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
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9188| Title: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус черв’ячного редуктора» |
| Authors: | Коваленко, Юрій Іванович Харченко, Андрій Леонідович |
| Keywords: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі |
| Issue Date: | 2023 |
| Abstract: | На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «корпус черв’ячного редуктора»» Виконавець: здобувач групи ПМ-91 Харченко Андрій Леонідович Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Юрій Іванович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 76 сторінку формату А4, 6 рисунків, 24 таблиць, 33 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі здійснено аналіз службового призначення деталі, проведено вибір матеріалу для виготовлення деталі, визначено тип виробництва, обґрунтовано вибір виготовлення заготовки, розроблений технологічний процес виготовлення деталі «корпус черв’ячного редуктора», здійснено вибір технологічного обладнання, проведено розрахунки, режимів різання та норм часу. Спроектовано: спеціальний верстатний пристрій для обробки деталі «корпус черв’ячного редуктора», а також контрольний пристрій для контролю співвісності отвору. В розділі охорона праці розглянуто вимоги безпеки до металообробних верстатів. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9188 |
| Appears in Collections: | 131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Харченко А.Л..pdf Restricted Access | 2.54 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
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
«_____»_____________2023р.
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення
деталі «Корпус черв’ячного редуктора»»
Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМ-91
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Харченко Андрій Леонідович
Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Ю.І.
Рецензент: Васильківський О.В., начальник
виробництва МКВК ТОВ «Станко-Груп»
Засвідчую, що у кваліфікаційній роботі
немає запозичень з праць інших
авторів без відповідних посилань.
Здобувач: __________________
підпис
Черкаси 2023 р.
Анотація
На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторсько-
технологічне забезпечення виготовлення деталі «корпус черв’ячного
редуктора»»
Виконавець: здобувач групи ПМ-91 Харченко Андрій Леонідович
Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Юрій Іванович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 76 сторінку формату А4, 6
рисунків, 24 таблиць, 33 літературних джерел.
В кваліфікаційній роботі здійснено аналіз службового призначення
деталі, проведено вибір матеріалу для виготовлення деталі, визначено тип
виробництва, обґрунтовано вибір виготовлення заготовки, розроблений
технологічний процес виготовлення деталі «корпус черв’ячного редуктора»,
здійснено вибір технологічного обладнання, проведено розрахунки, режимів
різання та норм часу.
Спроектовано: спеціальний верстатний пристрій для обробки деталі
«корпус черв’ячного редуктора», а також контрольний пристрій для контролю
співвісності отвору.
В розділі охорона праці розглянуто вимоги безпеки до металообробних
верстатів.
Abstract
For the bachelor's qualification work on the topic: "Design and technological
support for the production of parts of the "worm gear housing""
Performer: winner of the PM-91 group Andriy Leonidovych Kharchenko
Supervisor: Ph.D., associate professor Yury Ivanovich Kovalenko
The bachelor's thesis contains 76 pages of A4 format, 6 figures, 24 tables, and
33 literary sources.
In the qualification work, an analysis of the service purpose of the part was
carried out, the selection of material for the manufacture of the part was carried out,
the type of production was determined, the choice of production of the workpiece
was justified, the technological process of the manufacture of the "red gear housing"
part was developed, the selection of technological equipment was carried out,
calculations, cutting modes and time were carried out.
Designed: a special machine tool for processing parts "worm gear housing", as
well as a control device for controlling the correlation of the hole.
In the occupational safety section, safety principles for metalworking
machines.
3
ЗМІСТ
Вступ………………………………………………………………………………..6
1. Інженерні розрахунки заданої деталі
1.1 Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу …………..7
1.2 Визначення типу виробництва…………………………………………11
1.3 Аналіз технологічності конструкції деталі…………………………….16
1.4 Попередній вибір заготовки та методу її одержання………………….19
2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв’язків поверхонь деталей та
формулювання основних технологічних рішень…………………………..22
2.2 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь ………………26
2.3 Розробка маршруту обробки деталі ………………………….………..28
2.4 Вибір обладнання, технологічного оснащення …………………….…32
2.5 Встановлення режимів різання ………………………………………....38
2.6 Нормування операцій………………………………………………........47
3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою……………………………………50
3.2 Проектування спеціального контрольно-вимірювального пристрою…55
4. Охорона праці
4.1. Вимоги безпеки до металообробних верстатів…………………………….59
4.2 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах токарної групи………………………………………………………..63
4.3. Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах фрезерної групи………………………………………………………66
4.4. Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах стругальної, довбальної та протяжної груп………………………..68
4.5 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
верстатах свердлильної та розточувальної груп……………………………….69
4.6. Вимоги охорони праці під час виконання робіт з різання металу та обробки
металу на згинальних, профілезгинальних верстатах………………………..71
4
Висновки………………………………………………………………………….73
Список використаних джерел…………………………………………………..74
Додатки
5
ВСТУП
Важливою умовою технічного прогресу в галузі машинобудування та
приладобудування є скорочення термінів і підвищення якості технічної
підготовки, необхідної для виробництва нової продукції. Сучасні тенденції
розвитку виробництва в машинобудівній галузі вимагають підготовки
компетентних фахівців, які володіють не тільки глибокими теоретичними
знаннями, а й умінням застосовувати їх у виробничій діяльності. Питання
якості продукції та продуктивності праці нерозривно пов'язані між собою і на
практиці повинні вирішуватися одночасно при вирішенні конкретних завдань
удосконалення технології, обладнання, інструменту, механізації та
автоматизації. Основні напрямки розвитку технології машинобудування на
сучасному етапі:
впровадження малоопераційних технологічних процесів, безвідходних і
маловідходних процесів, ресурсо- та енергозберігаючих технологій:
удосконалення методів виробництва заготовок і механічної обробки;
підвищення потужності та продуктивності металорізального обладнання
та його автоматизація;
покращення геометрії та стійкості різальних інструментів і тимчасова
зміна їх механічних властивостей (охолодженням або нагріванням) для
покращення оброблюваності матеріалу виробу;
механізація та автоматизація технологічних процесів, застосування
адаптивних систем управління технологічними процесами,.
застосування систем автоматизованого проектування.
Прийняття рішень під час операції базується на техніко-економічних
розрахунках, що дозволяє вибрати найкращий варіант обробки поверхні (MOП)
та обробки деталей (MOД).
В кваліфікаційній роботі бакалавра необхідно забезпечити
конструкторсько-технологічне виготовлення деталі «Корпус черв’ячного
редуктора»».
1. Інженерні розрахунки заданої деталі
6
1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу
Деталь «Корпус черв’ячного редуктора» являє собою основний несучий
елемент конструкції редуктора. Корпус об’єднує деталі у вузол, забезпечуючи
правильне розташування їх один відносно одного. Відповідно з цим
відповідальні поверхні виконані з підвищеною точністю та шорсткістю.
Корпус є важливим компонентом редуктором, який поглинає зусилля, що
виникають в шестернях під час роботи, і передає їх через вал на підшипники і
корпус редуктора. У той же час корпус захищає шестерні редуктора від впливу
зовнішнього середовища і змащує шестерні та підшипники. Конструкція
корпусу повинна бути достатньо жорсткою, щоб зменшити неспіввісність валів,
викликану деформацією корпусу під дією внутрішніх і зовнішніх сил.
Крім вимог до міцності і жорсткості, при проектуванні корпусу необхідно
також враховувати вимоги до технології виготовлення і монтажу зубчастих
коліс, зручність огляду зубчастих коліс, зміни мастила в процесі експлуатації і
ремонту.
Для корпуса характерним є наявність базових поверхонь, основних
отворів і отворів для кріплення.
Торці корпусу оброблені з шорсткістю Ra=6,3 мкм. Основними вимогами,
які висуваються до торців, є дотримання перпендикулярності відносно бази А
Т=0,025мм та паралельність торців Т=0,025мм відносно бази А.
Отвори 14 мм призначені для кріплення кришки корпусу. Різьбові
отвори М8х1,5-6Н призначені для з’єднання корпусу і кришки, М12х1,75-7Н
для з’єднання корпусу і кришки-стакана. Основні отвори використовуються для
встановлення черв’ячного колеса, вала черв’ячного колеса, черв’яка та інших
деталей вузла.
Конфігурація деталі підчиняється вимогам конструкції виробу та
вимогам технологічності з точки зору механічної обробки.
Як правило корпуси редукторів виготовляються з сірих чавунів середньої
міцності СЧ 15 і СЧ 18.
7
Тому виходячи із службового призначення деталі та умов її експлуатації
вибираємо сірий чавун марки СЧ15 ДСТУ 8833:2019 [1]. Даний тип чавуну
використовується для виготовлення виливків картерів, кришок, гальмівних
барабанів, коробок швидкостей, всмоктувальних та вихлопних труб, маховиків
та інших деталей автомобілебудування; барабанів, цапф, корпусів редукторів та
інших деталей хімічного машинобудування; деталей працюючих при стисканні
(черевиків, колон) [1]. Хімічний склад чавуну СЧ15 та відповідно матеріалу
замінника сірого чавуну марки СЧ18 ДСТУ 8833:2019 приведено в таблиці
1.1[1]. Матеріали відрізняються лише вмістом вуглецю в незначній мірі. Ці
матеріали знаходяться в одному секторі діаграми залізо-вуглець і зазнають
одних і тих же структурних перетворень. Мають вони майже однакові
механічні властивості, які наведено в таблиці 1.2[1].
Таблиця 1.1 – Хімічний склад матеріала деталі та матеріала замінника
Матеріал Вміст елементів, %
Не більше
C Si Mn
фосфор
СЧ15 3...3,5 0,5 1,5...3 0,12 0,3...0,8
СЧ18 3,2...3,8 0,5-0,9 1,5...3,2 0,12 0,3...0,8
Таблиця 1.2 – Механічні властивості матеріалу деталі та матеріалу замінника
Матеріал Поріг міцності Поріг міцності Твердість Ударна
при розтягу при вигинанні НВ, в’зкість
в, МПа виг, Мпа МПа а, Н м/см
СЧ15 176 358 166...224 0,1
СЧ18 196 392 166...236 0,1
8
Таблиця 1.3 - Фізичні властивості матеріалу деталі та матеріалу замінника[1].
Коефіцієнт
Питома
Модуль лінійного Теплоємкість Щільність
Марка теплоємкість
пружності, розширення, матеріалу, λ, матеріалу,
сталі -5 6 3 матеріалу, С
Е 10 , МПа 10 , Вт/(м·град) ρ, кг/м
Дж/(кг·град)
1/Град
СЧ15 0,9 9 59 7000 460
СЧ28 0,8 9 59 7200 460
Сірий чавун СЧ 15 має добрі ливарні властивості й оброблюваність
різанням. Відливки з СЧ 15 не схильні до короблення і тріщин. Наявність в
структурі цього чавуну вільного вуглецю у вигляді пластинчастого графіту
надає йому хороші експлуатаційні якості [1].
Для покращення механічних властивостей проводять термічну обробку
чавуну. Однією з особливостей термічної обробки чавуну на відміну від сталі і
кольорових сплавів при термообробці чавунів необхідно враховувати фізико-
механічних властивостей матеріалу в початковому стані [1].
В технологічному процесі обробки застосовуємо термічну обробку –
стабілізуючий відпал, тому що висока швидкість охолодження відливки
збільшує її міцність на 15...29%, зміну структури в поверхневому шарі та
викликає появу внутрішніх напружень. Відпал проводимо при ТС=500-600, на
протязі 2-10 годин враховуючи масу та розміри деталі [1].
Виходячи з службового призначення вузла до якого входить деталь
«корпус черв’ячного редуктора» та службового призначення деталі аналізую
норми точності та технічні умови деталі.
Корпус є базуючою деталлю вузла і служить для передачі обертання
деталям черв’ячної форми.
Заготовка деталі корпус – відливка в піщано-глинисті форми з чавуну
СЧ15 ГОСТ 1412-85. Точність розмірів відливки від ІТ8 до ІТ12, параметр
шорсткості – Rz20 мкм.
Для забезпечення хімічної однорідності та досягнення необхідних
механічних властивостей деталь піддається термічній обробці після литва –
графітизуючий відпал.
9
До основних отворів ставляться вимоги: точність отворів 160Н7,
шорсткість поверхні Ra=2,5мм, відхилення від перпендикулярності вісей
отворів 0,03мм, відхилення отворів від співвісності становить 0,044мм.
До допоміжних баз ставлять вимоги: перпендикулярність торця отвору
220 відносно бази А 0,02мм.
Основа виконана з шорсткістю Ra=6,3мкм, що є достатнім для
функціонального призначення цієї площини.
Різьбовий отвір М12х1,75-7Н, М8х1,5-7Н виконано з шорсткістю
Ra=6,3мкм, що відповідає службовому призначенню цих отворів. При обробці
різьбових отворів необхідно забезпечити залежний позиційний допуск 0,05мм.
Поверхні, що не підлягають механічній обробці, виконано за 13-15
квалітетом.
Технічні вимоги та критерії точності, розроблені конструктором, є
достатніми для того, щоб «корпус черв’ячного редуктора» виконував своє
призначення. Таким чином, всі конструктивні елементи корпусу вирішують
функціональні завдання, покладені на виріб в цілому.
10
1.2. Визначення типу виробництва
Найважливіша характеристика виробничої структури дільниці
механічного цеху - його тип виробництва [2].
Тип виробництва за ДСТУ 2960-94 характеризується коефіцієнтом
закріплення операцій Кз.о, який показує відношення різних технологічних
операцій, що виконуються підрозділом протягом місяця до кількості робочих
місць, і який обчислюється за формулою [2]:
∑ О
КЗ.О. = (1.1)
∑ Рпр
де - ∑ О − сумарна кількість операцій;
∑ Рпр − сумарна кількість робочих місць.
Розрахункова кількість верстатів обчислюється за формулою[2]:
��
С = зап·∑ ��шт.к.
�� (1.2)
60·��д·��зн
де ��зап − програма запуску;
Тшт.к. − штучно-калькуляційний час по кожній операції базового ТП;
��д = 4060 - дійсний річний фонд часу, для двозмінної роботи металорізального
обладнання [2];
��зн = 0,8 - нормативний коефіцієнт завантаження обладнання [2].
Тшт.к. N 19,31100
Ср1 0,1
60 FД зн 60 4060 0,80
Тшт.к. N 2,35 1100
Ср2 0,01;
60 FД зн 60 4060 0,80
Тшт.к. N 12,7 1100
Ср3 0,07
60 FД зн 60 4060 0,80
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску виробів, а річна програма запуску їх у виробництво[2.:
�� ��
��зап = ��вит · �� · (1 + + ) (1.3)
100 100
де ��вит = 1100 шт - програма випуску виробів;
m = 1 - кількість деталей у виробі;
11
α = 5 % - коефіцієнт, що враховує відсоток неминучого браку;
β = 10 % - коефіцієнт, що враховує відсоток запасних частин, та
комплектуючих.
Відповідно річна програма запуску:
5 10
��зап = 1100 · 1 · (1 + + ) = 1265 шт/рік
100 100
Після розрахунку кількості верстатів Ср, встановлюємо прийняте число
робочих місць Р, округлюючи до найближчого більшого цілого числа отримане
значення Ср.
Далі по кожній операції розраховуємо значення фактичного коефіцієнта
завантаження робочого місця за формулою[2]:
С
��фз = �� (1.4)
��
фз1 = Ср1/Р1 = 0,1/1 = 0,1
фз2 = Ср2/Р2 = 0,1/1 = 0,1
фз3 = Ср3/Р3 = 0,07/1 = 0,07
Кількість операцій, необхідних для дозавантаження робочого місця
обчислюється за формулою[2]:
Оз = ��зн/��фз (1.5)
Оз1 = зн1/фз1 = 0,80/0,1 =8
Оз2 = зн2/фз2 = 0,8/0,01 =80
Оз3 = зн3/фз3 = 0,80/0,07=11,4
Отримані значення заносимо до таблиці 1.4, підраховуємо сумарні
значення О і Р і заносимо до таблиці 1.5, визначаємо КЗ.О та тип виробництва.
12
Таблиця 1.4 - Штучно-калькуляційний час по кожній операції базового ТП
№ Назва операції, короткий Верстат То, хв. Тшт. к.=
зміст переходу Ток, хв.
Формула Розр. к Розр.
Знач. Т зн.
о
1 1.Фрезерувати начорно l=460 6Н13П 6l 2.5 10.3 1,8 19.3
2.Фрезерувати начисто l=460. 2.5 9 4
3.Фрезерувати тонко l=460. 1.8
4.Фрезерувати начорно l=420 4l 1.8
5.Фрезерувати начисто l=420. 1.8
2 1. Розсвердлити 2отв. 14 2Н125 1,1 2,1 2.35
l=18 0.52dl 0,13 4
2. Розсвердлити 2отв. 30l=2 0,31dl 0,037
3. Свердлити 4отв. 18 l=25 0,52dl 0.936
3 1. Розточити начорно 160 ИР500П 0.18dl 0.52 2.85 2,1 6.09
l=64 МФ4 4
2. Розточити начисто 160 0.18dl 0.52
l=64
3. Розточити тонко 160 l=64 0.18dl 0.52
4. Розточити фаску 1х45 160 0.18dl 0,028
5. Свердлити 10,6 3отв.l=30 0,52dl 0,5
6. Зенкувати фаску 1х45. 0,4dl 0,01
7. Нарізати різьбу 3отв. М12- 0,4dl 0,37
7Н l=26
0,52dl 0,15
8. Свердлити 2отв. 8l=18
0,52dl 0,13
9. Свердлити 2отв. 6,8 l=18
0,21dl 0,01
10. Зенкувати 2фаски 1х45
0,4dl 0,1
11.Нарізати різьбу 2отв.
М8х1,25-6Н l=16
4 1. Фрезерувати 25 ИР500П 6l 0,15 0,32 2,1 0,68
2. Свердлити 12 отв. l=28 МФ4 0,52dl 0,17 4
5 1. Фрезерувати 40. ИР500П 6l 0,24 2.16 2,1 4.62
2. Свердлити 18,6 отв. l=30 МФ4 0,52dl 1.7 4
3.Зенкувати фаску. 0,21dl 0,02
4. Нарізати різьбу М20-6Н 0,4dl 0,2
l=25
6 1. Свердлити начорно 23 ИР500П 0,52dl 1,53 3,46 2,1 7,4
l=32 4отв. МФ4 4
2. Свердлити начисто 23 0,52dl 1,53
l=32 4отв.
3. Свердлити начорно 48
0,52dl
l=2 4отв. 0,2
4. Свердлити начисто 48 l=2
4отв. 0,52dl 0.2
13
Таблиця 1.5 - Сумарні значення О і Р
№п/п Тип верстату Назва Тшт.к. Ср Р фз Оз
верстата
1 Вертикально- 6Н13П 10.39 0,05 1 0,05 8
фрезерний
2 Вертикально- 2Н125 2.35 0,01 1 0,01 80
свердлильний
3 Програмно- ИР500ПМФ4 18.79 0,1 1 0,1 11,4
комбінований
60
Коефіцієнт закріплення операцій буде дорівнювати: КЗ.О. = = 20
3
Цьому значенню коефіцієнта згідно [3] відповідає середньосерійний тип
виробництва (10 - 20 = К3 0).
Серійне виробництво - це форма організації виробництва, що
характеризується виготовленням продукції великими партіями (серіями) з
певною регулярністю. Серійне виробництво є найпоширенішою формою
виробництва. Воно характеризується послідовним випуском досить широкої
номенклатури продукції. При цьому річний асортимент продукції ширший, ніж
асортимент продукції, що випускається щомісяця. Це дозволяє більш-менш
ритмічно організувати виробництво. Виробництво великих або відносно
великих партій виробів дозволяє досягти значної уніфікації виробів і
технологічних процесів і знизити їх собівартість за рахунок масового
виробництва стандартних або нормалізованих компонентів, що входять до
складу конструкторської серії. Серійне виробництво впливає на
верстатобудування, металопрокат тощо. Організація праці в серійному
виробництві є високоспеціалізованою. [1].
Визначаємо форму організації технологічного процесу порівняння
середнього штучного часу для основних операцій з розрахунковим тактом
випуску.
14
Даному виду виробництва по [3] відповідає групова форма організації
робіт, запуск виробу проводиться партіями з визначеною періодичністю.
Величина операційної партії заготовок обчислюється за формулою:
��зап·а 1265·6
�� = = = 29,9 (1.6)
�� 254
де а = 6 днів - періодичність запуску-випуску партії деталей;
Р = 254 - кількість робочих днів на рік.
15
1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі
Трудомісткість виготовлення корпусних деталей, значною мірою
залежить від технологічності їх конструкції, тобто від правильного вибору
матеріалів компонентів, розмірів, геометрії та положення поверхонь із заданою
точністю, а також якості поверхні.
. Конструкція корпуса забезпечує слідуючи технологічні вимоги:
- заготовку пропонується отримувати прогресивним і економічним
методом – литтям при якому багато не функціональних поверхонь будуть
залишатися необробленими;
- деталь має достатню жорсткість, що не обмежує режими різання і
дозволяє застосовувати багато інструментальну обробку[4];
- оброблювані поверхні відкриті і досяжні для підходу ріжучого
інструменту[4];
- отвори в корпусі мають достатньо просту геометричну форму, без
кільцевих канавок. Отвори в більшості випадків є наскрізні;
- кріпильні отвори стандартизовані і їх номенклатура мінімальна;
- основними допусками на лінійні розміри є допуски 11 – 13 кв.
точності, а для отворів – за 7-им квалітетом;
- основний показник шорсткості Rz 40 мкм.
Проаналізувавши креслення я прийшов до висновку, що глухі отвори у
верхній частині корпусу є не тільки технологічними у виготовленні. Але
зважуючи на конструкцію корпусу заміна їх наскрізними різьбовими отворами
не можлива.
В цілому, деталь є достатньо технологічною, має добрі базові поверхні,
які дають змогу поєднувати конструкторські та технологічні бази. Обробку
деталі можливо проводити з використанням верстатів з ЧПК.
Визначаємо деякі кількісні показники технологічності.
Коефіцієнт точності обчислюється, за формулою[1] :
Кт =1-1./ІТд.с. (1.7)
де ІТд.с. - середній квалітет точності групи порівнюваних поверхонь деталі.
16
Досягнутий середній квалітет точності обчислюється за формулою[1] :
ІТд.с =(ΣТini)/Σni (1.8)
де Ті - квалітет точності;
nі - число розмірів відповідного квалітету точності.
Значення Ті та nі беремо з таблиці 1.6.
Таблиця 1.6 - Квалітети точності поверхонь
Ti 7 8 6 14
ni 3 1 5 16
За формулами (1.8), (1.9) отримуємо значення:
Кт= 1-1/ 11,4= 0,9
Коефіцієнт шорсткості обчислюється, за формулою[1] :
Кш = 1./Шб.с. (1.10)
де Шб.с.- базовий та досягнутий середній клас шорсткості групи
порівнюваних оброблюваних поверхонь.
Середня шорсткість поверхонь, обчислюється за формулою:
Шд.с. = (ΣШini)/Σni (1.11)
де Ші- клас шорсткості поверхні;
Визначаємо деякі кількісні показники технологічності.
nі- число поверхонь відповідного класу шорсткості.
Значення nі, Ші беремо з таблиці 1.7.
Таблиця 1.7 - Шорсткість поверхонь
Rai , мкм 2,5 3,2 6,3 12,5
ni 2 6 10 17
За формулами (1.9), (1.10) отримуємо значення:
Шд.с= 2,5*2+3,2*6+6,3*10+12,5*17/35=5+19,2+63+212,5/35=12
Кш = 1/ 12 = 0,80
На основі проведених розрахунків якісного та кількісного аналізу
технологічних параметрів деталі можна зробити висновок, що конструкція
деталі задовольняє умовітехнологічності.
17
18
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання
Метод отримання заготовки визначається службовим призначенням,
конструкцією деталі; матеріалом, технічними умовами і економічністю
виготовлення [6]. Для більш точного вибору способу виготовлення заготовки
використовуємо матрицю впливу факторів табл. 1.8.
Таблиця 1.8 - Матриця впливу факторів [6]
Фактори
Точність
Спосіб Форма і Технологіч Виробничі
і якість Річна
виготовлення розміри ні можливості Сума
поверхнев програма
Заготовки заготов властивості підприємст
ого
ки матеріалу ва
шару
Литво в
піщано-
глинисті
- + + + + 4
форми з
ручною
формовкою
Литво в
піщано-
глинисті
+ + + + + 5
форми з
машинною
формовкою
Литво в кокіль + + + + + 5
Із матриці впливу факторів видно, що можна використовувати як лиття в
кокіль, так і лиття в піщано-глинисті форми з машинною формовкою, лиття в
піщано-глинисті форми з ручною формовкою не підходить.
Головні особливості лиття в кокіль — можливість виготовлення відливок
з високою якістю поверхні (Rz=80…20мкм); менші допуски на розміри;
зниження припусків в 2…3 рази. Його головна особливість у багаторазовому
використанні металевої форми — кокіля. Основним недоліком даного методу
отримання -досить незначна кількість заготовок, що можна отримати з одного
кокіля, а саме – 30-50 деталей, порівняно із вартістю самого кокіля[6].
19
Альтернативним йому є метод отримання заготовок в піщано-глинисті
форми з машинною формовкою, його перевагами є досить недорога вартість
формовочного матеріалу і при застосуванні машинної формовки час
зменшується в декілька разів. Недоліком цього методу є те, що збільшуються
витрати матеріалу за рахунок ливникових каналів та одноразове використання
форми [2].
Отже для остаточного вибору способу отримання заготовки потрібно
провести більш поглиблений аналіз цих двох методів.
Порівняльна характеристика способів отримання заготовок наведена в
таблиці 1.9.
Таблиця 1.9 - Порівняльна характеристика методів отримання заготовки [6]
Шорст
Тип Матері Маса кість
Спосіб Точність Відносна Область
вироб ал відливо поверх Технологічні
одер- розмірів, собівартіс застосува
ництв відлив к ні особливості
жання квалітет ть, грн/т ння
а ок кг Rz,
мкм
Литво в
піщано-
Сталь, Можливість
глинисті Фланці,
чавун, виготовлення
форми з О, С, 10… 320…8 вали,
кольор 11…17 125…170 відливок будь
машин ДС 1000 0 диски,
ові якої
ною корпуса
метали конфігурації
формов
кою
Виготовлення
Сталь, Муфти,
товстостінних
чавун втулки,
Литво в відливок
С, ДС кольор 0,1…50 12…15 80…20 150…200 стакани,
кокіль простої та
о-ві маховики,
середньої
метали корпуса
складності
Вибір певного виду заготовки може бути вирішено тільки після
розрахунку технологічної собівартості деталі по варіантах, що порівнюються.
Вартість заготовки литвом в піщано-глинисті форми:
Sзаг = (((Сз/1000)·Q·Кт·Кс·Кв·Км·Кп) – (Q-q) · Sвідх/1000),грн (1.12)
де Сз= 40000 грн - базова вартість 1 т заготовок при литті в піщані форми;
Q= 43,8 кг - маса заготовки; q = 40,2 кг - маса готової деталі;
Кт, Кс, Кв, Км, Кп - коефіцієнти, що залежать від класу точності, групи
складності, маси, матеріалу та об'єму виготовлення заготовок:
20
Км = 1,0, Кс = 0,73, Кв = 1,1, Кт=1,16, Кп =1[1].
Sвідх = 5000 грн - ціна 1 т відходів
40000 5000
Sзаг = ( · 43,8 × 1,0 · 0,73 · 1,1 · 1,16 · 1,0) − (43,8 − 40,2) · = 1613,95грн
1000 1000
Вартість заготовки отриманої литвом в кокіль:
де Сз= 45000 грн - базова вартість 1 т заготовок при литті в кокіль.
Q= 42,6 кг - маса заготовки; q = 40,2 кг - маса готової деталі;
Кт, Кс, Кв, Км, Кп - коефіцієнти, що залежать від класу точності, групи
складності, маси, матеріалу та об'єму виготовлення заготовок:
Км = 1,0, Кс = 0,83, Кв = 1,1, Кт=1,2, Кп =0,93[1].
SВідх = 5000 грн - ціна 1 т відходів.
45000 5000
Sзаг = ( · 42,6 · 1,0 · 0,83 · 1,1 · 1,2 · 0,93) − (42,6 − 40,2) · = 1941,24 грн
1000 1000
Таблиця 1.10 - Розрахунок собівартості виготовлення деталі
Варіанти І варіант II варіант
Литво в піщано-глинясті
Спосіб отримання заготовки Литво в кокіль
форми
Маса заготовки, кг 43,8 42,6
Вартість заготовки, грн./т 1613,95 1941,24
Економічний ефект виготовлення заготовки методом литва в піщано-
глинисті форми з машинною формовкою в порівнянні з методом литва в кокіль:
Ем = (Sзаг1 - Sзаг2)N= (1613,95 – 1921,44) ·1100= 338239 грн (1.13)
де Sзаг1 і Sзаг2 – вартість виготовлення заготовки литвом в піщано-глинисті
форми та отриманої литвом в кокіль;
N - річний випуск (річна програма).
Порівнюючи технологічну собівартість виготовлення заготовки обома
методами литва, зробимо висновок, що доцільніше використовувати литво в
піщано-глинисту форму з машинною формовкою.
21
2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталі та
формулювання основних технологічних задач
Виконання деталлю свого службового призначення забезпечується
точністю виконання ряду параметрів. До основних параметрів належать такі
розміри : Ø160Н8, різьба М12х1,5-7Н, М12х1,75-7Н,а також шорсткість
поверхонь та їх взаємне розташування.
Так для даної деталі формулюємо такі технологічні задачі :
1. Забезпечення точності і правильного розташування оброблених
поверхонь.
2. Забезпечити точність розміру Ø160Н7.
3. Забезпечити точність розміру М8х1,5-7Н.
4. Забезпечити точність розміру М12х1,75-7Н.
5. Співвісність поверхні Ø160Н7 0,025мм,
6. Перпендикулярність торця Ø220h14.
7. Забезпечити точність розташування оброблених і необроблених
поверхонь.
8. Забезпечення рівномірності припусків на оброблювані поверхні
Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі.
Принципова схема маршруту обробки деталі (МОД) – це укрупнений
план обробки заготовки що встановлює послідовність операцій (чи груп
операцій) обробки різанням, а також зміст і місце в плані обробки термічних,
слюсарних та контрольних операцій.[10]
22
5 6 1
9
10
12
11 8 4 13 2
7
3
Рисунок 2.1 – Нумерація поверхонь деталі
Таблиця 2.1 — Маршрутна схема поетапної механічної обробки
поверхонь[8,9].
Номер і етапи згідно з
Квалітет Номер поверхні
табл.
точності
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
15 Заготівельний
14
Е2, Чорновий
13
(попередній)
12
11
Е4, Напівчистовий,
10
9
Е6 Чистовий
8
7
Е9 Викінчувальний
6
В цій таблиці етапи Е1 і Е2 об’єднанні в один етап Е2 тому, що заготовка
проста за формою, дефекти при знятті першої стружки не передбачаються,
точність обробки на етапі Е2 задовольняє вимоги до основних поверхонь
деталі[9].
23
Вибір і обґрунтування технологічних баз.
Аналізуючи функції, які виконують поверхні деталі згідно свого
службового призначення, та розмірні зв’язки між поверхнями деталі визначаю
технологічні бази деталі на першій та наступних операціях.
Схеми базування наведені в таблицях 2.2-2.3. При виборі баз керуюсь
принципом сумісності та сталості баз. За бази приймаю поверхні від яких стоїть
найбільша кількість розмірів.
Таблиця 2.2 — Варіанти схем базування на вертикально-фрезерну
операцію
№
Схема базування Переваги Недоліки
пов.
1 1. Простота
конструкції
пристрою.
2. Стійке
4 5 положення —
6 заготовки при
обробці.
1 2 3
Таблиця 2.3 — Варіанти схем базування на програмно-комбіновану операцію
№
Схема базування Переваги Недоліки
пов.
1 1 Простота Неможливі
конструкції
4 сть
5 пристрою. обробки з
2 Стійке
двох
положення
6 сторін за
заготовки при
один
1 2 3 обробці.
установ
24
Таблиця 2.4 — Варіанти схем базування на програмно-комбіновану операцію
№
Схема базування Переваги Недоліки
пов.
1 1. Простота Неможливість
конструкції пристрою. обробки з двох
2. Стійке положення сторін за один
4 5 заготовки при обробці.
установ
6
1 2 3
25
2.2. Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь
На вірний вибір методу обробки поверхонь заготовки впливають такі
фактори, як службове призначення деталі, функціональне призначення
поверхонь, вимоги по точності, шорсткості, геометричної форми тощо.
Визначаю число ступенів обробки на основі розрахунків уточнення [9,10]
T n
3
1 2 ... n i (2.1)
Tд i1
де - загальне уточнення;
і – окремі ступені уточнення;
n – число ступенів обробки;
Тз, ТД, Ті – допуски параметрів, що розглядаються відповідно до
заготовки деталі, і –го ступеня.
Розкладаючи загальне уточнення на ступені слід врахувати:
для першого ступеня чорнової обробки - <6,
для проміжних ступенів напівчистової обробки - =3…4,
для ступенів чистової обробки - =1,5…2.
Для найбільш спрямованого вибору числа ступенів використовуємо
формулу: N=lg/0,46 (2.2)
Користуючись таблицями економічної точності [9,11] визначаю
декілька методів обробки поверхонь.
Таблиця 2.5 — Методи обробки поверхонь
26
5 6 1
9
10
12
11 8 4 13 2
7
3
Êâ à ë ³ Ø î ð ñ ò
¹ Ï î â å ð õ í ÿ Ï å ð ø è é â à ð ³ à í ò ì å ò î ä ó î á ð î á ê è Ä ð ó ã è é â à ð ³ à í ò ì å ò î ä ó î á ð î á ê è
ò å ò ê³ ñ ò ü
1. Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ î ð í î
Ï î â å ð õ í ÿ ð î ç ' º ì ó 1. Ñ ò ð ó ã à ò è í à ÷ î ð í î
1 Í 1 4 2 ,5 2 .Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ è ñ ò î
4 6 0 õ 2 3 5 2 .Ñ ò ð ó ã à ò è í à ÷ è ñ ò î
3. Ô ð å ç å ð ó â à ò è ò î í ê î
Í è æ í ÿ ï ë î ù è í à 1. Ñ ò ð ó ã à ò è í à ÷ î ð í î 1. Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ î ð í î
2 Í 1 4 6 ,3
4 2 0 õ 3 1 0 2 .Ñ ò ð ó ã à ò è í à ÷ è ñ ò î 2 .Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ è ñ ò î
1. Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ î ð í î 1. Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ î ð í î
9 Ç2 5 Í 1 4 6 ,3
2 .Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ è ñ ò î 2 .Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ è ñ ò î
1. Ñ â å ð ä ë è ò è .
3 Î ò â ³ ð Ç 14 / 3 0 Í 1 4 6 ,3 1. Ñ â å ð ä ë è ò è , ö å ê ó â à ò è
2 . Ö å ê ó â à ò è .
4 Î ò â ³ ð Ç 18 Í 1 4 6 ,3 1. Ñ â å ð ä ë è ò è . 1. Ñ â å ð ä ë è ò è .
1. Ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î 1. Ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î
5 Î ò â ³ ð Ç 16 0 Í 7 2 ,5 2 .Ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î 2 .Ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î
3. Ð î ç ò î ÷ è ò è ò î í ê î 3. Ð î ç ò î ÷ è ò è ò î í ê î
3 î ò â î ð è 1. Ñ â å ð ä ë è ò è 1. Ñ â å ð ä ë è ò è
6 ,8 7 Í 3, 2 2 . Ç å í ê ó â à ò è ô à ñ ê è 2 . Ç å í ê ó â à ò è ô à ñ ê è
Ì 1 2 õ 1 , 7 5 - 7 Í , Ì 8 õ 1 , 5 - 7 Í 3. Í à ð ³ ç à ò è í à ð ³ ç ê ó 3. Í à ð ³ ç à ò è í à ð ³ ç ê ó
7 , 1 0 î ò â ³ ð Ç 8 , Ç 12 Í 1 4 6 ,3 1. Ñ â å ð ä ë è ò è 1. Ñ â å ð ä ë è ò è
1. Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ î ð í î 1. Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ î ð í î
11 ò î ð å ö ü Ç 2 0 Í 1 4 6 ,3
2 .Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ è ñ ò î 2 .Ô ð å ç å ð ó â à ò è í à ÷ è ñ ò î
1. Ñ â å ð ä ë è ò è 1. Ñ â å ð ä ë è ò è
î ò â ³ ð
12 6 Í 3, 2 2 . Ç å í ê ó â à ò è ô à ñ ê è 2 . Ç å í ê ó â à ò è ô à ñ ê è
Ì 2 0 õ 1 , 5 - 6 Í
3. Í à ð ³ ç à ò è í à ð ³ ç ê ó 3. Í à ð ³ ç à ò è í à ð ³ ç ê ó
1. Ñ â å ð ä ë è ò è .
13 Î ò â ³ ð Ç 2 3 / Ç 4 8 Í 1 4 6 ,3 1. Ñ â å ð ä ë è ò è , ö å ê ó â à ò è
2 . Ö å ê ó â à ò è .
27
2.3. Вибір варіантів маршрутів обробки деталі
Ì à ð ø ð ó ò î á ð î á ê è ä å ò à ë ³ " Ê î ð ï ó ñ "
Таблиця 2.6 – Базовий варіант обробки деталі
Áà ç î â è é â à ð ³ à í ò î á ð î á ê è ä å ò à ë ³
Î ï å - Í à ç â à î ï å ð à ö ³ ¿ Ò
ðà ö ³ ÿ ò à î á ë à ä í à í í ÿ Çì ³ ñ ò î ï å ð à ö ³¿ Åñ ê ³ ç ø ò . ê .
0 0 5 Ëè â à ð í à
0 1 0 Êî í ò ð î ë ü í à Ñò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
0 1 5 Òð à í ñ ï î ð ò í à
0 2 0 Òå ð ì ³ ÷ í à
0 2 5 Ï ³ ñ ê î ñ ò ð ó ì å í å â à Î ÷ è ù å í í ÿ ä å ò à ë ³
0 3 0 Êî í ò ð î ë ü í à
0 3 5 Òð à í ñ ï î ð ò í à
0 4 0 Âå ð ò è ê à ë ü í î - Ô ð å ç å ð ó â à ò è , â è ò ð è ì ó þ ÷ è ð î ç ì ³ ð 4 6 0 Í 8 46 0
- í à ÷ î ð í î
ô ð å ç å ð í à - í à ÷ è ñ ò î 1, 2
- ò î í ê î
4, 5
6 Í 1 3 Ï 1 2 3
0 4 5 Êî í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
0 5 0 Ô ð å ç å ð ó â à ò è , â è ò ð è ì ó þ ÷ è ð î ç ì ³ ð 1 1 9 0 1 2 3
Âå ð ò è ê à ë ü í î - 4, 5
- í à ÷ î ð í î 1
ô ð å ç å ð í à - í à ÷ è ñ ò î
6 Í 1 3 Ï 42 0
0 5 5 Êî í ò ð î ë ü í à Ñò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
0 6 0 - ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 1 4 í à ² = 1 8 Ç14
2 Í 1 2 5 Ç18
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 3 0 í à ² = 2 2î ò â . 3
- ñ â å ð ä ë è ò è 4 î ò â . Ç 1 8 í à ² = 1 8 Ç30 4î ò â .
4, 5
1 2 3
0 6 5 Êî í ò ð î ë ü í à Ñò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
+0 , 0 6 3
0 7 0 1 6 Ê 2 0 ðî ç ò î ÷ è ò è Ç 1 6 0 Í 8 ²= 6 4 Ç16 0 H 8 64
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î Ç 15 8 ² = 6 4 10
+0 , 0 6 3
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î Ç 16 0 ²= 6 4 M1 2 õ 1 , 7 5 - 7 Í
+0 , 0 6 3
- ð î ç ò î ÷ è ò è ò î í ê î Ç 16 0 ²= 6 4 3î ò â .
0
- ð î ç ò î ÷ è ò è ô à ñ ê ó 1 õ 4 5 4, 5
0 7 5 2 Í 1 2 5 î ò â . Ì 1 2 - 6 Í 1 2 3
- ñ â å ð ä ë è ò è 3 î ò â . Ç 1 4 ,8 í à ² = 3 5
0 8 0 гç ü á î í à ð ³ ç í à 2 0 5 6 - í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 1 6 - 6 Í 1 2 î ò â .
0 8 5 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
2 Í 1 2 5 - ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 8 í à ² = 1 8
0 9 0 Ç8
M8 õ 1 , 2 5 - 6 Í 5, 6
0 9 5 2 Í 1 2 5 î ò â . Ì 8 õ 1 , 2 5 - 6 Í 2î ò â .
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 1 4 ,8 í à ² = 1 8 4, 5 2î ò â .
10 0 гç ü á î í à ð ³ ç í à 2 0 5 6 - í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 8 õ 1 , 2 5 - 6 Í 2 î ò â . ² = 1 6
1 2 3
10 5 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
11 0 Âå ð ò è ê à ë ü í î - Ô ð å ç å ð ó â à ò è , â è ò ð è ì ó þ ÷ è ð î ç ì ³ ð 25
ô ð å ç å ð í à - í à ÷ î ð í î 0 ,2
- í à ÷ è ñ ò î 4, 5
6 Í 1 3 Ï
1 2 3
11 5 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
12 0 2 Í 1 2 5 - ñ â å ð ä ë è ò è î ò â . Ç 1 2 í à ² = 2 8
4, 5 0 ,4
1 2 3
12 5 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
13 0 Âå ð ò è ê à ë ü í î - Ô ð å ç å ð ó â à ò è , â è ò ð è ì ó þ ÷ è ð î ç ì ³ ð 40
ô ð å ç å ð í à - í à ÷ î ð í î 1, 7
- í à ÷ è ñ ò î
6 Í 1 3 Ï
13 5 î ò â . Ì 2 0 õ 1 , 5 - 6 Í
2 Í 1 2 5 4, 5
- ñ â å ð ä ë è ò è î ò â . Ç 1 8 ,6 í à ² = 3 0
1 25 2 3
14 0 2 0 5 6 - í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 2 0 õ 1 , 5 - 6 Í ² = 2 5 30
14 5 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
1 2 3
15 0 2 Í 1 2 5 - ñ â å ð ä ë è ò è 4 î ò â . Ç 2 3 í à ² = 3 2 4, 5
- ö å ê ó â à ò è 4 î ò â . Ç 4 8 í à ² = 2
Ç23 7 ,3
4î ò â .
Ç48
4î ò â .
Ñë þ ñ à ð í à î ÷ è ñ ò è ò è ä å ò à ë ü â ³ ä ç à ä è ð î ê ï î â ñ ³ õ
ï î â å ð õ í ÿ õ
15 5 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
Âñ ü î ã î 30 ,4
28
Ç Ç 2 12 2
5
Ç40
M2 0 õ 1 , 5 - 6 Í
18
Ï ð î å ê ò í è é Т âа à б ð л ³ àи í ц ò я î 2 á .ð 7 î á – ê èП ä р å о ò е àк ë т ³ н и й варіант обробки деталі
Î ï å - Í à ç â à î ï å ð à ö ³ ¿
ðà ö ³ ÿ ò à î á ë à ä í à í í ÿ Çì ³ ñ ò î ï å ð à ö ³ ¿ Åñ ê ³ ç Òø ò . ê .
0 0 5 Ë è â à ð í à
0 1 0 Êî í ò ð î ë ü í à Ñò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
0 1 5 Òð à í ñ ï î ð ò í à
0 2 0 Òå ð ì ³ ÷ í à
0 2 5 Ï ³ñ ê î ñ ò ð ó ì å í å â à Î ÷ è ù å í í ÿ ä å ò à ë ³
0 3 0 Êî í ò ð î ë ü í à
0 3 5 Òð à í ñ ï î ð ò í à
0 4 0 Âå ð ò è ê à ë ü í î - Ô ð å ç å ð ó â à ò è , â è ò ð è ì ó þ ÷ è ð î ç ì ³ ð 4 6 0 Í 8 46 0
- í à ÷ î ð í î
ô ð å ç å ð í à - í à ÷ è ñ ò î 1, 2
- ò î í ê î
4 ,5
6 Í 1 3 Ï 1 2 3
0 4 5 Êî í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
0 5 0 Ôð å ç å ð ó â à ò è , â è ò ð è ì ó þ ÷ è ð î ç ì ³ ð 1 1 9 0 1 2 3
Âå ð ò è ê à ë ü í î - 4 ,5
- í à ÷ î ð í î 1
ô ð å ç å ð í à - í à ÷ è ñ ò î
6 Í 1 3 Ï 42 0
0 5 5 Êî í ò ð î ë ü í à Ñò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
0 6 0 - ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 14 í à ² = 1 8 Ç14
2 Í 1 2 5 Ç18
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 30 í à ² = 2 2î ò â . 3
- ñ â å ð ä ë è ò è 4 î ò â . Ç 18 í à ² = 1 8 Ç30 4î ò â .
4 ,5
1 2 3
0 6 5 Êî í ò ð î ë ü í à Ñò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
+0 , 0 6 3
0 7 0 È Ð 5 0 0 Ï Ì Ô 4 ðî ç ò î ÷ è ò è Ç 1 6 0 Í 8 ²= 6 4 Ç16 0 H 8 64
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î Ç 15 8 ² = 6 4 10
+0 , 0 6 3
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î Ç 16 0 ²= 6 4 M1 2 õ 1 , 7 5 - 7 Í
+0 , 0 6 3
- ð î ç ò î ÷ è ò è ò î í ê î Ç 16 0 ²= 6 4 3î ò â .
0
- ð î ç ò î ÷ è ò è ô à ñ ê ó 1 õ 4 5 4 ,5
î ò â . Ì 1 2 - 6 Í 1 2 3
- ñ â å ð ä ë è ò è 3 î ò â . Ç 14 , 8 í à ² = 3 5
- í à ð ³ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 1 6 - 6 Í 1 2 î ò â .
0 7 5 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
0 8 0 È Ð 5 0 0 Ï Ì Ô 4 - ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 8 í à ² = 1 8 Ç8
î ò â . Ì 8 õ 1 , 5 - 6 Í
M8 õ 1 , 2 5 - 6 Í 3
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 14 , 8 í à ² = 1 8 2î ò â .
4 ,5
- í à ð ³ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 8 õ 1 , 5 - 6 Í ²= 1 6 2î ò â .
1 2 3
0 8 5 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
0 9 0 È Ð 5 0 0 Ï Ì Ô 4 Ôð å ç å ð ó â à ò è , â è ò ð è ì ó þ ÷ è ð î ç ì ³ ð 25
- í à ÷ î ð í î 0 ,2
- í à ÷ è ñ ò î
- ñ â å ð ä ë è ò è î ò â . Ç 12 í à ² = 2 8 4 ,5
1 2 3
0 9 5 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
10 0 È Ð 5 0 0 Ï Ì Ô 4 Ôð å ç å ð ó â à ò è , â è ò ð è ì ó þ ÷ è ð î ç ì ³ ð 40
- í à ÷ î ð í î
- í à ÷ è ñ ò î 1, 2
î ò â . Ì 2 0 õ 1 , 5 - 6 Í
- ñ â å ð ä ë è ò è î ò â . Ç 18 , 6 í à ² = 3 0
4 ,5
- í à ð ³ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 2 0 õ 1 , 5 - 6 Í ²= 2 5
1 25 2 3
30
10 5 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñ ò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
1 2 3
11 0 È Ð 5 0 0 Ï Ì Ô 4 - ñ â å ð ä ë è ò è 4 î ò â . Ç 23 í à ² = 3 2 4 ,5
- ö å ê ó â à ò è 4 î ò â . Ç 48 í à ² = 2
Ç23 7 ,3
4î ò â .
Ç48
4î ò â .
11 5 Ñ ë þ ñ à ð í à î ÷ è ñ ò è ò è ä å ò à ë ü â ³ä ç à ä è ð î ê ï î â ñ ³ õ
ï î â å ð õ í ÿ õ
12 0 Ê î í ò ð î ë ü í à Ñò ³ ë ê î í ò ð î ë å ð à
Âñ ü î ã î 2 6 ,9
Точність розмірів за варіантами забезпечується за рахунок принципів
сполучення і єдності баз. При цьому розмірні зв’язки забезпечуються без
розрахунку розмірних ланцюгів [10].
29
Ç25 2
Ç 1 2
Ç4 0
M2 0 õ 1 , 5 - 6 Í
18
Критеріями вибору варіанта технологічного процесу є [10]:
1. Оцінка доцільності прийнятого метода виготовлення заготовки;
2. Забезпечення заданої точності по всім лінійним і кутовим розмірам,
а також заданих параметрів шорсткості;
3. Можливість використання стандартного різального,
вимірювального інструменту і пристроїв;
4. Число, складність і орієнтовна вартість технологічного обладнання,
пристроїв, різальних і вимірювальних інструментів і ін.;
5. Оцінка можливості автоматизації операцій і процесу в цілому;
6. Не технологічний отвір для перевірки мастила.
По першому маршруту обробки деталі забезпечення точності розмірів по
лінійним та кутовим розмірам більша за рахунок багатоінструментальної
обробки, більша кількість установів та переустановів. 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.
Обидва варіанти забезпечують потрібну точність розмірів і параметри
шорсткості поверхонь заданих кресленням. Другий варіант передбачає
застосування спеціального інструмента – свердла-цековки для цекування.
Другий варіант має меншу кількість операцій і вимагає меншу номенклатуру
обладнання. Перший варіант має більшу кількість операцій.
Зваживши все приходимо до висновку, що другий варіант МОД є більш
прийнятним, тому приймаємо його для подальшої розробки.
Формування раціональної структури операції
При обробці даної деталі, я пропоную запровадити більш прогресивне
обладнання і перевести обробку отворів М20х1,25-6Н, М12х1,75-6Н, М8х1,5-
6Н на багатоцільовий верстат свердлильно-фрезерно-розточної групи з
числовим програмним керуванням. Це дозволить підвищити точність обробки і
відмовитись від виготовлення кондукторів. При обробці деталь буде базуватися
на основу і прижиматись прихватами і обробка всіх отворів відбуватиметься
майже за один установ з поворотом стола на 360°.
30
Дані по формуванню структури операцій заносимо в таблицю. Для деталі
«корпус черв’ячного редуктора» послідовність обробки та структура операцій
буде наступною.
Таблиця 2.8 — Послідовність і структура операцій обробки корпусу
№ і назва № переходу Зміст переходу
операції
040, 050 1 Фрезерувати начорно l=460
Вертикально
2 Фрезерувати начисто l=460.
фрезерна
3 Фрезерувати начорно l=420
4 Фрезерувати начисто l=420.
060 1 Розсвердлити 2отв. 14 l=18
Вертикально
свердлильна 2 Розсвердлити 2отв. 30l=2
3 Свердлити 4отв. 18 l=25
Програмно – 1 1Розточити начорно 160 l=64
комбінована 2 Розточити начисто 160 l=64
3 Розточити тонко 160 l=64
4 Розточити фаску 1х45 160
5 Свердлити 10,6 3отв.l=30
6 Зенкувати фаску 1х45
7 Нарізати різьбу 3отв. М12-7Н l=26
8 Свердлити 2отв. 8l=18
9 Свердлити 2отв. 6,8 l=18
10 Зенкувати 2фаски 1х45
11 Нарізати різьбу 2отв. М8х1,25-6Н l=16
12 Фрезерувати 25
13 Свердлити 12 отв. l=28
14 Фрезерувати 40.
15 Свердлити 18,6 отв. l=30
16 Зенкувати фаску
17 Нарізати різьбу М20-6Н l=25
18 Свердлити начорно 23 l=32 4отв.
19 Свердлити начисто 23 l=32 4отв.
20 Свердлити начорно 48 l=2 4отв.
21 Свердлити начисто 48 l=2 4отв.
31
2.4. Вибір обладнання, технологічного оснащення
Вибір технологічного обладнання
Попередньо обладнання вибираємо паралельно з розробкою МОП і МОД
відповідно до типу виробництва[12-16].
Для обробки установчої бази використовуємо вертикально – фрезерний
верстат моделі 6Н13П, який призначений для фрезерування, свердління і
виконання розточувальних робіт заготовок будь-яких форм і з будь-яких
матеріалів - від чавуну до сплавів кольорових металів, пластмас. Шпиндельна
головка вертикально-фрезерного верстата оснащена механізмами повороту і
ручного осьового переміщення шпинделя. Це дозволяє проводити обробку
отворів, розташованих під нахилом до ±45° до поверхні столу. Висока
жорсткість верстата моделі 6Р13 в поєднанні з потужним приводом дозволяє
використовувати фрези з пластинами зі швидкорізальної сталі, а також з
твердих і надтвердих матеріалів [14].
Технічна характеристика верстата :
Вертикально-фрезерний верстат 6Н13П
Розміри робочої поверхні столу (ширина довжина), мм 5001600
Найбільше переміщення стола мм
в повздовжньому напрямі – 1000
в поперечному напрямі – 300
в вертикальному напрямі – 420
Переміщення гільзи зі шпинделем мм – 80
Кут повороту фрезерної головки 45
Число подач столу – 18
Границі чисел подач стола
повздовжнього м/хв – 25 – 1250
поперечного м/хв – 25 – 1250
вертикального, м/хв – 8,3 – 416,6
Конус шпинделя (конусність 7:24) – конус 50
32
Частота обертання шпинделя хв-1 – 31,5 – 1600
Потужність електроприводів кВт – 10
Габаритні розміри, мм:
довжина – 2560
ширина – 2260
висота – 2120
Маса верстата кг – 4200
Для свердління отворів використовується вертикально-свердлильний
верстат 2Н125, який призначений для свердління, розсвердлювання,
зенкерування, розгортання, нарізування різьблення; застосовується в умовах
одиничного та серійного виробництва. Клас точності Н [14].
Технічна характеристика верстата :
Найбільший умовний діаметр свердління в сталі, мм – 50
Виліт шпинделя, мм – 750 – 1600
Відстань від нижнього торцю шпинделя до робочої
поверхні плити, мм – 150 – 1800
Найбільше переміщення, мм:
вертикальне – 1050
Найбільше вертикальне переміщення шпинделя, мм – 400
Число швидкостей шпинделя – 10 – 1000
Число подач шпинделя – 8
Подача шпинделя, мм/об – 0,1 – 1,12
Найбільша сила подачі, МН – 16
Потужність електроприводів кВт – 5,5
Габаритні розміри, мм:
довжина – 5585
ширина – 1930
висота – 3470
Маса верстата кг – 12 600
33
Для програмно-комбінованої обробки використовується горизонтальний
обробний центр ИР500ПМФ4, який призначений для фрезерування, свердління
і виконання розточувальних робіт заготовок будь-яких форм і з будь-яких
матеріалів - від чавуну до сплавів кольорових металів, пластмас. Широкі
діапазони частот обертання шпинделя і швидкостей подач, наявність
поворотного столу, високий ступінь автоматизації допоміжних робіт
розширюють технологічні можливості верстатів і дозволяють використовувати
їх в складі гнучких продуктивних систем. Обробний центр ІР500ПМФ4
оснащений контурної системою програмного керування і автоматичною зміною
інструменту і столів-супутників [16].
Технічна характеристика верстата :
Розміри робочої поверхні стола.................................................500x500
Найбільша маса оброблюємої заготовки, кг............................700
Найбільше переміщення стола ,мм:
в повздовжньому напрямі...........................................................500
в поперечному напрямі,..............................................................800
Шпиндельної головки(бабки)вертикальне................................500
Відстань від вісі шпинделя до робочої поверхні стола............О - 500
Відстань від торця шпинделя до центра стола чи
до робочої поверхні стола...........................................................120-620
Конус отворів шпинделя (по ГОСТ 15945-82)........................50
Вміст інструментального магазину, шт....................................ЗО
Найбільший діаметр інструмента завантажуємого в магазин :
без пропуску гнізд........................................................................110
з пропуском гнізд..........................................................................160
Число ступеней обертання шпинделя.........................................89
Частота обертання шпинделя, хв"1............................................21,2 - 3000
Число робочих подач без ступінчате
Робоча подача, мм/хв:
Повздовжня....................................................................................1 -2000
Поперечна......................................................................................1-2000
Вертикальна...................................................................................1 -2000
Швидкість швидкого переміщення
(стола і шпиндельної бабки), мм/хв.............................................8000 - 10000
Потужність електродвигуна головного руху, кВт.....................14
Габаритні розміри верстата, мм :
Довжина..........................................................................................4450
Ширина...........................................................................................4655
Висота.............................................................................................3100
Вибір пристроїв [17-21].
34
Для вертикально-фрезерної операції використовую спеціальний
верстатний пристрій.
Для вертикально-свердлильної операції лещата верстатні 7200-0230
ГОСТ 14904-80
Для програмно-комбінованої операції використовую спроектований
верстатний пристрій. Деталь базується на плиті, циліндричних пальцях і
закріплюється зверху прихватами.
Вибір різальних і допоміжних інструментів[20-23]
В залежності від розмірів оброблюваної заготовки, виду і точності
обробки, типу виробництва вибираю різальний і допоміжний інструмент.
Для зняття заусенців на слюсарній операції:
Щітка 3154 ОТС 17-180-84
Для притуплювання гострих кромок:
Терпуг 28020-0025 ГОСТ 1465-80
Для розточування отворів:
Різець 2142-0147 ГОСТ 9795-84
Для фрезерування поверхнь:
Фреза 2214-0005 ГОСТ 24359-80
Фреза 2214-0003 ГОСТ 24359-80
Фреза 2214-0273 ГОСТ 22085-80
Фреза 2235-0047 ГОСТ 24359-80
Фреза 25ОСт2 І62-2-85
Фреза 2220-0013 ГОСТ 17025-81
Оправка 191.431.054
Для свердління отворів:
Свердло 2300-7551 ГОСТ 10902-77
Свердло 035-2301-1065 ОСТ2 І20-2-74
Свердло 035-2300-1024 ОСТ2 І20-2-74
Свердло 035-2300-1083 ОСТ2 І20-2-74
Свердло 035-2300-1042 ОСТ2 І20-2-74
Свердло 2300-0208 ГОСТ 10902-77
35
Оправка 64003-045 ГОСТ 14825-80
Патрон цанговий 191.113.050 ТУ 2-035-986-85
Для зенкування фасок:
Зенковка 2353-0011 МН 725-60
Патрон цанговий 191.113.050 ТУ 2-035-986-85
Для нарізання нарізки:
Мітчик 2620-1121-Н7 ГОСТ 3266-81
Мітчик 035-2620-0495 ОСТ2 І52-1-74
Мітчик 035-2620-0502 ОСТ2 І52-1-74
Мітчикотримач 191.221.029А030 ТУ 2-035-975-84
Мітчикотримач 191.221.029А040 ТУ 2-035-975-84
Мітчикотримач 191.221.029А050 ТУ 2-035-975-84
Для слюсарно-складальних робіт:
Опори центруючі спеціальні
Ключ гайковий 3х4
Вибір методів і засобів технічного контролю якості деталі [20]
Штангенциркуль ШЦ ІІI 0-500-0,1 ГОСТ 166-80,
штангенциркуль ШЦ I-250-0,1 ГОСТ 166-80,
штангенциркуль ШЦ ІІI 250-600-0,1 ГОСТ 166-80,
штангенрейсмас ШР 60-630-0,05 ГОСТ 164-80,
нутромір НІ 50-100 ГОСТ 868-82 - для контролю лінійних, діаметральних
та міжосьових розмірів.
Калібр-пробка 8136-0013 Н7 ГОСТ 14815-69,
калібр-пробка 8136-0113 Н7 ГОСТ 14816-69– для контролю отвору
160Н8.
Калібр-пробка різьбова 8221-3036 ГОСТ 17758-72 – для контролю різьби
в отворі М20-6Н.
Калібр-пробка різьбова 8221-3027 ГОСТ 17758-72 – для контролю різьби
в отворі М12х1,75-7Н.
Зразки шорсткості ГОСТ 9378-75 – для візуального контролю шорсткості
Ra=2,5мкм.
36
Вибір методів і засобів технічного контролю.
Аналізуючи точністні 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.
Складаємо перелік засобів контролю :
Контроль лінійних розмірів, та отворів великих діаметрів :
Штангенциркуль ШЦ ІІ - 0-250-0,05 ГОСТ 166-80
Контроль отворів та різьбових поверхонь :
160Н8 калібр пробка 8220-0131 Н8 ГОСТ 14810-89
М12х1,75-7Н-6Н калібр пробка 8221-30236Н ГОСТ 17758-82
М8х1,5-6Н калібр пробка 8221-30236Н ГОСТ 17758-82
Пристрій контрольний ЧДТУ.202827.Д07СК.
37
2.5. Встановлення режимів різання
Розрахунок припусків на обробку виконуємо розрахунково-аналітичним
методом i нормативним методом. Розрахунково-аналітичним методом
розраховуємо припуски на одну поверхню 160Н7.На підставі результатів
визначення припусків розрахунково-аналітичним методом будуємо графічну
схему розташування припусків. На інші поверхні припуски призначаємо за
ГОСТ 26645-85 [24-26].
Технологічний маршрут обробки внутрішньої циліндричної поверхні
160Н7 складається з трьох переходів: чорнового, чистового та тонкого
розточування, заготовка — відливок в кокіль.
Аналітичним методом розраховую припуски та операційний розмір
отвору 160Н7. На інші оброблювані поверхні заготовки припуски визначаємо
по ГОСТ 26645-85.
Мінімальне значення припуску
2zmin 2 RZ hi1 2 2
i1 i (2.3)
i1
Максимальне значення припуску:
2zi max = 2zi min + Ti-1- Ti (2.4)
Найбільший та найменший розмір отвору:
Dmax i-1 = Dmax i - 2zmin i (2.5)
Dmin i-1 = Dmax i-1 - Ti-1 (2.6)
Результати розрахунків зведені в таблиці 2.9
38
Таблиця 2.9 — Розрахунок припусків і операційних розмірів розміру 160Н7
Елементи Розрахун- Граничний Граничні
Технологічні припуску, ковий Розрахун- розмір, значення
переходи мкм припуск, ковий Допуск мм припусків
мкм розмір, Т, мкм мкм
Rz h мм
2z d пр пр
min min dmax 2zmin 2zmax
Заготовка 80 250 1419 — — 157 1200 155,8 157 — —
Розточування
50 — 71 150 21427 159,856 400 159,456 159,856 2856 3656
чорнове
Розточування
20 — 1 7 271 151,998 100 159,898 151,998 142 442
чистове
Розточування
5 — — 2 221 160,04 40 160,00 160,04 42 102
тонке
Всього 3040 4200
Мінімальні припуски на переходи визначаю за формулою:
2zmin 2 RZ h 2 2 (2.7)
i1 i1 i1 i
де Rzi-1 – висота нерівностей профілю на попередньому переході;
hi-1 – глибина дефектного шару на попередньому переході.
Визначаємо ці величини
– для чорнового розточування це параметри заготовки: Rz=50мкм, 3,
– для чистового розточування це параметри після чорнового
розточування Rz=20мкм, 3,
і-1 – сумарні відхилення розташування поверхні:
i1 2
kop.
2
cm. (2.8)
кор.– відхилення при коробленні:
kop. (k d)2 ( l)2
k (2.9)
де k – питоме короблення відливок k = 0,7;
kop. (0,7 120)2 (0,7 47)2 117мкм.
сm.– відхилення при зміщенні,
( б. )2
cm. ( г. )2
(2.10)
2 2
де б та г – допуски на розміри (Б) та (Г) по класу точності, відповідному
даній відливці [3]
39
2 2
cm. 1000 1000 1414 мкм;
Тоді:
2 2
заг. 117 1414 1419мкм.
Залишкова просторове відхилення після чорнового розточування 1=0,05:
3=0,05 (2.11)
3=0,051419=71;
1 – похибка встановлення при чорновому розточуванні,
2 2
1 б з (2.12)
б=0 – похибка базування;
з.– похибка закріплення; з.=150 мкм, 1=150 мкм
Залишкова похибка встановлення при чистовому розточуванні
2=0,051+інд. (2.13)
інд.=0, тому що чорнове та чистове розточування проводиться в одному
установі 2=0,05150=7,5 мкм,
Мінімальний припуск на розточування:
чорнове
2z 2 2
min1 2 80 1419 150 2 1427мкм,
чистове
2zmin 2 2 50 712 72 2 71мкм.
тонке
2zmin3=2(20+1)=221 мкм.
Маючи останній розмір після останнього переходу (тонке розточування
160,04 мм) визначаю для інших переходів.
Для чистового розточування
dр3= dр4 - 2zmin3= 160,04-20,021= 159,998 мм,
Для чорнового розточування
dр2= dр3 - 2zmin2 =159,998-20,071= 159,856 мм,
Для заготовки
dр1= dр2 - 2zmin1 =159,856-21,427= 157,002 мм.
40
Значення допусків:
для тонкого розточування складає =40 мкм,
для чистового розточування складає =100 мкм,
для чорнового розточування =160 мкм,
для заготовки =260 мкм.
Граничні розміри:
для тонкого розточування
найбільший dmax1= 160,04 мм;
найменший dmin1= 160,00 мм;
для чистового розточування
найбільший dmax2=159,998 мм;
найменший dmin2=159,998 – 0,1=159,898 мм;
для чорнового розточування
найбільший dmax3=159,856 мм;
найменший dmin3=159,856-0,4=159,456 мм;
для заготовки
найбільший dmax4= 157 мм;
найменший dmin4=157-1,2=155,8 мм.
Мінімальні граничні значення припусків:
2zпрmin dmax( i) dmax( i1) (2.14)
2zпрmax dmin(i) dmin(i1) (2.15)
для тонкого розточування:
2Zпр.
min3=160,04-159,998= 0,042 мм=42 мкм,
2Zпр.
max3=160-159,898= 0,102 мм=102 мкм;
для чистового розточування
2Zпр.
min2= 159,998-159,856= 0,142 мм=142 мкм,
2Zпр.
max2= 159,898-159,456= 0,442мм=442 мкм;
для чорнового розточування
2Zпр.
min1=159,856-147= 2,856мм=2856 мкм,
41
2Zпр.
max1=159,456-147,8= 3,656 мм=3656 мкм.
Загальний припуск отримуємо додаючи проміжні припуски:
2Z0min=2856+142+42=3038мкм=3,1мм,
2Z0max=3656+442+102=4200мкм=4,2мм.
Загальний номінальний припуск
2Z0ном.=2Z0min+Тз.-Тд.=3038+1200-40= 4198 мкм,
dз.ном.=dd.ном.-2Z0ном.=120-4,198= 115,8 мм.
Проводимо перевірку правильності виконання розрахунків:
2Zпр. пр.
max3-2Z min3=102-42=60 мкм;
1-2=100-40=60 мкм;
60 мкм=60 мкм;
2Zпр. пр.
max2 - 2Z min2=442-142=300 мкм,
1-2=400-100=300 мкм.
2Zпр.
max1- 2Zпр.
min1=3656-2856=800 мкм,
з.-1=1200-400=800 мкм.
Розрахунки проведені правильно.
Основуючись на розрахунках будую схему розміщення припусків та
допусків на механічну обробку отвору 160Н7, яка показана на рис. 2.2.
42
dmaxтонкого розточування 160,04мм
dminтонкого розточування 160мм
тонкого розточування40мкм
dmax чистового розточування 159,998мм
dminчистового розточування 159,898мм
чистового розточування100мкм
dmax чорнового розточування 159,856мм
dminчорнового розточування 159,456мм
чоронового розточування400мкм
dmax заготовки 157мм
dnomзаготовки 157мм
dminзаготовки 155,8мм
1200мкм
заготовки
пр
2zмах на чоронове розточування 3656мкм
пр
2zмinна чоронове розточування 2856мкм
пр
2zмах на чистове розточування 442мкм
пр
2zмinна чистове розточування 142мкм
пр
2zмax на тонке розточування 102мкм
пр
2zмinна тонке розточування 42мкм
Рисунок 2.2 Схема розміщення припусків та допусків на механічну обробку
отвору 160Н7
Аналітичним шляхом розраховуємо режими різання для обробки
внутрішньої циліндричної поверхні 160Н7.
За літературним джерелом 11, 25 знаходимо геометричні параметри
різця
43
Задній кут = 6, Передній кут = 10 Кут = 5 Радіус вершини різця
rв = 1,0 мм
Призначаємо подачу S мм/об
Sчорн = 016, Sчист = 015 Sтонк = 006
Знаходимо швидкість різання обмежену стійкістю інструмента за
формулою
C
v v K
m y x v (2.16)
T S t
де KV = Kнv Kмv Kиv; (2.17)
де Kмv = Кr (190/ н
в) v ; (2.18)
де Кr – коефіцієнт що враховує групу чавуну по оброблюваності Кr = 1 ;
в – межа міцності при розтягу в=200 МПа ;
nV – показник ступіня nV= 1,25 ;
Kмv = 1 (190/200 )1,25 =0,94;
Kнv – коефіцієнт що враховує стан поверхні заготовки Kнv=0,8 ;
Киv – коефіцієнт що враховує вплив інструментального матеріалу Kиv=1 ;
KV =0,80,941 =0,75;
Показники степенів для чорнового точіння за [25]:
СV =292 ; m = 0,2 ; y = 0,4 ; x = 0,15 ;
Показники ступеней для чистового точіння
С V =350 ; m = 0,2 ; y = 0,2 ; x = 0,15 ;
Показники ступеней для тонкого точіння
С V =292 ; m = 0,2 ; y = 0,15 ; x = 0,15 ;
292
vЧОРН 0,75 195
450,2 0,160,4 1,80,15 м/хв;
350
vЧИСТ 0,75 193
0,2 0,2 0,15 м/хв;
45 0,15 0,6
292
vТОНК 0,75 179
0,2 м/хв;
45 0,060,15 0,40,15
Знаходимо силу різання:
44
Pz чорн = 10 Cp tx Sy Vn Kp, Н; (2.19)
де Kp=Kм K K K Kr (2.20)
Kм = (в/190)н = (180/190)04 =0,98;
K – коефіцієнт від кута K =1;
K – коефіцієнт від кута K =089;
K – коефіцієнт від кута K =1;
Kr – коефіцієнт від радіуса вершини різця Kr =093 ;
Kp = 098 1 089 1 093=081 ;
Значення показників ступеней та показник Cp :
Cp =250; y=0,75; x=10; n=0;
Pz чорн =102501,810160751980081=986,3Н.
Знаходимо швидкість різання обмежену потужністю верстата ,V, м/хв
V = Ne 60000 / Pz, м/хв; (2.21)
де Ne - потужність двигуна головного руху верстата Ne=14 кВт ;
– ККД верстата =085;
Vчорн=1408560000/986,3 = 723 м/хв ;
Приймаємо Vчорн=Vчорн mіn=198 м/хв.
Знаходимо частоту обертання, n, хв-1
n чорн=1000V/D=1000198/3141592=396 хв-1 (2.22)
Приймаємо nчорн = 400 хв-1.
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд чорн, м/хв
Vд чорн=nD/1000=3141592400/1000 =199,9 м/хв.
Знаходимо частоту обертання, n, хв-1
nчист=1000V/D=1000 193/3141596 =385 хв-1
Приймаємо n -1
чист=400 хв
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд чист, м/хв
Vд чист=nD/1000=3141596400/1000=200 м/хв.
Знаходимо частоту обертання, n, хв-1
n -1
тонк=1000V/D=1000179/314160=356 хв
45
Приймаємо n -1
тонк=350 хв
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд тонк, м/хв
Vд тонк=nD/1000=314160350/1000=176 м/хв.
На інші поверхні режими різання заносимо до таблиці 2.10
Таблиця 2.10 - Режими різання оброблюваних поверхонь
Перехід t, L, So, V, n, To,
мм мм м/об м/хв хв-1 хв
Фрезерувати площину 460 2,0 188 0,09 80,4 160 11,12
Фрезерувати площину 420 2,0 195 0,09 80,4 160 11,12
Розточити отвір (начорно) 160 1 15 0,3 50,6 125 1,57
Розточити отвір (начисто) 160 0,5 15 0,1 64,8 160 1,84
Розточити отвір (тонко) 160 1 15 0,034 50,7 160 1,10
Розточити отвір (начорно) 14 1 15 0,3 50,6 125 1,57
Розточити отвір (начисто) 14 0,5 15 0,1 64,8 160 1,84
Свердлити отвори 5,5 15 0,1 20,4 650 3,59
Зенкувати отвори 0,5 0,5 0,1 20,4 650 0,6
Нарізати різьбу мітчиком М12-7Н 1,25 15 1,25 1,3 35 15,36
Цекувати отвір 23/48 5,5 17 0,1 20,4 650 3,59
Свердлити отвори 5,5 22 0,1 20,4 650 3,59
Зенкувати отвори 0,5 0,5 0,1 20,4 650 0,6
Нарізати різьбу мітчиком М20-6Н 1,25 18 1,25 1,3 35 15,36
Розточити отвір (начорно) 18 1 62 0,3 50,6 125 1,57
Свердлити отвори 5,5 15 0,1 20,4 650 3,59
Зенкувати отвори 0,5 0,5 0,1 20,4 650 0,6
Нарізати різьбу мітчиком М8-6Н 1,25 15 1,25 1,3 35 15,36
Всього по операціям 121,36
2.6. Нормування технологічного процесу
46
Визначення норм часу на виконання операцій технологічного процесу
проводжу згідно нормативів [9,11,25]. Для операції “Вертикально-фрезерна”
розрахунки норм часу навожу в пояснювальній записці :
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі :
Т
Т пз
шт.к Тшт (2.23)
n
де Тпз.— підготовчо-заключний час для партії заготовок;
n — величина операційної партії заготовок, n=12 шт.;
Тшт — штучний час обробки деталей.
Тпз.=Твп.+Тві.+Тоі. (2.24)
де Твп.— час на встановлення і закріплення пристрою Твп=12 хв.;
Тві.— час на встановлення інструментів, Тві=10 хв.;
Тоі. — час на отримання інструментів, Тоі=7 хв.
Тоді підготовчо-заключний час для партії заготовок буде дорівнювати :
Тпз=12+10+7=29 хв.
Штучний час обробки деталей :
Тшт=То.+Тв.+Тоб.от. (2.25)
де То — основний час операції, То=11,12 хв;
Тв — допоміжний час ;
Тоб.от. — загальний час на обслуговування робочого місця.
Тв.=К(Ту.с.+Тз.о.+Тупр.+Тизм.) (2.26)
де Ту.с. — час на закріплення затискачем, Ту.с.=0.036 хв.;
ТЗ.О. — час на закріплення - откріплення затискачем,
Тз.о.=0.085 хв.;
Тупр. — час на вкл./викл. верстата, Тупр.=0.01 хв.;
Тизм. —час на вимірювання деталі, Тизм.=0.19 хв.;
К — коефіцієнт, який враховує тип виробництва, К=1,5 для
дрібносерійного типу виробництва.
Тоді допоміжний час :
Тв.=1,5(0,036+0,085+0,01+0,19.)=0,48 хв.
47
Загальний час на обслуговування робочого місця і відпочинок :
Топ ПТ об.от
об.от (2.27)
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.=То.+Тв.=11,12+0,48=11,6 хв. (2.28)
Тоді :
11,6 6
Тоб.от. 0,18%
100
Штучний час обробки деталей буде дорівнювати :
Тшт.=11,12+0,48+0,18=11,78 хв.
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі :
29
Тшт.к. 11,78 14,2
12
Результати розрахунків норм часу для вертикально-фрезерної операції
механічної обробки деталі «Корпус черв’ячного редуктора» наведені в таблиці
2.11
Таблиця 2.11 — Зведена таблиця норм часу на вертикально-фрезерну
операцію, в хвилинах
Тв.
Назва операції То. Топ. Тоб.от Тшт. Тпз. n Тшт.к.
Туст. Тз.о. Тупр. Тизм.
Вертикально- 11,12 0,036 0,085 0,01 0,19 11,6 0,18 11,78 29 12 14,2
фрезерна
Для інших операцій значення основного, підготовчо-заключного та
штучного часу операції беремо з роздруку отриманого за допомогою
спеціального пакету програм, Результати розрахунку зводимо до таблиці 2.12.
Таблиця 2.12 — Зведена таблиця норм часу, в хвилинах
№ Назва операції То. Тшт. Тпз. n Тшт.к.
48
1 Програмно-комбінована 56,02 57,63 44,1 21 61,3
49
3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою
Розробка технічного завдання на проектування спеціального верстатного
пристрою [27-31]. Технічне завдання розробляється відносно до ГОСТ 15.001-88.
Таблиця 3.1 Технічне завдання на проектування спеціального пристрою
Розділ
Зміст розділу
Назва і область Пристрій для встановлення та закріплення однієї деталі «
застосування Корпус черв’ячного редуктора» на верстаті ИР500ПМФ4
Основа для розробки Технологічний процес механічної обробки деталі «Корпус
черв’ячного редуктора ».
Мета і призначення Пристрій, який проектується повинен забезпечити:
розробки
— точне встановлення і надійне закріплення деталі, а також
постійне у часі положення заготовки відносно столу
верстата і різального інструменту з метою отримання
точності розмірів і їх положення відносно інших поверхонь
заготовки,
— зручність встановлення і зняття заготовки.
Технічні вимоги Тип виробництва — середньосерійний.
Програма запуску – 1265шт.
Матеріал заготовки — СЧ15 ДСТУ 8833:2019
Шорсткість — Rz200.
Документація, яка Креслення загального виду спеціального пристрою.
підлягає розробці Специфікація ПЗ (розділ: конструкторська частина).
Теоретична схема базування:
50
4, 5
1,2 6 3
Рисунок 3.1 Теоретична схема базування
Установчі розміри пристрою повинні відповідати верстату ИР500ПМФ4.
Технічна характеристика верстата:
Розмір робочої поверхні столу —500х500 мм.
Потужність верстату — 25 кВт.
В пристрої можлива одночасна обробка тільки однієї заготовки.
В пристрої застосовується механічне закріплення заготовки.
Для забезпечення безпечної роботи необхідно, щоб пристрій з достатнім
зусиллям був прижатий до столу верстату, а заготовка надійно була
закріплена в пристрої.
Спеціальний пристрій (Рисунок 3.2) призначений для встановлення однієї
заготовки деталі «Корпус черв’ячного редуктора». Деталь встановлюється
установчою базою (нижня площина деталі) на опори 16, напрямною та упорною
базми являються торці деталі. Упори встановлені в корпусі 1.
Заготовка притискується трьома прихватами 18, шляхом затягування
гайки 12, що діє на тягу 2, яка через важіль 4 діє на тяги 3 що притискують
прихвати 18.
Кількість прихватів – 3, що забезпечує достатній затиск деталі.
Приєднувальні елементи пристрою, такі як, пази під болт та палець 17
виконуються відповідно до верстату ИР500ПМФ4.
51
16 12 19
6
18
15
14
2
Í 7 4
Ç2 4
ð6
11
1
Ç4 5 p 6
17
Ç50 0 *
Рисунок 3.2 Загальний вигляд верстатного пристрою
Розрахунок сил затиску.
При обробці деталі виникає сила Pz яка дорівнює [29]:
Pz=9.8·К1tS=9.8·181·1,1·0,25=1979Н;
де К1=181 для алюмінію при НВ 100-150;
t, S – відповідно глибина різання і подача при розточуванні.
Сила Pz, намагається здвинути заготовку, цому перешкоджають сили
тертя, що виникають в місцях контактів заготовки з опорами та затискним
механізмом (дивися рисунок 3.3). Тому згідно [29]:
W=KPZ/(fОП+fЗМ)=1979,45∙3,65/(0,2+0,7)=8027,78кН
де W– сила затиску;
K – коефіцієнт запасу;
РZ – складова сили різання;
fОП =0,2 – коефіцієнт тертя на опорах;
fЗМ =0,7– коефіцієнт тертя на затискному механізмі.
K=K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6. (3.1)
52
36 5 *
22 0 *
K0=1,5 – гарантований коефіцієнт запасу;
K1=1,2 – враховуючий збільшення сил різання через випадкові нерівності;
K2=1,3 – враховуючий збільшення сил різання через затуплення
інструменту;
K3=1,2 – враховуючий збільшення сил різання при переривчастому
різанні;
K4=1,3 – характерізуючий постійність сили затискання затискного
механізму;
K5=1,0 – враховуючий ергономіку затискного механізму; K6=1,0;
Рисунок 3.3 Схема сил, що діють на заготовку
Номінальний діаметр гвинтового зажиму:
W
3 d (3.2)
3[ ]
[] = 138 мПа [20].
8027.78
3d 64.4 мм, звідси d=21,4
3 138
З конструктивних міркувань приймаю d=24мм.
Визначення розмірів, відхилень та допусків положення конструктивних
елементів пристрою. Розрахунок очікуваної похибки обробки і можливості
автоматичного отримання технологічних розмірів і допусків положення
53
поверхонь. Розміри, які впливають на точність витримуваних на даній операції
розмірів поворотів і допусків положення оброблюваної заготовки.
Розрахунок очікуваної похибки розміру 185±0,23 мм.
Точність при проектуванні пристроїв потрібно оцінювати за умовою[29]:
1
T 2 2 2 2 2
З ВЗ П BП HI B (3.3)
Kc
де, Тз — допуск на витримуваний розмір, Тз=0,35 мм
Kc — коефіцієнт, що враховує статичну складову похибки, Кс=0,6 [29];
ВЗ — похибка встановлення заготовки розраховується за формулою:
ВЗ 2
З
2
Б (3.4)
з — похибка закріплення заготовки, =0, тому що сила затиску
направлена перпендикулярно до витримуваного розміру;
Б — похибка базування, технологічна база співпадає з вимірювальною
тому, Б = 0;
ВЗ 00 0
пт — похибка пристрою :
1
П Т З (3.5)
5
1
П 0,46 0,092
5
вп — похибка встановлення пристрою, по довідковим даним [29]
дорівнює, вп =0,03 мм;
ні — похибка налагодження інструменту за джерелом [29] дорівнює,
вп=0,05 мм;
в — биття шпінделя верстату за довідковими даними дорівнює,
в=0,02 мм.
1 2 2 2
Тоді: TЗ 0,35 0 0,12 0,03 0,05 0,022 0,22 мм
0,6
Умова точності виконується, отже пристрій забезпечує точність обробки.
54
3.2. Проектування спеціального контрольно-вимірювального
пристрою
Службове призначення пристрою. Контрольний пристрій призначений для
контролю співвісності отвору 160Н7мм.
Розробка технічного завдання на проектування спеціального контрольно-
вимірювального пристрою. Технічне завдання розробляється відповідно до ГОСТ
15.001-88. Дані зводимо до таблиці 3.2.
Таблиця 3.2 - Технічне завдання на проектування спеціального
контрольно- вимірювального пристрою
Розділ
Зміст розділу
Назва і область Найменування пристрою та галузь його застосування.
застосування Пристрій для вимірювання перпендикулярності отвору до
площини основи та перпендикулярності площин
Основа для розробки Основа для розробки. Операційна карта контролю деталі
«Корпус черв’ячного редуктора».
Мета і призначення Спеціальний контрольний пристрій призначений
розробки вимірювання співвісності отворів однієї деталі «Корпус
черв’ячного редуктора» виготовленої з чавуну марки СЧ15
ДСТУ 8833:2019.
Технічні вимоги Тип виробництва — середньосерійний.
Отвори оброблені з шорсткістю Ra2,5 мкм.
Рівень уніфікації та стандартизації деталей пристрою —
50%.
Документація, яка Креслення загального вигляду спеціального пристрою.
підлягає розробці Специфікація ПЗ (розділ: конструкторсько-технологічна
частина).
55
Контрольний пристрій служить для контролю співвісності отвора
160Н7мм. Деталь встановлюється на стіл контролера. Калібр входить в отвір,
прижимається рукою до упорного буртика основи і фіксується шпонкою.
Вимірювання здійснюється індикатором ИЧ-10 ГОСТ 9696-82 з ціною поділки
0.01мм. Індикатор закріплений в установчій планці корпуса за допомогою
прижимного гвинта 4. Пристрій за допомогою рукоятки 1 можна повертати
навколо вісі отвору в деталі. Перед вимірюванням стрілку індикатора
обов’язково встановити на нульову позначку відносно упора 6 .
Розробку технічного завдання виконуємо у відповідності з ГОСТ 15.001-
88.
Рисунок 3.4 Схема контрольного пристрою
56
Важливе значення має аналіз похибок, властивих конструкції кожного
контрольно-вимірювального пристрою. Похибка встановлення деталей у
контрольних пристроях визначається більш точно, ніж при встановленні
заготовок у верстатних пристроях, тобто в даному випадку враховуються деякі
складові, якими у верстатних пристроях можна знехтувати[27-29].
Точність показань контрольно-вимірювальних пристроїв визначається
сумарною похибкою, складовими якої є систематичні та випадкові похибки.
Незалежні випадкові похибки підпорядковуються закону нормального
розподілення і тому підсумовуються за правилами теорії ймовірності для
незалежних випадкових величин [29].
Складові сумарної похибки можуть бути знайдені розрахунком за
довідковими даними або експериментальним шляхом. Сумарну похибку
вимірювання на контрольно-вимірювальному пристрої визначають за
формулою [29]:
2 2 2 2 2 2
уе nn ум б ус з в умв м (3.6)
деб = 0,005 – похибка базування (при встановленні на площину, яка є
конструкторською базою);
уе = 0,003 мм– похибка, спричинена неточністю одержання лінійних
розмірів установчих елементів або виконання технічних вимог;
ус = 0,003 мм – похибка, спричинена деформацією поверхонь деталі та
установчого елемента при їх стискуванні за рахунок наявності на цих
поверхнях мікронерівностей, а також перекошування;
з = 0 - похибка закріплення, спричинена коливанням величини
прикладеної сили закріплення, зміною місця її прикладання;
пп = 0 - похибка передатних пристосувань;
в = 0 - випадкова похибка спричинена наявністю зазорів між осями та
отворами важелів, неточністю їх переміщення та іншими випадковими
причинами;
57
ум = 0,004 мм- систематична похибка виготовлення установчих мір;
умв= 0,006 мм- випадкова похибка виготовлення установчих мір;
м = 0,009 мм - похибка властива кожному методу вимірювання і
залежить від конструктивних особливостей пристрою, кваліфікації контролерів
і т. ін., ця похибка є випадковою незалежною величиною.
Отже, згідно формули (3.12), маємо сумарну похибку вимірювання на
контрольно-вимірювальному пристрої:
2 2 2 2 2 2
уе nn ум б ус з в умв м
0,00300,004 0,0052 0,0032 02 02 0,0062 0,0092 0,019 мм
Для забезпечення точності пристрою необхідно виконати умову: < Т
0,019 мм < 0,030 мм
де Т= 0,030 мм – допустимий допуск на парметр, що контролюється.
Умова виконується, відповідно пристрій забезпечує точність
вимірювання.
58
4. Охорона праці
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.
59
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.
Поздовжньо-стругальні верстати повинні мати гальмові, амортизуючі або
обмежувальні пристрої для запобігання можливості викидання стола.
Поперечностругальні та довбальні верстати з ходом повзуна більше 200
мм, а також поздовжньо-стругальні верстати повинні бути оснащені
пристроями автоматичного відведення різцетримача під час холостого ходу.
Поперечностругальні верстати повинні бути оснащені стружкозбірником
та екраном для запобігання розкиданню стружки за межі стружкозбірника.
Довбальні верстати повинні мати пристрій, який унеможливлює
самовільне опускання повзуна після вимкнення верстата.
60
Довбальні верстати з механічним (кулісним) приводом повзуна повинні
мати блокування для запобігання перемиканню швидкості довбача (різця) під
час роботи верстата.
На довбальних верстатах (крім довбальних верстатів з ходом повзуна від
100 до 200 мм) піднімання подушки довбача під час холостого ходу повинно
бути автоматизовано.
Вертикально-протяжні верстати для внутрішнього протягування повинні
мати огородження для захисту працівників у разі випадіння протяжки з патрона
поворотного механізму.
Над зоною виходу протяжки із заготовки на горизонтально-протяжних
верстатах необхідно встановлювати відкидний екран з оглядовим вікном для
захисту працівників від травмування шматками протяжки у разі її розривання
та відлітаючою стружкою.
Горизонтально-протяжні верстати, що працюють протяжками масою
більше 8 кг, повинні мати підтримувальні опори на вході протяжки у заготовку
і на виході з неї. Верстати повинні мати пристосування, що забезпечує
механізоване повертання протяжки у початкове положення після робочого
ходу.
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.
61
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.
Згинальні та профілезгинальні верстати повинні бути обладнані
приймальними пристроями із запобіжними огородженнями.
Згинальні верстати повинні бути обладнані пристроями контролю й
обмеження опускання та піднімання траверси понад установлений розмір, а
також пристроями для вимкнення електродвигуна у разі ввімкнення ручного
механізму переміщування траверси.
Роликові верстати для згинання та малкування металевих профілів
повинні бути оснащені захисними пристроями для запобігання потраплянню
пальців рук працівника між роликом та заготовкою.
Гільйотинні ножиці для різання листового металу повинні бути оснащені:
запобіжними пристроями, зблокованими з пусковими механізмами
для унеможливлення потрапляння пальців рук працівника під ножі та
притискачі;
62
столом, установленим на рівні нерухомого ножа;
напрямною та запобіжною лінійками;
регульованими упорами для обмеження подавання листа, що
розрізується;
механічними або гідравлічними притискачами для фіксації металу,
що розрізується;
роз’єднувальними пристроями, що запираються для здійснення
вимикання електродвигуна під час простоювання або перерви у роботі ножиць;
закриті по околу спеціальні огородження для запобігання доступу
до циліндричних притискачів, установлених перед огороджувальним
(захисним) пристроєм зони ножів.
Ручні махові ножиці повинні бути обладнані:
притискачами на верхньому рухомому ножі;
амортизатором для пом’якшування удару ножотримача;
противагою для утримування верхнього рухомого ножа.
Ручні важільні ножиці повинні бути надійно закріплені на спеціальних
стійках, верстаках, столах.
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.
63
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.
64
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;
притримувати руками кінець важкої деталі або заготовки, що
відрізається;
65
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.
66
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 верстатах стругальної, довбальної та протяжної груп
67
Під час установлювання оброблюваної деталі на верстат та знімання її з
верстата стіл або повзун верстата повинен відводитись на максимальну відстань
від супорта.
Перед установленням заготовки на верстат заготовку та поверхню
закріплювальних пристроїв необхідно протирати, а також перевіряти справність
різцетримальної головки.
Установлена на верстат заготовка не повинна зачіпати стояки або супорт
під час роботи верстата. Правильність установлення деталі на верстат повинна
перевірятись:
на невеликих верстатах - переміщуванням стола або повзуна
вручну;
на великих верстатах - за допомогою масштабної лінійки (у разі
неможливості здійснювати переміщування стола вручну).
Оброблювані деталі необхідно закріплювати спеціальними кріпильними
деталями (болтами, притискними планками, упорами).
Не дозволяється відкидати різець руками під час холостого (зворотного)
ходу верстата.
Різці, що установлюються, повинні бути правильно заточені, без тріщин
та надламів.
Не дозволяється перевіряти рукою гострість та справність різця.
При довбанні в упор необхідно залишати достатній вихід для різця та
стружки.
Регулювання та закріплення кулачків обмежувача ходу необхідно
здійснювати тільки після вимкнення верстата та припинення руху його частин.
Не дозволяється під час роботи верстата очищувати та поправляти
різальний інструмент, пристосування та оброблювані деталі.
Під час виконання робіт з довгими протяжками на горизонтально-
протяжних верстатах необхідно застосовувати рухомі люнети.
68
Не дозволяється виконувати роботи на двоколонному вертикально-
протяжному верстаті двом працівникам, а також перебувати біля одної колони
під час установлювання деталі на другу колону.
4.5 Вимоги охорони праці під час виконання робіт на металообробних
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.
69
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.
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.
70
4.6. 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.
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;
71
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.
72
Висновки
В кваліфікаційній роботі бакалавра проведено: аналіз технологічності
конструкції деталі «корпус черв’ячного редуктора», здійснено вибір та
обґрунтування матеріалу, з якого буде виготовлено деталь. Визначено тип
виробництва для даної деталі (середньосерійний). Проведено розрахунки по
визначенню штучно-калькуляційного часу на операціях. Здійснено аналіз
розмірних зв'язків поверхонь деталі та формулювання основних технологічних
задач. Проведено вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь,
розроблено технологічний процес виготовлення деталі «корпус черв’ячного
редуктора» (маршрутно-операційні карти), здійснено вибір технологічного
обладнання та оснащення, а також ріжучого інструменту, проведено
розрахунки режимів різання, припусків на обробку та норм часу.
Спроектовано спеціальний верстатний пристрій для встановлення та
закріплення однієї деталі « Корпус черв’ячного редуктора» на верстаті
ИР500ПМФ4. Також спроектовано спеціальний контрольний пристрій, який
призначений для вимірювання співвісності отворів однієї деталі «Корпус
черв’ячного редуктора» виготовленої з чавуну марки СЧ15 ДСТУ 8833:2019.
В розділі охорона праці розглянуто вимоги безпеки до металообробних
верстатів.
73
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. ДСТУ 8833:2019 виливки із сірого чавуну з пластинчастим
графітом
2. Технологія машинобудування / Є. О. Горбатюк, М. П. Мазур, А. С.
Зенкін та ін. Львів : «Новий Світ 2000», 2009. 358 с.
3. ДСТУ 2960-94 Організація промислового виробництва основні
поняття
4. Технологія машинобудування./ Мельничук П.П., Боровик А.І.,
Лінчевський П.А., Петраков Ю.В. Житомир: ЖДТУ, 2005. 882 с.
5. Аверченков В. І., Горленко О. О., Ільіцький В. Б.Збірник задач і
вправ з технологіі машинобудування: навч. посіб. Житомир : ЖІТІ, 2001. 314 с.
6. Руденко, П. О. Харламов В. О., Шустик О. Г. Вибір, проектування і
виробництво заготовок деталей машин. К. : Вища школа , 1993. 288 с.
7. Боженко Л. І. Технологія машинобудування. Проектування та
виробництво заготованок [Текст] : підручник для студ. машинобуд. спец. вищ.
навч. закладів. Львів : Світ, 1996. 368 с.
8. Технологія машинобудівних підприємств: підручник / В. Л Дикань,.
Ю. Є Калабухін, Н. Є.Каличева та ін., за заг. ред. В. Л. Диканя. Харків:
УкрДУЗТ, 2020. 386 с.
9. Веселовська Н.Р., Іскович-Лотоцький Р.Д., Ковальова І.М. Теорія
різання та інструмент: Навчальний посібник. Вінниця, 2018. 297 с.
10. Кирилович В. А., Мельничук П. П., Яновський В. А. Нормування
часу та режимів різання для токарних верстатів з ЧПУ. Житомир : ЖІТІ, 2001.
600 с.
11. Буц Б.Д., Приходько В.Є., Ткачов Ю.В. Розрахунок режимів
різання металів: Навч. Посіб. Д.: РВВ ДНУ, 2005. 76 с.
12. Дідик Р.П., Зіль В.В., Пацера С.Т. Розрахункові операції режимів
механічної обробки матеріалів: точіння, свердління, зенкерування, розгортання:
навч. посіб.. Д.: Національний гірничий університет», 2013. 196 с.
13. Технологія машинобудування: Посібник-довідник для виконання
кваліфікаційних робіт: Навч. Посібник/ І.І. Юрчишин, Я.М. Литвиняк, І.Є.
74
Грицай, М.Л. Кукляк, Я.М. Кусий, В.В. Ступницький, В.А. Яцюк, А.М. Кук,
Є.М. Махоркін, В.П. Свізінський. Львів: Львівська політехніка, 2009. 528 с.
14. Бочков В.М. Сілін Р.І., Гаврильченко О.В. Металорізальні
верстати: Навч. Посібник. Львів.: ВидавництвоНаціонального університету
«Львівська політехніка», 2009. 268с.
15. Агрегатно-модульне технологічне обладнання : навчальний
посібник: у 3-х ч. / В.А. Крижанівський та ін. під заг. ред. Ю.М. Кузнєцова;
Кіровоградський держ. техн. унтет, НТУУ "КПІ". Кіровоград : Імекс, 2003.
507с.
16. Залоюбовський М.Г., Малишев В.В. Машини та обладнання
підприємств: навч. Посібни. К.: Університет «Україна», 2020. 121с.
17. 18. Григурко І.О., Анастасенко С.М., Будуров В.Л. Проектування
технологічного оснащення (практикум) Навчальний посібник. Львів:
«Новий світ -2000» с. 220.
19. Технологія машино- та приладобудування./ Якимов О.В., Марчук
В.І., Якимов О.О., Ларшин В.П. Підручник: Луцьк, ЛДТУ 2005. 710 с.
20. Технологічне оснащення для високоефективної обробки на
токарних верстатах/ Кузнєцов Ю.М., Луців І. В., Шевченко О.В., Волошин В.Н.
за ред. Ю.М. Кузнєцова. Тернопіль; Терно-граф, 2011. 692с.
21. Швець С.В. Металорізальні інструменти: Навчальний посібник.
Суми: Вид-во СумДУ, 2007. 185 с
22. Паливода Ю.Є., Дячун А.Є., Лещук Р.Я. Інструментальні
матеріали, режими різання, технічне нормування механічної оборобки :
навчально-методичний посібник. Тернопіль : Тернопільський національний
технічний університет імені Івана Пулюя, 2019. 240 с.
23. Інструменти для механічної обробки матеріалів / Стискін Г.М.,
Ревнівцев М.П., Берізко М.М., Мелещик В.А.. Л.: ОріянаНова, 2002. 240 с.
24. Кирилович В. А., Мельничук П. П., Яновський В. А. Нормування
часу та режимів різання для токарних верстатів з ЧПУ. Житомир : ЖІТІ, 2001.
600 с.
75
25. Кирилюк Ю.Е., Якимчук Г.К. Допуски и посадки: Справочник.-
3-е изд., перераб. и доп. К. Основа, 2005.296 с.
26. Григурко, І. О. Брендуля М.Ф., Доценко С.М. Технологія
машинобудування: дипломне проектування: [Текст] : Навчальний посібник для
ВНЗ Львів : Новий світ. 2011. 767 с
27. Контрольно-вимірювальні пристрої технологічних машин:
навчальний посібник / За ред. проф. З. А. Стецька. Львів : Видавництво
Національного університету «Львівська політехніка», 2008. 321 с.
28. Петров, О. В., Сухоруков С. І. Технологічна оснастка : навчальний
посібник. Вінниця : ВНТУ, 2018. 123 с.
29. Кузнєцов Ю.М., Придальний Б.І. Приводи затискних механізмів
металообробних верстатів: монографія. Луцьк: Вежа-Друк, 2016. 352 с.
30. Боровик А.1. Проектування технологічного оснащення:
Навчальний посібник. К, 1996. 488с.
31. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального
виробництва. К.:Кондор 2008. 726 с.
32. Гевко, Б. М. Дичковський М. Г., Матвійчук А. В. Технологічна
оснастка. Контрольні пристрої [Текст] : Навчальний посібник. К. : ТОВ
«Кондор» 2009. 220 с.
33. 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.
34. ДСТУ. 3008-95 – Документація. Звіти у сфері науки і техніки.
Структура і правила оформлення.
76