Технологічний маршрут обробки зовнішньої циліндричної
поверхні 30h7-0,021 складається з трьох переходів: чорнового точіння, чистове
точіння та одноразове шліфування, заготовка — прокат.
Таблиця 2.8 — Розрахунок припусків і операційного розміру 30h7-0,021
Технологічні Елементи Розрахун- Розрахун- Допуск Граничний Граничні
переходи припуску, мкм ковий ковий δ, мкм розмір, мм значення
обробки припуск розмір dp, припусків мкм
поверхні 2Zmin мм
30h7 Rz Т Р dmin dmax 2Zminпр 2Zmахпр
-0,021
Заготовка 150 250 11 — 31,385 3000 34,385 31,385 — —
Точіння 50 50 7 2·517 30,351 400 30,751 30,351 1034 3634
чорнове
Точіння 30 30 4,7 2·107 30,137 120 30,137 30,257 214 464
чистове
Шліфування 5 15 — 2·64,7 30,000 20 30,000 29,079 129 229
одноразове
Всього 1377 4327
2.4 Вибір обладнання, технологічного оснащення
Попередньо обладнання вибираємо паралельно з розробкою МОП і МОД
відповідно до типу виробництва. Для обробки установчої бази використовуємо
фрезерно-центрувальний верстат моделі МР-76АМ. Вибір проводимо по
габаритним розмірам стола. Технічна характеристика верстата:
26

Фрезерно-центрувальний верстат МР-76АМ
Розміри робочої поверхні столу (ширина х довжина), мм 250х1000
Найбільше переміщення стола, мм :
в повздовжньому напрямі - 630
поперечному напрямі - 200
вертикальному напрямі - 320
Число подач столу -16
Границі чисел подач стола:
поздовжнього, м/хв - 36 - 1020
поперечного, м/хв - 28 - 790
вертикального, м/хв -14 - 390
Конус шпинделя - конус 45°
частота обертання шпинделя, м/хв - 50 -1600
потужність електроприводів, кВт - 10
Габаритні розміри, мм:
довжина -1480
ширина -1990
висота -1630
Маса верстата, кг - 2280
Для обробки зовнішніх циліндричних поверхонь використовуємо токарний
гідрокопіювальний напівавтомат мод. 1722. Вибір проводимо по габаритним
розмірам деталі.
Токарний гідрокопіювальний напівавтомат мод.1722
Розміри заготовки, мм:
максимальний діаметр - 200
довжина - 1250
Число швидкостей шпинделя - 14
Частота обертання шпинделя, об/хв - 71-1420
Границі подач копіювального супорта, мм/хв - 20-700
поперечних подач, мм/хв - 18-400
27

Потужність головного електродвигуна, кВт - 28.
Для обробки різьбового отвору використовуємо токарно-револьверний
верстат мод. 1П365
Токарно-револьверний верстат мод. 1П365
Найбільший діаметр оброблюваного прутка, мм - 65
Найбільша довжина оброблюваної заготовки, мм - 200
Кінець шпинделя за ГОСТ 12595-72 - 1-8Ц
Число швидкостей шпинделя -12
Частота обертання, об/хв - 34-1500
Границі подач супорта, мм/об :
повздовжня - 0,09-2,7
поперечна - 0,045-1,35
Потужність електроприводів, кВт -14
Розміри верстата, мм -3320х 1530
Для обробки шпонкової канавки вибираємо шпонково-фрезерний верстат
ДФ600.
Вибір проводимо по робочому простору верстату.
Технічна характеристика верстата:
Шпонково-фрезерний верстат ДФ600
Розміри робочої поверхні столу (ширина х довжина), мм 250x1000
Ширина пазу, що фрезерується, мм -6...32
Найбільша довжина пазу, що фрезерується, мм - 600
Кількість робочих подач фрезерної головки -18
Повздовжня подача фрезерної головки, мм/хв -8...400
Кількість поперечних подач фрезерної головки -18
Поперечна подача фрезерної головки, мм/хв - 8...400
Конус шпинделя - Морзе №4
Частота обертання шпинделя , хв-1 - 250-3150
Габаритні розміри, мм:
довжина - 1995
28

ширина - 1115
Для свердління отворів у шпонковому пазі вибираємо вертикально-
свердлильний верстат 2Н118.
Технічна характеристика верстата:
Вертикально-свердлильний верстат мод. 2Н118
Найбільший діаметр свердління по сталі, мм - 18
Найбільше зусилля подачі, Н - 5600
Конус Морзе шпинделя - №2
Кількість ступенів частоти обертання - 9
Частота обертання шпинделя, хв-1 -180-2800
Найбільше переміщення шпинделя,мм -150
Кількість ступенів подач - 6
Подача шпинделя, мм/об -0,1 -0,56
Розміри столу, мм -320-360
Потужність електродвигуна, кВт -1,5
Габаритні розміри, мм - 910x550.
Для чистової обробки зовнішніх циліндричних поверхонь
круглошліфувальний верстат моделі ЗМ151. Вибір проводимо по габаритним
розмірам деталі.
Технічна характеристика верстата:
Круглошліфувальний верстат ЗМ151
Найбільший розміри оброблюваної заготовки, мм
діаметр - 200
довжина - 700
Рекомендований діаметр шліфування - 60
Швидкість автоматичного переміщення столу - 0,05-5
Частота обертання заготовки з безступінчатим регулюванням, хв-1 - 50-500
Конус Морзе шпинделя передньої бабки і піноля задньої бабки - 4
Найбільші розміри шліфувального круга
зовнішній діаметр - 600
29

висота - 100
Частота обертання шпинделя шліфувального круга, хв-1 -1590
Швидкість врізной подачі шліфувальної бабки, мм/хв-1 - 0,1-4
Потужність електродвигуна головного руху , кВт -10
Габаритні розміри, мм:
довжина - 4605
ширина - 2450
висота - 2170
Маса верстата, кг - 5600
Вибір пристроїв
Для фрезерно-центрувальної операції використовую спеціальний верстатний
пристрій для затиску деталі при обробці.
Для шпонково-фрезерної операції використовую спеціальний верстатний
пристрій для затиску деталі при обробці. Деталі базуються на призмах і
затискуються за допомогою гідравлічного затискача.
Для вертикально-свердлильної операції використовую спеціальний пристрій
для обробки отворів у шпонковому пазі. Для шліфувальної операції пристрій
активного контролю.
Вибір різального та допоміжного інструменту.
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання
фрезерно-центрувальної операції. Для фрезерування торця вибираємо фрезу
торцеву з вставними ножами з пластинками із твердого сплаву [9]:
Фреза 2214 - 0323 Т5К10 ГОСТ 5493-70
Для центрування торця вибираємо свердло центрувальне комбіноване із
твердого сплаву. Свердло центрувальне комбіноване 2317-0117 ГОСТ 14952-75 тип
В.
Допоміжний інструмент що використовується під час фрезерно-центрувальної
операції: для кріплення фрези застосовуємо оправку з базовим конусом 7:24 [10]:
Оправка 6220-0012 ГОСТ 13787-88
Втулка перехідна 6343-0032 ГОСТ 15936-88
30

Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання токарної
гідрокопіювальної операції.
Для точіння зовнішньої поверхні по контуру використовуємо прохідний різець
з
пластинкою із твердого сплаву [9]:
Різець 392190-4229 ГОСТ 21151-75
Для точіння канавки використовуємо канавковий різець з пластинкою із
твердого сплаву
Різець 392190-4112 ГОСТ 20872-80
Допоміжний інструмент що використовується під час чорнового точіння [10]:
патрон 7108-0023 ГОСТ 2571-71
хомутик 7107-0039 ГОСТ 2518-70
центр І-5-Н ГОСТ 8792-75
центр ІІ-5-Н ГОСТ 8792-75
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання токарно-
револьверної операції. Для свердління, зенкерування та нарізання різьби у отворі
використовуємо такі ріжучі інструменти:
Свердло 2300-6181 ГОСТ 10902-79
Зенкер 2320-0014 ГОСТ 12489-80
Мітчик 2620-1226 ГОСТ 3266-81
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання
шпонково-фрезерної операції.
ріжучий інструмент - Фреза 2235-0101 ГОСТ 9140-78
допоміжний - Патрон 6113-4001 ГОСТ 21054-75
пристрій фрезерний спеціальний.
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання
вертикально-свердлильної операції.
ріжучий інструмент-Свердло 2300-6975 ГОСТ 886-80
Мітчик 2620-1214 ГОСТ 3266-81
Кондуктор
31

Пристрій свердлильний ЧДТУ.202691.К05 СК
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання
круглошліфувальної операції:
ріжучий інструмент - Круг ПП 600x63x305 15А 32 Н СІ 5 К8 А 35м/с Ікл ГОСТ
2424-75
допоміжний - Олівець алмазний 3908-0059 ГОСТ 607-75
Хомутик 7107-1068 ГОСТ 16488-70
Центр І-5-Н ГОСТ 8792-75
Центр П-5-Н ГОСТ 8792-75
Вибір методів і засобів технічною контролю якості деталей.
Аналізуючи технологічні параметри які необхідно визначити на деталі
визначаю схеми контролю деталі, користуючись при цьому кресленням деталі та
технічними вимогами. На основі схем контролю визначаю засоби контролю
користуючись каталогами стандартів. При виборі засобів контролю враховую такі
основні параметри: точність необхідного виміру, характер виробництва, розмір та
якість вимірюваної поверхні. Похибка вимірювання не повинна перевищувати 20-
35% вимірюваної величини. Складаю перелік засобів контролю:
Контроль лінійних та кутових розмірів:
Штангенциркуль ШЦ І - 250-630-0,1 ГОСТ 166-89
Штангенциркуль ШЦ І- 0-125-0,1 ГОСТ 166-89
Контроль зовнішніх циліндричних поверхонь пристрій контрольний
ЧДТУ.202691.К06СК
Контроль шпонкового пазу:
Калібр 8314-1007 ГОСТ 277-76
Штангенглибиномір ШГ 0-160 ГОСТ 162-90
Вибір засобів механізації та автоматизації
Механізація технологічних процесів (ТП) згідно ГОСТ 14.309-88 повинна
бути спрямована на часткову або повну заміну ручної праці машин в тій частині
ТП, де змінюється форма або якість виробу за участю людини. Автоматизація ТП
спрямована на передачу приладам функцію керування, які раніше здійснювалися
32

людиною. Механізація і автоматизація ТП можуть бути повною і неповною
залежно від того, чи вся людська праця чи тільки частина її змінюється у
відповідних функціях процесу керування роботою верстата. При застосуванні в
технологічному процесі токарного гідрокопіювального верстата обробка деталі
буде проводитись по копіру, тобто людина повинна буде встановити і закріпити
заготовку та зняти готову деталь. Всю обробку верстат здійснить сам, без
втручання людини. Так, як маса заготовки невелика, то встановлення її на верстат
проводиться в ручну.
При закріпленні деталі на верстаті застосовуємо центри. При переміщені
деталей між цехами користуватися електрокарами.
Проектування схеми інструментального налагодження
Проектування схем інструментальних наладок починається з вибору виду
інструментальної наладки. Вид інструментального налагодження
одноінструментальна, багатоінструментальна визначається конфігурацією
оброблюваної деталі; технічними вимогами до неї; типом верстата, вибраного для
її обробки; партією запуску заготовок у виробництво; кваліфікацією верстатника;
досвідом накопиченим у конкретних умовах виробництва, та іншими факторами.
Схеми налагоджень при застосуванні в технологічному процесі
багатошпиндельних, багатоінструментальних та багатомісцевих верстатів.
Основним технологічним документом в цьому випадку є карта налагоджень. Згідно
ГОСТ 3.1102-81 карта налагоджень є документом, що надає допоміжну інформацію
до технологічних процесів по налагодженню засобів технологічного оснащення.
На карті наладки зображується:
• деталь, що оброблюється в закріпленому вигляді на установчих елементах
пристрою. Деталь-лініями, товщина яких (1,5-2)δ. Поверхні деталі, що
обробляється (2,5-3)δ;
• різальний інструмент показано в кінцевому положенні, показано також
спосіб закріплення його на верстаті;
• розміри, що витримуються на даній операції, з граничними відхиленнями ;
• таблиця режимів різання по переходам;
33

• циклограма руху інструментів з вказівкою довжини робочого ходу. Карта
інструментального налагодження наведена в графічній частині проекта.
Дійсна швидкість різання: Dn 3,14 30 1420
V = д
д = =134м / хв
1000 1000
Сила різання Pz:
Pz =10C p  t
x  S y V n  k p =10 200 1.31 0.450.75 1340.15 1.1= 3275H
де: kр - поправочний коефіцієнт; Кφр=0,9 - коефіцієнт якості оброблюваного
матеріалу; Кφр=1,08, Кλр=1,15, Кγп=1 - коефіцієнти впливу геометричних
параметрів ріжучої частини інструменту [10, с. 273, табл. 22];
Ср=200, х=1, у=0,75, п=0,15 - коефіцієнти та показники степенів, що залежать
від
конкретних умов обробки [10, с. 273, табл. 22].
Потужність різання, кВт:
Pz  3275 134
N = = = 7.1кВт
1020 60 1020 60
Основний час, хв:
L 32
Т = 0
о i = 4 = 0.22хв
n S0 1420 0.45
де: L=11+12+13=2+30+0=32мм, 11=2 мм - довжина врізання;
12=30 мм - довжина обробки; 13=0мм - довжина перебігу; і=4 - кількість
переходів.
2.5 Встановлення режимів різання
Процес формоутворення деталі на верстатах не можливий без визначення
правильних режимів різання, які безпосередньо впливають на якість обробки
деталі, технологічний час, економічні показники та інше.
Факторами, що впливають на вибір режимів різання є: матеріал, форма та
шорсткість оброблювальної заготовки, вид інструмента та матеріал ріжучої
частини, надійність закріплення заготовки на верстаті, потужність верстата.
Прийнятий режим різання повинен повністю задовольняти технологічним
вимогам у відношенні до заданої шорсткості поверхні та точності обробки.
34

Операція - Токарно-гідрокопіювальна.
Перехід 3. Обточування чорнове 40 до 30 витримуючи розмір 30.
Інструмент - різець 2101-0637 ГОСТ 20872-80.
Глибина різання t=0,5 мм. Подача S=0,45 мм/об [10, с. 266, табл. 11]
Швидкість різання: CV 292
 = = 1.176 =174мм / об
T m  t x  S y 450.2 1.30.15 0.450.15
де: Cv=292 - коефіцієнт при точінні [10, с.269, табл. 17];
х=0,15, у=0,15, m=0,20 - показники степеня [10, с.269,табл.17];
Т=45 хв. - значення стійкості інструменту;
Kv - коефіцієнт впливу параметрів обробки
Kv=KMVKnvKHV=l,47·0,8·l=l,176
де: KMV=1,47 - поправочний коефіцієнт фізико-механічних властивостей
оброблюваного матеріалу [10, с. 263, табл. 1-4];
Knv=0,8 - коефіцієнт впливу стану поверхні заготовки [10, с.263, табл. 5];
КHV=1 - коефіцієнт впливу інструментального матеріалу [10, с.263, табл. 6];
Розрахункова частота обертання шпинделя п 1000 1000 174
р: n p= = =1385хв−1
D 3.14 40
Розрахункову частоту обертання шпинделя корегуємо за паспортними
даними верстата згідно [2, с.163] пд=1420 хв-1
Таблиця 2.9 - Розрахунок режимів різання на інші операції проводимо
табличним методом.
Зміст переходу t, мм Sz, Sо, V, п, То, хв
мм/зуб мм/об м/хв хв-1
Фрезерувати пов.4, 11 1,4 0,17 — 31,4 100 2,7
Центрувати отвори 3 — — 0,12 30 125 0,05
Точити начорно пов.2 1,2 — 0,45 30 315 1,6
Точити начисто пов. 1 0,7 — 0,5 48 504 1,48
Точити фаски. 5, 10 2 — 0,2 48 504 0,06
Точити канавку 6 1 — 0,25 35 368 0,12
Свердлити отвір 12 — — 0,28 19 403 0,3
35

Зенкувати отвір 12 2 — 0,65 40 0,15
Нарізати нарізку у отворі 12 2 — 2 23 450 0,27
Фрезерувати паз 7 1 0,01 — 60 175 0,85
Свердлити отвори 8,9 — — 0,16 35 510 0,5
Нарізати нарізку у отворах 8,9 0,5 _ 0,5 15 400 0,455
Шліфувати пов. 1 0,005 49 1250 0,35
Шліфувати пов.2 0,005 49 1250 1,45
2.6 Нормування операцій
Визначення норм часу на виконання операцій технологічного процесу
проводжу згідно нормативів [11]. Для операції "шпонково-фрезерна" розрахунки
норм часу навожу в пояснювальній записці:
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі:
Т
T пз
шт.к. = +Tшт. 5.1
n
де Тпз. — підготовчо-заключний час для партії заготовок; п — величина
операційної партії заготовок, п=20 шт.; Тшт — штучний час обробки деталей.
Тпз=Тпп+Тві+Тоі 5.2
де Tпп. — час на встановлення і закріплення пристрою двома ексцентриками,
Тпп=14хв.; Тві — час на встановлення інструментів, Тві=2 хв.
Т0і — час на отримання інструментів, Т0і=7 хв.
Тоді підготовчо-заключний час для партії заготовок буде дорівнювати
Тпз=14+2+ 7=23хв.
Штучний час обробки деталей :
Тшт=Т0+Тв+Тоб+Тот 5.3
де То — основний час операції, То=4,5 хв.
Тв — допоміжний час; Тоб. — загальний час на обслуговування робочого
місця;
Тот - час перерв на відпочинок та особисті потреби.
Тв=К(Ту.с+Т3.0+Тупр+Твим) 5.4
36

де Ту.с. - час на встановлення та зняття деталі, Ту.с.=0,036 хв;
Т3.0 - час на закріплення та відкріплення деталі, Тз.о=0,085хв;
Тупр - час на прийоми управління, Тупр =0,02 хв;
Твим - час на вимірювання деталі, Твим=0,2 хв;
К - коефіцієнт,який враховує тип виробництва, К=1,5 для серійного типу
вир-ва. Тоді допоміжний час: ТВ=1,5(0,036+0,085+0,02+0,2)=0,51 хв.
Загальний час на обслуговування робочого місця і відпочинок:
Топ. + П
T = об.от.
об.от.
100
де Поб.от - Затрати часу на обслуговування робочого місця і відпочинок в
відсотковому відношенні до оперативного часу, Поб.от=6%.
Топ - оперативний час: Топ=Т0+Тв.=4,5+0,51=5хв.
Тоді: 5+ 6
Tоб.от. = = 0.11хв
100
Штучний час обробки деталей буде дорівнювати: Тшт=4,55+0,51+5=10 хв
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі:
23
T = +10 =11,15õâ
øò .ê .
20
Для інших операцій значення основного, підготовчо-заключного та штучного
часу операції беремо з розрахунку режимів різання і отримуємо штучно-
калькуляційний час. Результати розрахунку зводимо до таблиці 2.10.
Таблиця 2.10 — Зведена таблиця норм часу В хвилинах
№ Назва операції То Тшт Тш Тшт.к
1 Фрезерно-центрувальна 2,75 8,25 26 9,55
2 Токарно-гідрокопіювальна 3,4 6,35 23 8,30
3 Токарно-револьверна 0,72 0,95 25 2,20
4 Шпонково-фрезерна 4,5 10 23 9,15
5 Вертикально-свердлильна 0,95 1,9 18 1,80
6 Круглошліфувальна 1,8 7 31 6,54

37

Розділ 3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою
Службове призначення кондуктора з навісною кондукторною плитою:
- базування і закріплення на вертикально-свердлильному верстаті для
спеціальних наладок з багатошпиндельними головками моделі 2Н118 механічно
обробленої заготовки штока;
- координування ріжучого інструменту при обробці в суцільному матеріалі
двох отворів одночасно номінальним діаметром Ø3,3мм та забезпечення точності
їх міжцентрової відстані ±0,20мм.
Технічне завдання на проектування пристрою
На дану операцію заготовка поступає після механічної обробки на
фрезерному верстаті мод.ДФ600.
Циліндрична зовнішня поверхня має розмір 40h9-0,062, шорсткість Ra2,5, на
довжині 205мм. Після фрезерної операції в заготовці прорізаний шпоночний паз
довжиною 140мм, шириною 12N9-0,043 мм.
Після обробки в заготовці повинні бути два отвори 3.3 мм на глибину 12мм.
Допуск на міжосьову відстань ±0,2мм. Схема базування заготовки та кондукторної
плити (ЧДТУ.202691.К07). Свердлильна операція буде виконуватись на
вертикально-свердлильному верстаті для спеціальних наладок з
багатошпиндельними головками. Обробку проводити свердлом 2300-6975 ГОСТ
886-80.
Для свердління 3,3 в суцільному матеріалі Сталь 45 ГОСТ 1050-88 по
нормативам назначаємо подачу s=0,15 мм/хв.
Осьова сила різання: Po = 2 98.8 Dx S y Kr
де 2 - обробка одночасно двох отворів; 98,8 - емпіричний коефіцієнт;
D - діаметр свердла, D=2,8 мм; S - подача, S=0,15 мм/хв;
Х=1, Y= 0,8 - показники степені; Кг - поправочний коефіцієнт

0.6 0.6
HB   240
K =   =   =1.15
r
190 190 
P0=747,22 H
Q y
Крутний момент: M = 2 10 Ñ D S K
êð m r
де 2 - обробка одночасно двох отворів; 10 - емпіричний коефіцієнт;
Сm = 0,021 - коефіцієнт, що враховує оброблюємий матеріал та його вплив на
знос інструменту;
В=2,8мм; Q=2; S=0,15мм/хв; y=0,8; Кг=1,15; Мкр = 7,94 Нм
Тип зажиму.
Навісна кондукторна плита кріпиться до двошпиндельної головки. При
осьовій подачі плита буде опускатись на заготовку і прижимати її до основи
кондуктора. Потім буде вступати осьова сила різання, яка також буде прижимати
заготовку. Піднятись заготовці уверх по свердлам, як по гвинтам буде заважати
вага кондукторної плити та сила дії пружини підвіски плити на шестишпиндельну
головку.
Продуктивність на операції та орієнтовний час, що відводиться на установку
та зняття заготовки: Тшт.к. = 0,04хв · 1,3 = 0,05хв , tB = 0,5+0,5 = 1сек.
Кількість одночасно оброблюваних заготовок - 1.
Вимоги до безпечної роботи та обслуговуванню.
Заготовку знімати та ставити при виключеній подачі. Стружку змітати при
виключеній подачі та відключеному шпинделі.
Зняття навісної плити проводити при виключеному шпинделі та приводу
подач; відсутність інструменту в шпинделі головки обов'язкове.
Для попередження падіння плити на основу, кріпильні гайки слід опускати
тільки тоді, коли плита зафіксована в осьовому положенні дерев'яними брусками.
Пружини підвіски повинні знаходитись у вільному стані.
Умови роботи пристосування та строк його служби. Пристосування не
повинно знаходитись в контакті з МОР. Направляючі стойки повинні бути
захищені від дії стружки, ударних нагрузок, сміття та абразивних частинок.
39

Конструкція та робота пристрою
Зв'язок багатошпиндельної головки з кондукторною плитою та
пристосуванням.
Багатошпиндельна свердлильна головка, що несе ріжучий інструмент, при
опусканні повинна бути зв'язана з кондукторною плитою та пристосуванням для
установки оброблюваної деталі. Цей зв'язок необхідний для точного суміщення
осей робочих шпинделів головки з осями кондукторних втулок і отворів деталі.
Багатошпиндельна головка зв'язана з кондукторною плитою двома
напрямними. Напрямні нижніми кінцями жорстко закріплені в кондукторній плиті
гайками, а верхніми кінцями вільно переміщуються в отворах корпуса
багатошпиндельної головки. Пружини на направляючих при контакті кондукторної
підвісної плити з деталлю починають зжиматись і при наступному опусканні
головки прижимають плиту до деталі і деталь затискається.
Розрахунок пристосування на точність
Розрахункова сумарна точність пристосування (допуск на розташування осей
кондукторних втулок) визначається за формулою
пр  − у −
де δ - допуск отримуваного розміру, мм; міжосьова відстань 80мм з допуском
±0,2, отже δ=0,4мм; Δу - похибка установки,
де Δб - похибка базування; Δз - похибка закріплення; ω - точність обробки, що
досягається на даній операції - відстань між осями отворів і кондукторної втулки
ω=0,13мм [3, табл. 7, с. 16].
Δδ = 0,5TD+0,5C [3,табл.18, с.47];
де TD - допуск на посадочний отвір; C - допуск на посадочний вал.
Вал і паз виконані по ІТ9 з допуском 0,043 мм. Δδ=0,043мм.
n
 Q  1
Похибка закріплення:  = (K +K HB)+C   , ìêì
3 Rz HB 1  
m
9.8 F
де НВ - твердість матеріалу заготовки по Бренелю;
40

Q - сила, що діє по нормалі до опори, Н;
F - площа контакту заготовки з опорою, см2;
Rz- параметр шорсткості поверхні заготовки, мкм;
КRz, KHB, С1 - поправочні коефіцієнти, що визначаються по джерелу [3, табл.22,
стр.52], KRz = 0,016; KHB= 0,0045; С1=0,076+0,053·F; n = 0,6; m = 0,6
F = (r − r )2 = (6−4.7)2 = 5.3ñì 2
1 2
де r1 і r2 — радіуси зовнішньої та внутрішньої поверхонь опори заготовки.
0,6
 747,22 1
 =  
(0,016  2,5 − 0,0045  240)+ 0,076 + 0,053 5,3   = −3,383ìêì
ç
 9,8 0,6
 5,3
 = 0,0432 + 0,0033832 = 0,04313ìì
ó
  0,5 − 0,04313− 0,13 = 0,3268ìì
ïð
Розрахунок сил затиску заготовки і вибір приводу
Крутний момент, що виникає від двох свердл намагається провернути
заготовку навколо вісі обертання.
6 6
P = 747,22Í - осьова сила подачі; Ì = 7,94Íì - крутний момент;
i ³
i=1 ø =1
Вага підвісної кондукторної плити за зусилля приводу, що передається через
пружинні підвіски не дає силі, що намагається підняти заготовку по свердлам
зробити це. Від провертання заготовку утримує шпонка. Необхідно розрахувати
шпонку на зріз.
Ì ñð = 0,5DS 
êð çð³ç
де Мкр - max крутний момент, що витримує переріз шпонки, Нмм;
D - діаметр валу, в якому сидить шпонка, мм;
[τзріз] = 0,25·130 кгс/мм2;
b і 1 - розмір перерізу, мм.
6
Мкр = 0,5·40·12·140·0,25·130 = 87750 Нмм = 87,75Нм > М і = 7,94Нм
ш=1
Шпонка витримує напруження, що виникають від сумарного крутного
моменту.
41

Розрахунок елементів пристосування на міцність
Так як підібрати універсальну двошпиндельну головку неможливо,
необхідно спроектувати спеціальну.
Проектування спеціальної двошпиндельної головки.
Вихідні дані:
1. Креслення оброблюваної деталі.
2. Технологічна карта з процесом обробки деталі.
3. Відомості про ріжучий інструмент.
4. Паспортні дані верстату.
5. Максимальну допустима осьова сила на шпинделі верстату.
6. Величина подач та числа оборотів шпинделя.
7. Форма і розміри нижньої частини шпинделя.
8. Вильот шпинделя.
9. Максимальний ход шпинделя.
10. Величина максимального переміщення стола.
11. Креслення пристосування для установки та зажиму оброблюваної деталі.
Розрахунок двошпиндельної свердлильної головки
1. Вибір елементів режиму різання.
Величина подач S=0,15мм/хв, з урахуванням стійкості ріжучого інструменту
свердло 3,3 Т5К6.
12.2D0.25
Швидкість різання: V =
T 0.125 S 0.4
де D=2,8мм - діаметр свердла; Т=40хв. - період стійкості; S=0,15 - подача;
12.2 2.80.25
V = = 24.57ì / õâ
400.125 0.150.4
1000V 1000 24.57
частота обертання інструменту n = = =1564хв−1
D 3.14 2.8
2. Значення осьової сили подачі та крутного моменту беру із технічного
завдання на проектування пристрою: Рос.=747,22Н; Mкр=7,94Нм.
42

Ì n
êð
Потужність різання: Ð = = 0.127êÂò
ð³ç
97500
RN
ð³ç
Сумарна потужність головки: N = ,êÂò
ñóì

ñì
Де R=2 - число одночасно працюючих свердл; η = 0,85 - ККД головки.
Ncyм = 2·0,127/0,85=0,399 кВт
Потужність верстату повинна бути більшою. По паспортним даним верстат
2Н118 має двигун потужність 1,5 кВт.
n
3. Визначення передаточних чисел: U = інс
nшп
де nінс - частота обертання інструмента; nшп - частота обертання шпинделя;
U= 1564,2/400=3,9
4. Сумарне зусилля подачі головки: Рсум = Рос = 747,22Н<5600Н=Рп
де Рп - паспортне значення найбільшого зусилля подачі, що допускається
верстатом.
5. Вибір кінематичної схеми багатошпиндельної головки.
Так як шпиндель верстату має автоматичну подачу тільки при правому
обертанні шпинделя, до свердла повинні обертатись вправо. Тому тільки дві
кінематичні схеми зубчатого зчеплення можуть забезпечити це обертання.
а)
Рисунок 2.1 — кінематичні схеми головки: а) внутрішнє зачеплення;
43

б) з паразитним шестернями
Потрібно вибрати найбільш надійну і конструктивно можливу.
6. Розрахунок шпинделів зубчатих коліс. Визначаємо його діаметр по величині
крутного моменту.
16Ìêð
d  , ìì
  
16 7,94
d  = 4,2 10−4 , ìì
3,14 2,3 108
де d - діаметр шпінделя; [τ] = 2,3·108 Па - допустиме напруження кручення;
Мкр - крутний момент від шести свердел.
На випадок аварійного останова необхідно перевірити шпиндель по
пусковому моменту електродвигуна
Мдв
пуск=9700N/n, Н·м
де N - потужність двигуна, 4кВт; п - частота обертання шпинделя верстата,
Ì äâ = 97001,5/ 400 = 90,6Íì ,
ïóñê
16Ìêð
d  , ìì
  

16 90,6
d  =1,28 10−3 , ìì
3,14 2,3 108
K Ò
7. Міжосьова відстань визначається за формулою: à  k(u −1) í í 2
3
2
 U 2 
à í
де k=4920 - для прямозубих коліс, u - передаточне число, u =3,9;
Кн - коефіцієнт концентрації нагрузки, Кн=1,26 [5,табл.2.3,с 11]
Тн2 - еквівалентний момент на колесі,
де Км - коефіцієнт довговічності, Км=0,4 [5, табл. 2.4, с. 12];
u +1
 = 0,2  - початковий коефіцієнт концентрації нагрузки;
à
u −1
[σн] - допустиме контактне напруження; [σн] = 2,8·650·106 Па.
44

1.26 7.94 0.4
a  4950(3.9 −1) = 8.84 10−3 ì
0.34 3.92   2
2.8 650 106 
Необхідна міжосьова відстань 58·10-3>8,84·10-3м.
Попередні основні розміри колеса:
Ділильний діаметр, м: d2 = 2au/(u-l)=2-58-10-3·3,9/2,9=0,156 м;
Ширина колеса, м: b2 = ψа·а = 0,34·0,058 = 0,01972 м;
округляємо в більшу сторону до стандартного числа: b2=20мм.
2K T
Модуль передачі, м: m  m F 2
d b  
2 2 F
де Кт - коефіцієнт для прямозубих колес Кт = 6,6;
T - еквівалентний момент на колесі, KF = 0,57 [5, табл.2.4, с.12]
F 2
 F - допустиме напруження на зминання,   =2,74·247·106 Па
F
m = 2 6.6 0.57 7.94/0.156 0.019722.74 106 = 2.869 10−5 ì
приймаю m = 4 10−3 ì  2,869 10−5 ì .
Сумарне число зубів: ZΣ = 2а/т=2-58/4=29
Сумарне число зубів шестерні колеса:
Z1=ZΣ/U-l =29/2.9= 10
Z2 = ZΣ + Zi=29+ 10 = 39
Фактичне передаточне число: Uф = 39 / 10 = 3,9
Висота корекції: Х1 = Х2 = 17-10 / 17 = 0,41.
Уточнені діаметри:
Ділильні:
Шестерні di=Zim=10·4=40мм; Колеса d2=2a+di=116+40= 156мм;
Вершин da та впадин зубів df мм.
Шестерні
dai=di+2(1+xi)m=40+2·1,4 1·4=51,28мм; df1= di-2(1,25-xi)m=40-2·(0,84-
4)=33,28мм
Колеса
45

da2=d2-2(l+x2·0,2)m=156-2-0.39-4=152,88 мм
df2 = d2-2(l,25+x2)m=156-2(0,84+0)·4=160,2 мм
Сили в зачепленні: Ft - окружна сила; Fr - радіальна сила.
Ft = 2Т2/d2 де Т2 — момент на колесі,
6
T = M = 7.94Íì
2  i
i=1
Ft = 2·7,94/0,156=101,8 Н.
Fr = Fttgα=101,8tg20°=37,05 H.
Перевірка зубів колес по напруженню згину. Розрахунок напруження в зубах
колеса:
K K K Y F
 F F F  te
=   
F 2 F 2
b m
2
 Y
 = F 2 F 2   
F1 F 2
Y
F 2
де KFα =1 для прямозубих колес, КFβ - коефіцієнт концентрації нагрузки, КFβ
=1,08;
KFυ =1,33; Yβ= 1/140 для прямозубих колес; YF2 =3,5; YF1 =3,67.
FtE - еквівалентна окружна сила. FtE =0,57·101,8=58,026 Н
σF2=1·1,08·1,33·3,5·58,026/(140·0,019772·4)=26,25Па<180·106Па
σF1=26,25·3,67/3,5=27,525 Па<180·106 Па
3.2 Проектування спеціального контрольно-вимірювального пристрою
Пристрій призначений для контролю величини радіального биття для
розміру 30h7-0.021.
Пристрій складається з установчої плити, на якій закріплено два центри,
штативів з індикаторотримачем та власне самого індикатора годинникового типу з
ціною поділки 0,001 мм, а також спеціального упору.
Схема контролю представлена на рисунку 2.2.
46

Рисунок 2.2 - Схема вимірювання показники точності пристрою.
Точність показників контрольних пристроїв визначають за показниками
стабільності, статичними характеристиками та величиною сумарної похибки.
Для того,щоб даним пристроєм можливо було контролювати вимірювані
параметри потрібно щоб виконувалась умова:
1
Tk  

3
де  =0,15-Т=0,15-0,005=0,00075 - сумарна похибка [2,с.387]

Т=0,005 - допуск на відхилення від радіального биття
Умова виконується значить пристрій забезпечує задану точність вимірювання.
Крім цього ΔБ=0 і Δз=0 - похибки базування та закріплення відповідно.
Найважливішим результатом налагодження є забезпечення стабільності
показів контрольно-вимірювальних пристроїв.
Стабільність показів - це систематична повторюваність або близький збіг
характеристик і вимірювань однієї і тієї ж самої величини.
До головних показників точності налагодження відносяться:
ω - стабільність поля розсіяння вибірки;
X - стабільність вибіркової середньої при повторних виборках;
S - стабільність середнього квадратичного відхилення.
Всі ці показники визначаються відповідними коефіцієнтами [2, с.388-390].
Кω=1,25...1,5, КХ=1,0..1,5, Ks=l,25...1,3
Остаточне налагодження контрольно-вимірювального пристрою
завершується одержанням фактичних показників точності та стійкості показів.

47

Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Вимоги безпеки до металообробних верстатів
Зону обробки універсальних токарних верстатів, призначених для обробки
заготовок діаметром до 630 мм включно, необхідно огороджувати захисним
пристроєм (екраном).
Затискні патрони універсальних токарних та токарно-револьверних верстатів
повинні мати рухомі огородження.
Планшайба токарно-карусельних верстатів повинна мати огородження, яке не
повинне перешкоджати обслуговуванню верстатів.
Корпуси пристроїв, які закріплюються на планшайбах токарно-карусельних
верстатів для затискання оброблюваної деталі, повинні підтримуватись на
планшайбах за допомогою жорстких упорів і додатково силою тертя, що
утворюється кріпильними гвинтами.
У планшайбах карусельних верстатів повинні бути передбачені обмежувачі
для унеможливлення падіння затискних пристроїв з обертових планшайб.
Пруткові токарні автомати та пруткові револьверні верстати повинні бути
обладнані огородженнями по всій довжині прутків та оснащені шумопоглинальним
пристроєм.
При застосуванні огородження у вигляді напрямних труб, що обертаються
разом із прутками, прутковий магазин повинен мати кругове огородження за всією
довжиною.
Розміщений зовні токарного верстата пристрій для подавання прутків повинен
мати огородження, яке не перешкоджає доступу до цього пристрою.
Універсальні токарні верстати в разі використання їх для обробки прутків
повинні бути оснащені пристроєм, який огороджує пруток зі сторони задньої
частини шпинделя. Пруток не повинен виступати за відгороджувальний пристрій.
В універсальних фрезерних консольних верстатах та верстатах з хрестовим
столом завширшки 320 мм і більше, а також у фрезерних верстатах з програмним
керуванням операція закріплювання інструменту повинна бути механізована.

В універсальних фрезерних консольних верстатах та верстатах з хрестовим
столом завширшки до 630 мм тривалість зупинення шпинделя (без інструменту)
після його вимкнення не повинна перевищувати 6 с.
У горизонтально-фрезерних та вертикально-фрезерних верстатах заввишки до
2,5 м задня частина шпинделя разом з виступним кінцем гвинта для закріплювання
інструменту, а також кінець фрезерної оправки, який виступає з підтримки, повинні
бути відгороджені знімними кожухами.
На вертикально-фрезерних верстатах для закріплювання фрез необхідно
застосовувати спеціальні механічні пристосування (шомполи, штревелі тощо).
Конструкція збірних фрез повинна передбачати надійне та міцне закріплення
в корпусі фрези зубів або пластин з твердого сплаву, яке унеможливлює їх
випадіння під час роботи.
Копіювальні свердлильно-фрезерні та фрезерні верстати повинні бути
обладнані кінцевими вимикачами для здійснення вимикання фрезерних та
свердлильних кареток.
Привід до бабки нарізнофрезерних верстатів повинен бути огороджений.
Передня сторона відрізних круглопиляльних верстатів повинна бути оснащена
екраном для захисту працівника від стружки, що відлітає під час різання.
Неробочу частину пилки відрізного круглопиляльного верстата необхідно
огородити.
Відрізні круглопиляльні верстати повинні бути оснащені пристроями для
автоматичного очищення западин зубів від стружки під час роботи.
Різальне полотно стрічково-відрізних верстатів повинно бути огороджено по
всій довжині, крім ділянки в зоні різання. Шківи стрічково-відрізного полотна
повинні бути огороджені по колу та з боків.
Стрічково-відрізні верстати повинні бути оснащені захисним пристроєм, який
запобігає травмуванню працівника різальним полотном у разі його розривання.
49

Верстати відрізної групи повинні мати пристрої для підтримування матеріалу,
від якого відрізуються заготовки, та відрізаних заготовок для запобігання їх
падінню з верстатів.
Передня частина пиляльної рами ножівкової пилки верстата не повинна
виходити за торець рукава верстата.
Відрізні круги абразивно-відрізних верстатів повинні бути огороджені
захисними кожухами.
Конструкція пилозабірників абразивно-відрізних верстатів повинна
забезпечувати ефективне захоплення іскрового факела, що відходить від зони
різання.
Конструкція пилозабірника та повітроводу, що відходить від пилозабірника до
відсмоктувального пристрою, повинна передбачати можливість зручного їх
очищення від нагару.
Абразивно-відрізні верстати у разі технічної необхідності повинні бути
укомплектовані індивідуальними відсмоктувальними пристроями. При
застосуванні у відсмоктувальному пристрої тканинних фільтрів тканина повинна
бути вогнестійкою або на ділянці всмоктування перед пристроєм повинен бути
передбачений іскроуловлювач.
4.2 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах токарної групи
Планшайбу при надяганні на кінець шпинделя необхідно очищувати від
стружки та забруднення.
При закріпленні деталі в кулачковому патроні або використанні планшайб
деталь необхідно захоплювати кулачками на якомога більшу довжину. Після
закріплення деталі кулачки не повинні виступати з патрона або планшайби за межі
їх зовнішнього діаметра. У разі якщо кулачки виступають, необхідно замінити
патрон або установити спеціальне огородження.
50

При встановленні патрона або планшайби на шпиндель під них на верстат
необхідно підкладати дерев’яні підкладки з виїмкою за формою патрона
(планшайби).
Не дозволяється згвинчувати патрон (планшайбу) раптовим гальмуванням
шпинделя.
Згвинчувати патрон (планшайбу) ударами кулачків об підставку допускається
тільки у разі його ручного обертання, при цьому необхідно застосовувати підставки
з довгими ручками.
Допускається закріплювати в кулачковому патроні без підпирання центром
задньої бабки тільки короткі, завдовжки не більше двох діаметрів, зрівноважені
деталі. В інших випадках для підпирання необхідно використовувати задню бабку.
Для обробки в центрах деталей завдовжки 12 діаметрів і більше, а також при
швидкісному та силовому різанні деталей завдовжки 8 діаметрів і більше необхідно
застосовувати додаткові опори (люнети).
Перед обробкою деталей в центрах спочатку необхідно перевірити
закріплення задньої бабки і тільки після встановлення деталі змастити центр.
Задній центр під час виконання робіт також необхідно періодично змащувати, а при
обробці довгомірних деталей - перевіряти осьовий затискач.
Прутковий матеріал, який подається для обробки на верстат, не повинен мати
кривизни.
Різці необхідно закріплювати з мінімально можливим вильотом з різцетримача
(виліт різця не повинен перевищувати більше ніж у 1,5 раза висоту державки) і не
менше ніж двома болтами. Різальна кромка різця повинна виставлятись по осі
оброблюваної деталі.
Для правильного установлення різців відносно осі центрів та підвищення
надійності закріплення їх у супорті необхідно застосовувати шліфовані прокладки.
Прокладки повинні відповідати лінійним опорам частини державки різців.
51

Для обробки в’язких металів (сталей), що дають зливну стрічкову стружку,
необхідно застосовувати різці з викружками, накладними стружколамачами або
стружкозавивачами.
Для обробки крихких металів (чавуну, бронзи тощо) з утворенням
мілкоподрібненої сталевої стружки необхідно застосовувати захисні пристрої
(спеціальні стружковідвідники, прозорі екрани).
Револьверну головку та супорт з інструментом необхідно відводити на
безпечну відстань під час:
заміни супорта;
встановлювання або знімання деталей та інструменту;
ручної обробки деталі (зачищення, шліфування);
усунення биття.
Для зачищення виробів на верстаті шкуркою або порошком необхідно
застосовувати притискні колодки.
Забороняється під час виконання робіт на металообробних верстатах токарної
групи:
користуватись затискними патронами, у яких спрацьовані робочі
площини кулачків;
працювати з необертовим центром задньої бабки при швидкісному
різанні;
працювати без закріплення патрона сухарями для запобігання
самовідвертанню при реверсуванні;
гальмувати обертання шпинделя натискуванням руки на обертові
частини верстата або деталі;
залишати в револьверній головці інструмент, який не використовується
для обробки цієї деталі;
перебувати між деталлю та верстатом під час установлення деталі на
верстат;
52

притримувати руками кінець важкої деталі або заготовки, що
відрізається;
класти деталі, інструмент та інші предмети на станину верстата та
кришку передньої бабки;
закладати та подавати рукою у шпиндель оброблюваний пруток при
ввімкненому верстаті;
вимірювати оброблювану деталь скобою, калібром, масштабною
лінійкою, штангенциркулем, мікрометром до повного зупинення верстата,
відведення супорта та револьверної головки на безпечну відстань.
4.3 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах фрезерної групи
Перед установленням фрези необхідно перевіряти цілісність та правильність
заточування пластин.
Пластини повинні бути без викришених місць, тріщин, припікання. Різальний
інструмент не повинен мати затуплених кромок.
Для установлення фрез на верстаті або їх заміни необхідно застосовувати
спеціальні пристосування, які запобігають порізу рук працівника.
При установленні фрез на оправку їхні зуби необхідно розміщувати в
шаховому порядку.
Для підтримування фрези під час вибивання її зі шпинделя необхідно
застосовувати еластичні прокладки.
Не дозволяється підтримувати фрезу рукою без відповідних засобів
індивідуального захисту рук.
Фрезерну оправку або фрезу необхідно закріплювати в шпинделі ключем
тільки після ввімкнення коробки швидкостей для запобігання провертанню
шпинделя.
Не дозволяється затискувати та відтискувати фрезу ключем на оправці
ввімкненням електродвигуна, а також залишати ключ на головці затяжного болта
після установлення фрези або оправки.
53

Після установлення та закріплення фрези необхідно перевіряти її радіальне та
торцеве биття, яке не повинно перевищувати 0,1 мм.
При швидкісному фрезеруванні необхідно застосовувати огородження та
пристосування для уловлювання та видалення стружки (спеціальні
стружковідвідники, прозорі екрани).
Оброблювані деталі та пристосування, особливо базові та кріпильні поверхні,
що прилягають одна до одної, перед установленням на верстат необхідно
очищувати від стружки та мастила для забезпечення правильного установлення їх
та досягнення міцності закріплення.
Отвір шпинделя, хвостовик оправки або фрези, поверхню перехідної втулки
перед установленням у шпиндель необхідно очищувати та протирати, забоїни -
усувати. При встановленні хвостовика інструменту в отвір шпинделя хвостовик
повинен сідати щільно, без люфту.
Оброблювану деталь необхідно закріплювати в місцях, що розташовані
якомога ближче до оброблюваної поверхні. Для закріплювання деталей до
необроблених поверхонь необхідно застосовувати лещата та пристосування з
насічкою на притискних губках.
При використанні для закріплювання деталей пневматичних, гідравлічних та
електромагнітних пристосувань трубки, по яких подається повітря або рідина, а
також електрична проводка повинні бути захищені від механічних пошкоджень.
При заміні або вимірюванні оброблюваної деталі верстат необхідно зупинити,
а різальний інструмент - відвести.
Виконувати роботи на верстаті з необгородженою фрезою необхідно із
застосуванням відповідних засобів індивідуального захисту.
Під час роботи на верстаті необхідно уникати накопичення стружки на фрезі
та оправці. Стружку від обертової фрези необхідно періодично видаляти пензликом
з ручкою завдовжки до 250 мм.
4.4 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
54

верстатах свердлильної та розточувальної груп
Оброблювані на верстаті деталі (крім особливо важких) необхідно
встановлювати у відповідні пристосування (лещата, кондуктори тощо), які
закріплюються на столі (плиті) свердлильного верстата.
Для кріплення тонкого листового металу необхідно застосовувати спеціальні
пристрої (гідравлічні, важільні тощо). Допускається закріплювати деталі
притискними планками або упорами.
Лещата до стола верстата необхідно кріпити болтами, розмір яких повинен
відповідати розміру паза стола.
Встановлювати оброблювані деталі на верстат та знімати їх з нього під час
роботи верстата допускається тільки у разі використання спеціальних позиційних
пристроїв (поворотних столів, конвеєрів тощо).
Верстати повинні бути обладнані пристроями, які повертають шпиндель у
початкове положення після його подавання. За відсутності зазначеного оснащення
установлювати та знімати деталі дозволяється тільки після вимкнення та повного
зупинення верстата.
При закріпленні інструменту в шпинделі за допомогою клинів, гвинтів,
планок та інших пристроїв ці елементи не повинні виступати за межі шпинделя.
Вставляти чи виймати свердло із шпинделя верстата дозволяється тільки
після повного припинення обертання шпинделя.
Свердло із шпинделя необхідно виймати спеціальним клином, який не
повинен залишатись у пазу шпинделя.
Не дозволяється використовувати на верстатах інструмент із забитими або
спрацьованими конусами та хвостовиками.
Стружку з просвердлених отворів необхідно видаляти гідравлічним
способом, магнітами або металевими гачками тільки після зупинення верстата та
відведення інструменту.
Свердлити отвори у в’язких металах необхідно спіральними свердлами зі
стружкодробильними каналами.
55

Для знімання інструменту з верстата необхідно застосовувати спеціальні
молотки та вибивачі, виготовлені з матеріалу, від якого під час удару не
відділяються частинки.
Не дозволяється під час роботи верстата перевіряти рукою гостроту
різальних кромок інструменту, глибину отвору та вихід свердла з отвору в деталі,
а також охолоджувати свердла мокрою ганчіркою.
Підводити трубопровід емульсійного охолодження до інструменту або
виконувати його закріплення, а також переналагоджувати верстат дозволяється
після повного зупинення верстата.
Не дозволяється виконувати роботи на свердлильних верстатах у рукавицях,
рукавичках або із забинтованими кистями рук.
Установлювати і знімати великогабаритні деталі необхідно в рукавицях і
тільки після зупинення верстата.
4.5 Вимоги охорони праці під час виконання робіт з різання металу та
обробки металу на згинальних, профілезгинальних верстатах
Під час заточування круглих пилок металообробних верстатів відрізної групи
необхідно зберігати концентричність вершин усіх зубів відносно осі обертання
диска.
Не дозволяється застосовувати круглі пилки, що мають тріщини на диску або
зубах, пилки з двома підряд виламаними зубами, з вищербленими або відпалими
від зубів пластинками із швидкорізальної сталі або твердого сплаву, з випинаннями
на диску та із зубами, припеченими під час заточування.
Не дозволяється встановлювати на металообробні верстати відрізної групи
пиляльні диски з діаметром отвору, більшим за діаметр вала (шпинделя), а також
застосовувати вставні кільця (втулки) для зменшення діаметра отвору в диску.
Під час роботи на металообробному верстаті відрізної групи необхідно
застосовувати лише відшліфоване полотно стрічкової пилки, яке не має тріщин,
випинань, поздовжньої хвилястості, відгинання задньої кромки, раковин від
корозії.
56

Не дозволяється під час роботи металообробного верстата відрізної групи
перебувати в площині обертання диска пилки, виштовхувати стружку із сегментів
диска під час його обертання, а також підтримувати руками кінець заготовки, що
відрізається.
Під час виконання робіт із застосуванням ножиць для різання металу не
дозволяється:
− різати ножицями метал, ударяючи по лезах або по ручках
ножиць;
− розрізувати вузькі металеві штаби, які неможливо притиснути
притискачами;
− використовувати ножиці, що мають ум’ятини, вищербини або
тріщини в будь-якій частині ножів;
− застосовувати затуплені ножиці та ножиці, у яких різальні краї
ножів нещільно прилягають;
− подовжувати ручки ручних ножиць, застосовуючи допоміжні
важелі.
Не дозволяється виконувати роботи на згинальному верстаті при:
− випередженні одного кінця або нерівномірному (ривками)
переміщуванні траверси;
− невідповідності ходу траверси (верхнього вала) показам
індикатора;
− значному провисанні верхнього вальця і прогинання постілі при
прокатуванні.
Не дозволяється вимірювати та звільняти заготовки на профілезгинальних
верстатах під час повороту згинальних важелів.

57

Висновки
В кваліфікаційній роботі розкрито службове призначення деталі „Шток„ дано
характеристику виробництва, перевірено забезпечення точності розмірів за
варіантами технологічного процесу.
В роботі виконано: аналіз технологічності конструкції деталі, обґрунтований
вибір заготовки, розроблений технологічний процес виготовлення деталі „Шток„
(МОК - маршрутно-операційна карта), вибрано оснащення і методи контролю,
виконано розрахунки припусків, режимів різання та норм часу.
Спроектовано: спеціальний верстатний пристрій для обробки деталі „Шток„
для програмно–комбінованої операції на обробному центрі ВМ501ПМФ4, а також
контрольний пристрій для вимірювання відхилення від допуску
перпендикулярності поверхні та базової площини.
В розділі охорона праці розглянуто вимоги охорони праці під час виконання
робіт на металообробних верстатах фрезерної групи.

58

Список використаних джерел
1. Аверченков В. І. та ін. Збірник задач і вправ з технології
машинобудування. Житомир. ЖДТУ, 2001. 315с.
2. Тарасов О. Ф., Алтухов О. В., Сагайда П. І. та ін. Автоматизоване
проєктування і виготовлення виробів із застосуванням CAD/CAM/CAE-систем
3. Муляр Ю. І., Репінський С. В. Автоматизація
виробництва в машинобудуванні. Ч. 1. Вінниця : ВНТУ, 2019.
4. Муляр Ю. І., Репінський С. В. Автоматизація виробництва в
машинобудуванні. Ч. 2. Вінниця : ВНТУ, 2020.
5. Мироненко О. М. Проектування пристосувань. Вінниця : ВНТУ, 2004.
6. Дерібо О. В. Основи технології машинобудування. Ч. 1. Вінниця : ВНТУ,
2013.
7. Дерібо О. В., Дусанюк Ж. П., Репінський С. В., Сухоруков С. І. Основи
технології машинобудування. Ч. 2. Вінниця : ВНТУ, 2021.
8. Бондаренко С.Г Розмірні розрахунк механоскладального виробництва.
Київ, ІСДО, 1993 р, 544 с.
9. Боровик А.1. Проектування технологічного оснащення: Навчальний
посібник.-К, 1996.-488с.
10. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального виробництва -
К.:Кондор 2008. -726 с.
11. Яковенко І. Є., Пермяков О. А., Фесенко А. В. Технологічні основи
машинобудування.
12. Паливода Ю. Є., Дячун А. Є. Заготовки у машинобудівному
виробництві. Тернопіль : ТНТУ, 2022.
13. ГОСТ 2.105-95 Общие требования к текстовым документам. Киев.
Госстандарт Украины. 1995. 37 с.
14. Кальченко В. В., Пасов Г. В. Верстати з ЧПК та ВК. Чернігів : ЧНТУ,
2019. 96 с.
15. Дубровський С. С. Допуски і посадки в машинобудуванні (міжнародні та
59

національні аспекти стандартизації). Львів : Новий Світ-2000, 2020.
16. Допуски и посадки: Справочник. Ю.Е. Кирилюк.-К. :Вища шк. Головное
издательство, 1987. - 120 с.
17. Набродов В. З. Допуски, посадки та технічні вимірювання. Київ : Літера
ЛТД, 2019.
18. Жидецький В.Ц. Практикум з охорони праці.- Львів, Афіша,2000.-
352с.
19. ДСТУ 3321:2003. Система конструкторської документації. Терміни та
визначення основних понять.
20. Терлецький Т. В., Кайдик О. Л., Ткачук А. А., Речун О. Ю. Основи
технічної документації. Луцьк : ЛНТУ, 2021.
21. Грибан В. Г., Фоменко А. Є., Казначеєв Д. Г. Безпека життєдіяльності
та охорона праці. Дніпро, 2022.
22. Когут М.С. Механоскладальні цехи та дільниці у машинобудуванні.
Підручник. Львів «Львівська політехніка» 2000.352 с.
23. Кондрашев П. В. Матеріалознавство. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського,
2023.
24. Методичні рекомендації до виконання курсової роботи з дисципліни
«Технологія машинобудування» для здобувачів освітнього ступеня «бакалавр» за
спеціальності 131 «Прикладна механіка» освітня програма «Комп`ютерне
конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування» усіх форм
навчання [Електронний ресурс]/ [Упоряд.: В.Ю. Васильченко, В.І. Гордієнко, О.О
Коваленко, С.М. Мацепа] – М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-
т. – Черкаси : ЧДТУ, 2024.– 76 с..
25. ДСТУ 3008:2015. Інформація та документація. Звіти у сфері науки і
техніки. Структура та правила оформлювання. – Чинний від 01.07.2017. – 26 с..
26. ДСТУ ГОСТ 7.1:2006. Бібліографічний запис, бібліографічний опис.
Загальні вимоги та правила складання: методичні рекомендації з
впровадження/уклали: Галевич О.К.,Штогрин І. М.- Львів, 2008 – 20с. ДСТУ.
60

27. ДСТУ. 3008-95 – Документація. Звіти у сфері науки і техніки.
Структура і правила оформлення.

61

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets