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/9210| Title: | «Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус Л5-ОК 09106» |
| Authors: | Коваленко, Юрій Іванович Остапець, Віталій Володимирович |
| Keywords: | Конструкторсько-технологічне забезпечення виготовлення деталі |
| Issue Date: | 2023 |
| Abstract: | На кваліфікаційну роботу бакалавра на тему: «Конструкторськотехнологічне забезпечення виготовлення деталі «Корпус Л5-ОК 09106»» Виконавець: здобувач групи ПМ-91 Остапець Віталій Володимирович Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Юрій Іванович Кваліфікаційна робота бакалавра містить 70 сторінку формату А4, 7 рисунків, 20 таблиць, 31 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі виконано аналіз службового призначення деталі, здійснено вибір матеріалу для її виготовлення, визначено тип виробництва обґрунтовано вибір заготовки, розроблено маршрут обробки деталі «корпус Л5-ОК 09106», виконано розрахунки, режимів різання та норм часу. Спроектовано: спеціальний верстатний пристрій для обробки деталі, а також контрольний пристрій для вимірювання відхилення від перпендикулярності вісі отвору відносно торця. В розділі охорона праці розглянуто правила охорони праці під час роботи з абразивним інструментом. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9210 |
| Appears in Collections: | 131 Прикладна механіка (Комп`ютерне конструювання обладнання та розробка технологій машинобудування) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Остапець.pdf Restricted Access | 2.83 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 Л5-ОК 09106»»
Виконав: здобувач 4 курсу, групи ПМ-91
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Комп’ютерне конструювання
обладнання та розробка технологій
машинобудування»
Остапець Віталій Володимирович
Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Ю.І.
Рецензент: Голуб М.В., інженер-технолог
ПП «Фотоніка плюс»
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 Л5-ОК 09106»»
Виконавець: здобувач групи ПМ-91 Остапець Віталій Володимирович
Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Юрій Іванович
Кваліфікаційна робота бакалавра містить 70 сторінку формату А4, 7
рисунків, 20 таблиць, 31 літературних джерел.
В кваліфікаційній роботі виконано аналіз службового призначення деталі,
здійснено вибір матеріалу для її виготовлення, визначено тип виробництва
обґрунтовано вибір заготовки, розроблено маршрут обробки деталі «корпус
Л5-ОК 09106», виконано розрахунки, режимів різання та норм часу.
Спроектовано: спеціальний верстатний пристрій для обробки деталі, а
також контрольний пристрій для вимірювання відхилення від
перпендикулярності вісі отвору відносно торця.
В розділі охорона праці розглянуто правила охорони праці під час роботи
з абразивним інструментом.
Abstract
For the bachelor's qualification thesis on the topic: "Design and technological
support for the production of the part "L5-OK 09106 housing""
Performer: winner of the PM-91 group Ostapets Vitaly Volodymyrovych
Supervisor: Ph.D., associate professor Yury Ivanovich Kovalenko
The bachelor's thesis contains 70 pages of A4 format, 7 figures, 20 tables, and
31 literary sources.
In the qualification work, the analysis of the service purpose of the part was
performed, the material for its manufacture was selected, the type of production was
determined, the selection of the workpiece was justified, the processing route of the
part "body L5-OK 09106" was developed, calculations, cutting modes and time
standards were performed.
Designed: a special machine device for processing the part, as well as a control
device for measuring the deviation from the perpendicularity of the axis of the hole
relative to the end face.
In the occupational safety section, the rules of occupational safety when
working with an abrasive tool are considered.
3
ЗМІСТ
Вступ……………………………………………………………………………….5
1. Інженерні розрахунки заданої деталі
1.1 Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу ……………..6
1.2 Визначення типу виробництва…………………………………………..10
1.3 Аналіз технологічності конструкції деталі……………………………..15
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 …………………………33
2.5 Встановлення режимів різання …………………………….………........37
2.6 Нормування операцій……………………………………………….........41
3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою…………………………………….43
3.2 Проектування спеціального контрольно-вимірювального пристрою….51
4. Охорона праці
4.1. Правила охорони праці під час роботи з абразивним інструментом….53
4.2. Вимоги щодо створення безпечних умов праці…………………………54
4.3. Вимоги до експлуатації виробничого обладнання………………………57
4.4. Вимоги щодо безпеки під час шліфування4.5. Вимоги щодо безпеки при
здійсненні гонінгування………………………………………………………..60
4.6. Вимоги щодо безпеки при здійсненні полірування……………………..63
4.7. Вимоги щодо безпеки при здійсненні зачищення ливарних дефектів…63
4.8. Вимоги щодо безпеки при заточуванні різців…………………………...63
Висновки……………………………………………………………………………67
Список використаних джерел……………………………………………………..68
Додатки
4
ВСТУП
З переходом до ринкових відносин велику увагу необхідно приділяти
новим технологічним процесам, які підвищують ефективність виробництва,
щоб випускати продукцію досить високої якості, гарантуючи значну економію
матеріалів та енергії.
Ці завдання можуть бути вирішені шляхом використання технологічного
обладнання з високим ступенем концентрації операцій. Водночас, цей тип
обладнання може бути використаний для створення гнучких виробничих
систем і технологічних ліній з використанням засобів електронно-
обчислювальної техніки.
Щоб розширити технічні можливості обладнання, доцільно
використовувати комбіновані види ріжучого інструменту, пристосування із
зручними швидкодіючими затискними пристроями, а також контрольні
пристрої, які комплексно перевіряють кілька розмірів і параметрів одночасно.
Слід звернути увагу на використання прогресивних типів заготовок,
форма і розміри яких максимально наближені до форми і розмірів готового
виробу і які мають мінімальні припуски на механічну обробку.
Все це значною мірою залежить від детального аналізу технологічності
конструкції та можливості зміни конструкції оброблюваної деталі.
Можливість вирішення цих завдань залежить від типу
виробництва,підприємства, рівня технологій в галузі та підготовки технічних
фахівців і кваліфікованих робітників.
Метою даної роботи є конструкторсько-технологічне забезпечення
виготовлення деталі "корпус Л5-ОК 09106". А також застосування теоретичних
знань, отриманих при вивченні спеціалізованих дисциплін, до вирішення
практичних виробничих завдань, тобто розробка якісних робочих
технологічних процесів виготовлення деталей.
5
1.1. Аналіз службового призначення деталі, вибір матеріалу
Дана деталь «корпус Л5-ОКА 09106» є базовою деталлю вузла, що
входить в структуру виробу автомат для набивання та формування ковбасного
плавленого сиру Л5-ОКА. Даний тип автомату Л5-ОК призначений для
створення двошарової оболонки з целофанової стрічки, яка наповненнюється
сирною масою, а потім формується ковбасний батон, виготовлення скріпок,
накладання їх на кінці батонів та автоматичного відділення батонів один від
одного. Деталь «корпус Л5-ОКА 09106» є доволі складною по конфігурації, і є
відповідальним елементом за функціональним призначенням у структурі
виробу.
Корпус об'єднує зібрані в ньому компоненти і забезпечує правильне
кінематичне з'єднання і функціонування механізму в середині. Відповідно до
цього корпус виготовляється з необхідною точністю, має необхідну жорсткість
і вібростійкість,а також забезпечує необхідне взаємне розташування деталей і
вузлів, правильну роботу механізму і відсутність вібрацій.
Конструкція,матеріали і параметри точності корпусу визначаються виходячи з
його призначення, вимог до роботи механізму і умов його експлуатації. Також
були враховані технічні фактори, пов'язані з можливістю отримання необхідної
форми заготовки та різання. Поверхні головних отворів і торець, на якому
базуються деталі, слугують також допоміжними базами корпусу. Різьбові
отвори в корпусі використовуються для фіксації деталей та вузлів,що
встановлюється.
Корпус являє конструкцію з плоскою основою. Торці корпусу оброблені з
шорсткістю 3,2мкм. До деталі висуваються вимоги по співвісності 35Н7,
співвісності отвору 22Н7.
До деталі ставлять наступні вимоги:
квалітет точності в межах (8...12).
шорсткість поверхні в межах Rа(5...20)
максимальні радіуси скрутень Rmax=3мм
6
довжина деталі: L=120 мм; ширина В=80 мм
Деталь працює в нормальних кліматичних умовах.
Виходячи із службового призначення та умов експлуатації деталі «корпус
Л5-ОКА 09106» для її виготовлення використовується матеріал АК9
ДСТУ2839-94.
Даний сплав АК9 для виготовлення чушок і виливків різними способами
лиття (в піщані форми, за моделями, що виплавляються, в кокіль, литтям під
тиском), виготовлення фасонних виливків деталей, які використовуються в
гірничо-металургійного обладнання, а також виливків деталей для
металургійного обладнання, застосовують також для відповідальних виливків
великогабаритних і складних деталей, що зазнають великих навантажень
(наприклад, картер двигуна внутрішнього згоряння), для лиття побутових
виробів, а також середньо і малонавантажених деталей агрегатів, приладів та
двигунів [1].
Як матеріал - замінник для деталі приймаємо сплав АК12 ДСТУ2839-94.
Сплав АК12 застосовують для виливки деталей у кокіль, піщані форми, під
тиском, за моделями, у форми у вигляді оболонок. З нього виготовляють
корпуси помп, деталі двигунів, апаратури та побутових приладів. В іншому із
силуміну цієї марки підвищеної чистоти випускають і харчову продукцію, але
тільки зі спеціального дозволу: казани, каструлі і т.д. [1].
Механічні властивості матеріалу деталі та матеріалу замінника наведені в
табл.1.1. Хімічний склад матеріалу деталі та матеріалу замінника наведені в
табл.1.2. Фізичні властивості матеріалу деталі та матеріалу замінника наведені
в табл.1.3.
7
Таблиця 1.1- Механічні властивості матеріалу деталі та матеріалу замінника[1].
Межа
Відносне
Матеріал Сортамент короткочасної Твердість
видовження %
міцності,МПа
Лиття в кокіль 140 4 НВ10-1=70МПа
АК9
Лиття в пісчану
120 2 НВ10-1=60МПа
форму
Лиття в кокіль 147-157 2-3
АК12 Лиття під НВ10-1=50МПа
147-157 1-2
тиском
Таблиця 1.2 - Хімічний склад матеріалу деталі та матеріалу замінника, % [1].
Вміст елементів %
Матеріал
Fe Si Mn Ni Ti Al Cu Zr Mg Zn домішок
до 89,6- 0,2- до
АК9 6-8 0,6 0,1 0,1 до 0,2 0,3 всього 2,9
1,5 93,8 0,4 0,3
до 10- до до 84,3- до до
АК12 0,15 до 0,6 до 0,1 всього 2,7
1,5 13 0,5 0,1 90 0,1 0,3
Таблиця 1.3 - Фізичні властивості матеріалу деталі та матеріалу замінника[1].
Коефіцієнт
Питома Питомий
Модуль лінійного Теплоємкість Щільність
Марка теплоємкість електроо
пружності, Е розширення, матеріалу, λ, матеріалу
сталі -5 6 матеріалу, С пір R 109
10 , МПа 10 , Вт/(м·град) , ρ, кг/м3
Дж/(кг·град) Ом·м
1/Град
АК12 0,7 21,1 155 2660 860 45,7
АК9 0,7 21,8 155 2660 880 45,7
В процесі виготовлення деталь за базовим технологічним процесом двічі
піддавалась термічній обробці. Перший раз перед обробкою різанням для
усунення хімічної неоднорідності, зняттю залишкових напружень деталь
піддається стабілізуючому відпалу. Стабілізуючий відпал - нагрів до
температури 270-290 °С та повільне охолодження разом з піччю на протязі 3-
5годин. Другий раз після чорнової обробки деталь піддають стабілізуючому
старінню, нагрів до температури 200-280 °С, та витримка протягом 3-6 годин,
охолодження в печі до температури 150 °С, далі на повітрі [2].
8
За розробленим технологічним процесом деталь піддається одному етапу
термічної обробки - стабілізуючому відпалу, з температурою нагрівання до 270-
290 °С, час витримки 3-5 годин, середовище охолодження - повітря.
В технологічному процесі буде використано термічну обробку, а саме
стабілізуючий відпал, оскільки , висока швидкість охолодження заготовки
призводить до збільшення її міцність на 15 – 20%, а також до згину структури в
поверхневому шарі та призводить до появи внутрішніх напружень, які при
подальшій механообробні змінюють розміри оброблених поверхонь [2].
Деталь «Корпус Л5-ОКА 09106» є базуючою деталлю вузла і служить для
передачі обертового руху деталям циліндричної форми.
Деталь представляє собою виливок із алюмінію. Метод отримання
заготовки - лиття в по виплавляємим моделям. Точність розмірів виливка - 14
квалітет, параметр шорсткості - Rz80.
Поверхні, до яких пред'являють підвищені вимоги по якості, точності,
0,025
шорсткості, виконані по 7-му квалітету точності. Це поверхня 35Н7( ) і
0
22Н70,021 0,025
. Для точного виконання поверхні 35Н7( ) її службового
0
призначення, їй задана шорсткість Ra 0,8.
Параметр шорсткості поверхні 22Н70,021 Ra 0,8, що забезпечує
обертання циліндричних поверхонь в середині корпусу.
Дані вимоги були задані для того, щоб при складанні уникнути появи
внутрішніх напружень. Для того, що забезпечити стабільність у часі, необхідно
виконати термообробку - відпал та природне старіння.
На необроблені поверхні деталі назначені такі вимоги: по точності -12-14
квалітет, по шорсткості Rz80.
Поверхня повинна бути паралельна вісі основи.
На основі вищенаведеного аналізу робимо висновок , що технічні вимоги
і норми точності призначені правильно. В подальшому приймаються вже
існуючими технічним вимогам і нормам точності. При проектуванні останні
вважаємо вихідними даними.
9
1.2. Визначення типу виробництва
Оскільки при виконанні кваліфікаційної роботи бакалавра оцінити
ринкову необхідність в виготовленні деталі «корпус Л5-ОКА 09106»
неможливо, тому планову програму випуску виробів приймаємо (Nвип=1000
шт).
Рисунок 1.1 3D модель деталі «корпус Л5-ОКА 09106»
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[3]:
∑ О
КЗ.О. = (1.1)
∑ Рпр
де - ∑ О − сумарна кількість операцій;
∑ Рпр − сумарна кількість робочих місць.
Розрахункова кількість верстатів обчислюється за формулою[3]:
�� ·∑ ��
С = зап шт.к.
�� (1.2)
60·��д·��зн
де ��зап − програма запуску;
Тшт.к. − штучно-калькуляційний час по кожній операції базового ТП;
10
��д = 4060 - дійсний річний фонд часу, для двозмінної роботи металорізального
обладнання [3];
��зн = 0,8 - нормативний коефіцієнт завантаження обладнання [3].
При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є не річна
програма випуску виробів, а річна програма запуску їх у виробництво[3]:
�� ��
��зап = ��вит · �� · (1 + + ) (1.3)
100 100
де ��вит = 1000 шт - програма випуску виробів;
m = 1 - кількість деталей у виробі;
α = 3-5 % - коефіцієнт, що враховує відсоток неминучого браку, α = 4%;
β = 2- 10 % - коефіцієнт, що враховує відсоток запасних частин, та
комплектуючих, β = 5%.
Відповідно річна програма запуску:
4 5
��зап = 1000 · 1 · (1 + + ) = 1090 шт/рік
100 100
Тшт.к. N 5,52 1090
Ср1 0.03
60 FД зн 60 4055 0,80
Тшт.к. N 4.88 1090
Ср1 0.02
60 FД зн 60 40550,80
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[3]:
С
�� ��
фз = (1.4)
��
Кількість операцій, необхідних для дозавантаження робочого місця
обчислюється за формулою[3]:
Оз = ��зн/��фз (1.5)
Оз1 = зн1/фз1 = 0,8/0,03 =26.7
Оз1 = зн1/фз1 = 0,8/0,02 =40
11
Отримані значення заносимо до таблиці 1.4, підраховуємо сумарні
значення Cр і Р і заносимо до таблиці 1.5, визначаємо КЗ.О та тип виробництва.
Таблиця 1.4 - Сумарні значення О і Р
№п/п Тип верстату Назва Тшт.к. Ср Р фз Оз О
верстата
1 Горизонтально- 6Н13П 5,52 0,03 1 0,03 26,7 8
фрезерний
2 Програмно- ИР320ПМФ4 4,88 0,02 1 0,02 40 22,0
комбінований
30
Коефіцієнт закріплення операцій буде дорівнювати: КЗ.О. = = 15
2
Цьому значенню коефіцієнта згідно [5] відповідає середньо серійний тип
виробництва.
Середньосерійний тип виробництва характеризується періодичністю
повтора партій (серій ). Застосовується універсальне, частково спеціалізоване
обладнання, а також спеціальні, переналагоджувальні пристосування,
універсальні і комбіновані ріжучі інструменти. В якості вихідних заготовок
використовують гарячий і холодний прокат, лиття в землю і під тиском, лиття в
металеві форми, лиття в оболонкові форми [4].
Даному виду виробництва по [4] відповідає групова форма організації
робіт, запуск виробу проводиться партіями з визначеною періодичністю.
Величина операційної партії заготовок обчислюється за формулою:
��
�� = зап·а 1090·6
= = 25,54 (1.6)
�� 256
де а = 6 днів - періодичність запуску-випуску партії деталей;
Р = 256 - кількість робочих днів на рік.
12
Таблиця 1.5 - Штучно-калькуляційний час по кожній операції базового ТП [4]
№ Назва операції, короткий зміст to , хв. tшт.к. = to*к
переходу Формула З-ня tо к З-ня
1 2 3 4 5 6 7
Горизонтально-фрезерна 1 1,85 1.85
1 1. Фрезерувати торець ночорно 6l 0.54
l=90мм.
2. Фрезерувати торець начисто l 4l 0.36
=90мм.
2 Токарно-гвинторізна 0,224 2,14 0,48
Розточити Ø22±0,1 на l =15 0,17dl 0.06
начорно
Розточити Ø22 на l =15 напівчисто 0,17dl 0.06
Розточити Ø22 на l =15 начисто 0,1dl 0.04
Зенкувати фаску 0,1dl 0,01
Свердлити: 3отв. Ø3.2 на l =6 0,52dl 0,03
Зенкувати 3 фаски 0,1dl 0,01
Нарізати: М4-6Н на l =5 0,4dl 0,024
3 Горизонтально-фрезерна 1.17 1,85 2.16
1. Фрезерувати торець ночорно l 6l 0,7
=118мм.
2. Фрезерувати торець начисто l 4l 0?47
=118мм.
4 Токарно-гвинторізна 0,9 2,14 2
Розточити Ø118 на l =9 начорно 0,17dl 0,2
Розточити Ø118 на l =9 начисто 0,1dl 0,11
Розточити Ø35 на l =16 начорно 0,17dl 0,1
Розточити Ø35 на l =16 напівчисто 0,17dl 0,1
Розточити Ø35 на l =16 начисто 0,1dl 0,1
Зенкувати фаску 0,1dl 0,01
Розточити Ø80 на l =2,5 начорно 0,17dl 0,04
Розточити Ø80 на l =2,5 начисто 0,17dl 0,04
Зенкувати фаску 0,1dl 0,01
Свердлити: 4отв. Ø3.5 на l =9 0,52dl 0,07
Свердлити: 3отв. Ø3.6 на l =12 0,52dl 0,07
Зенкувати 3 фаски 0,1dl 0,002
Нарізати: М5-6Н на І=10 0,4dl 0,02
5 Горизонтально-фрезерна 0,82 1,85 1.51
1. Фрезерувати торець ночорно l 6l 0,5
=80мм.
2. Фрезерувати торець начисто l 4l 0,32
=80мм.
13
Продовження таблиці 1.5
1 2 3 4 5 6 7
6 Вертикально-свердлильна 0,32 1,72 0,6
Розвердлити 2отв. Ø2,6 на l =18 0,52dl 0,05
Зенкерувати: 2отв. Ø2,6 0,52dl 0,01
Нарізати: М3-6Н на l =15 0,4dl 0,04
Свердлити: 2отв. Ø2,6 на l =22 0,52dl 0,06
Зенкувати 2 фаски 0,1dl 0,01
Нарізати: М3-6Н на l =18 0,4dl 0,05
Свердлити отв. Ø3,2 на l =6,5 0,52dl 0,03
Зенкувати 2 фаски 0,1dl 0,01
Нарізати: М4-6Н на l =6,5 0,4dl 0,03
Свердлити 2отв. Ø3,5 на l =6 0,52dl 0,03
7 Вертикально-свердлильна 1,01 1,72 1,8
Свердлити: 4отв. Ø5,2 на l =24 0,52dl 0,3
Зенкувати 4 фаски 0,1dl 0,01
Нарізати: М6-6Н на l =20 0,4dl 0,2
Розточити Ø35 на l =16 начорно 0,17dl 0,2
Розточити Ø35 на l =16 напівчисто t0=0,17dl 0,2
Розточити Ø35 на l =16 начисто t0=0,1dl 0,1
Свердлити: 2отв. Ø3.6 на l =12 0,52dl 0,07
Зенкувати 2 фаски 0,1dl 0,002
Нарізати: М5-6Н на l =10 0,4dl 0,02
Свердлити: 2отв. Ø6,2 на l =12 0,52dl 0,07
Зенкувати 2 фаски 0,1dl 0,002
Нарізати: М8-6Н на l =10 0,4dl 0,02
14
1.3. Аналіз технологічності конструкції деталі
Основна задача, яка розв'язується при аналізі технологічності конструкції
оброблюваної деталі, зводиться до зменшення трудомісткість, можливості
обробки деталі високопродуктивними методами [4].
Технологічний аналіз креслення деталі показав, що всі необхідні дані, які
необхідні для повного аналізу присутні - всі проекції, розрізи однозначно
показують її конфігурацію. На кресленику позначені всі розміри і допуски,
шорсткості оброблюваних поверхонь [4].
Деталь «Корпус Л5-ОКА 09106» являється базовою деталлю вузла і
служить для передачі обертання на виконавчий механізм, посередньо
приводом.
Найбільш відповідальними і точними операціями при обробці корпуса
являються операції по розточуванню отвору 35Н7. В корпусі вільні, неробочі
поверхні всюди, де це можливо залишені без механічної обробки. Ця вимога
особливо важлива, так як спосіб отримання заготовки - литво, то внутрішній
шар литого матеріалу менш міцний із-за усадочної порожнистості і зняття
зовнішнього шару ослаблює деталь.
«Корпус Л5-ОКА 09106» має технологічні поверхні, плоскі і циліндричні,
що вибираються у якості технологічних баз, для забезпечення надійної
орієнтації і жорсткого кріплення деталі. В процесі закріплення деталь не
деформується.
Деталь «Корпус Л5-ОКА 09106» являється достатньо технологічною.
Допускається застосування високопродуктивних методів обробки. Конструкція
деталі дає можливість нормального входу і виходу ріжучого інструмента, що
дозволяє уникнути його від поломки і заклинюванню. Розташування
посадочних і кріпильних отворів допускає багатоінструментальну обробку.
Взагалі, конструкція деталі технологічна, як для отримання заготовки, так і для
послідуючої обробки.
15
Визначаємо коефіцієнт точності і коефіцієнт шорсткості обробки у
відповідності з [6].
Основні конструктивні вимоги до деталі[4]:
1. Точне взаємне розташування робочих поверхонь корпуса,
виконуючих кінематично-технологічний зв’язок між деталями.
2. Точність посадочних місць кріплення корпусу в компресор:
Для того, щоб забезпечити виконання виконання цих вимог і мінімальну
трудомісткість механічної обробки деталей цього класу, при їх конструюванні
слід дотримуватись наступних технологічних вимог:
1. Корпус повинен мати розвинені опорні бази, для того, щоб було
забезпечено надійне жорстке кріплення їх під час механічної обробки з
високими режимами різання.
2. Корпус отриманий ливарним методом повинен мати мінімально
необхідний об’єм механічної обробки. Неробочі поверхні не оброблюються.
3. Для підвищення технологічності складних корпусів їх конструкції
можуть бути роздроблені на ряд простих деталей, які будуть з’єднані зваркою
або іншим методом.
4. Деталь з прямими плоскостями, що полегшує її базування.
5. Всі отвори на деталі наскрізні, а також, немає отворів, які
знаходяться під кутом.
6. Конфігурація деталі забезпечує вільний доступ ріжучого
інструменту до місця роботи.
7. Зовнішня форма деталі допускає одночасну обробку декількох
зовнішніх поверхонь.
Коефіцієнт точності обчислюється за формулою:
1
К 1
T (1.7)
T
CP
де TCP — середній квалітет точності.
Середній квалітет точності обчислюється за формулою:
16
n T
T i i (1.8)
CP
n
i
де ТІ — і-й квалітет;
nі — кількість поверхонь і-го квалітету.
Таблиця 1.6 - Коефіцієнт точності
Ті 6 7 8 14
ni 10 1 1 8
6*10 7*1 8*114*8
Кт= 1-1/9,35=0,89 Тср= 9,35
1011 8
Таблиця 1.7 - Коефіцієнт шорсткості
Ші 3,2 6,3 0,8 12,5
ni 7 15 1 10
Коефіцієнт шорсткості обчислюється за формулою:
1
К (1.9)
Ш
Ш
CP
де ШСР — середня шорсткість поверхонь, обчислюється за формулою:
n Ra
Ш i i 3,2 7 6,3 15 0,8 112,5 10 22,4 94,5 0,8125 (1.10)
CP 7,3
ni 7 15110 33
1
шср 0,13
7,3
де Raі — шорсткість і-ї поверхні.
За формулами (1.9), (1.10) отримуємо значення:
На підставі аналізу технологічності та виконаних розрахунків приходимо
до висновку, що в цілому конструкція деталі відповідає вимогам
технологічності.
Оцінка технологічності деталі «Корпус Л5-ОКА 09106» з’ясував, що
деталь в цілому технологічна.
Для її виготовлення достатньо застосування верстатів і інструментів.
Спростити конструкцію деталі вважаю не потрібним.
Для матеріалу деталь «Корпус Л5-ОКА 09106» підібраний матеріал
замінник АК9 ДСТУ2839-94. Деталь не має поверхонь доступ до яких ріжучим
17
інструментом не ускладнений. Багато поверхонь не піддаються механічній
обробці, тому що їх точність забезпечується на стадії отримання заготовки.
Деталь має зручні базуючі поверхні (центральний отвір) 35Н7, плоскі
поверхні на торцях деталі.
Метод отримання заготовки призначаю – лиття, що дає змогу підвищити
коефіцієнт використання матеріалу
mД
Kвм (1.11)
m3
де mД = 0,8кг — вага деталі;
mЗ = 0,93 кг — вага заготовки.
0,8
K 0,86
вм
0,93
18
1.4. Попередній вибір заготовки та методу її одержання
Спосіб отримання заготовки визначається призначенням, конструкцією
деталі; матеріалом, технічними умовами і економічністю виготовлення [3]. Для
більш точного вибору методу виготовлення заготовки скористаємось матрицю
впливу факторів табл. 1.8.
Таблиця 1.8 – Матриця впливу факторів[2]
Фактори
Спосіб Точність Виробничі
Виготовлення Форма і Технологічні Річна
і якість можливості Сума
Розміри властивості програма
Заготовки поверхневого підприємств
Заготовки матеріалу
шару а
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 [2].
Альтернативним йому є метод отримання заготовок в піщано-глинисті форми з
19
машинною формовкою, його перевагами є досить недорога вартість
формовочного матеріалу і при застосуванні машинної формовки час
зменшується в декілька разів. Недоліком способу є підвищена
матеріаломісткість за рахунок одноразового використання литьових каналів і
форм [2].
Тому для остаточного вибору методу отримання заготовки слід провести більш
детальний аналіз цих двох методів.
Таблиця 1.9 - Порівняльна характеристика методів отримання заготовки [2]
Товщин Точніст
Тип Маса Шорсткіст Коефіцієнт Область
Спосіб Матер а ь Технологічні
вироб- виливка, ь виливка, використанн застосуван
лиття іал стінок, виливка особливості
ництва кг Rz я матеріалу ня
мм , ІТ
В Чавун,
Можливість
піщан сталь, Фланці,
виготовлення
о- кольо вали,
О, С 10...1000 ≥3 14-17 320...80 0,55...0,70 відливок будь
глинис рові диски,
якої
ті сплав корпуса
конфігурації
форми и
Чавун,
легова Виготовлення
Муфти,
на товстостінних
втулки,
В сталь, відливок
С, 0,1...50 ≥3 12-15 80...20 0,71...0,75 стакани,
кокіль кольо простої та
маховики,
рові середньої
корпуса
сплав складності
и
Собівартість отримання заготовок литвом в піщані форми та в кокіль
визначаємо за формулою [3]:
С
S і Sвідх
заг Q КТ Кс КВ КМ КП Q q (1.12)
1000 1000
де Сi - базова вартість однієї тони заготовок, грн.;
Q — маса заготовки, кг.;
Кт, Кс, Кв, Км, Кп—коефіцієнти, які залежать від класу точності, групи
складності, маси, марки матеріалу і обсягу виробництва Км = 1,0 [3], Кс = 0,73
[3], Кв = 1,1[3]; Кт2=1,16 [3], Кп2= 1,0 [3]; q — маса готової деталі, кг.;
SВІДХ— вартість однієї тони відходів, грн.
Вартість заготовки, отриманої литвом в піщані форми за формулою 1.12
буде дорівнювати:
20
63000 20000
Sзаг 0,9310,7 1.11.16 1 0,93 0,8 52,33грн.
1000 1000
Аналогічно за формулою 1.13 визначаємо вартість заготовки, отриманої
литвом в кокіль :
60000 20000
Sзаг 0,9 10,83 1,11.2 0,83 0,90,8 47,1грн.
1000 1000
Кт, Кс, Кв, Км, Кп—коефіцієнти, які залежать від класу точності, групи
складності, маси, марки матеріалу і обсягу виробництва Км = 1,0 [3], Кс = 0,83
[3], Кв = 1,1[3]; Кт2=1,2 [3], Кп2= 0,83 [3];
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 0,93 0,9
Вартість заготовки, грн./т 52330 47110
Економічний ефект виготовлення заготовки методом литва в піщано-
глинисті форми з машинною формовкою в порівнянні з методом литва в кокіль:
Ем = (Sзаг1 - Sзаг2)N= (52,33 – 47,11) ·1090= 5689,8 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).
Механічна обробка обох заготовок в готові деталі виконується за одним
технологічним процесом. Порівнюючи технічні витрати на виготовлення
заготовок обома методами лиття, приходимо до висновку, що доцільніше
використовувати лиття в кокіль.
21
2. Технологічний розділ
2.1 Виявлення і аналіз розмірних зв'язків поверхонь деталей та
формулювання основних технологічних рішень
Службове призначення деталі «Корпус Л5-ОКА 09106» забезпечує рядом
параметрів, які визнають вірне положення площини.
Параметри, що стосуються службового призначення деталі, називають
основними. До основних параметрів належать також точність форми, розмір,
шорсткість поверхні.
Призначення деталі визначається також рядом допоміжних параметрів,
які не мають прямого відношення до призначення деталі - другорядні
параметри деталі.
До другорядних параметрів відносять:
– співвісність отворів відносно бази;
Виходячи з виявлених вимог до точності і якості поверхонь визначаємо і
формулюємо основні технологічні задачі. Правильне вирішення цих питань
багато в чому визначають точність і економічність виготовлення деталі.
На основі наведеного аналізу формулюємо такі задачі:
– забезпечити вірне відносне розташування оброблених поверхонь;
– точність форми і розміри отворів;
– правильне положення осей отворів;
– симетричність отворів відносно бази.
Виявлення і формулювання основних технологічних задач.
Для корпуса можна сформулювати слідуючи вимоги.
1. Необхідно забезпечити відносно правильне розташування
оброблених та необроблених поверхонь.
2. Забезпечити співвісність розташування отвору 22Н7 відносно
сторони бази А.
3. Забезпечити співвісність отворів 35Н7 відносно сторони бази А.
Так для даної деталі формулюємо такі технологічні задачі :
22
1. Забезпечити точность та правильність розташування оброблених та
необроблених поверхонь.
2. Забезпечити точність розміру Ø35Н7.
3. Забезпечити точність розміру Ø22Н7.
4. Забезпечити точність розміру М4-6Н.
5. Забезпечити точність розміру М5-6Н.
6. Забезпечити точність розміру М3-6Н
7. Забезпечити рівномірності припусків по всій оброблюваній
поверхні.
Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі
9
1 2 3 5 4 7 6 8 10 9 10 11 12
14 13 15 16 17
Рисунок 2.1 Нумерація поверхонь деталі
23
Таблиця 2.1 – Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь[8]
Кваліт Номер і
ет Номер поверхні етапи згідно
точнос з табл.
1 1 1
ті 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 15 16 17
2 3 4
15 Заготівельний
Е2, Чорновий
14
(попередній)
13
Е4,
12
Напівчистовий,
11
10
9 Е6 Чистовий
8
7 Е9
Викінчувальни
6
й
Схеми базування наведено в таблицях 2.2 та 2.3 При виборі баз необхідно
керуватися принципом сумісності та сталості баз.
Таблиця 2.2 — Варіанти схем базування на вертикально-фрезерну
операцію
№
Схема базування Переваги Недоліки
пов.
1 1. Простота
конструкції
1 пристрою.
2. Стійке положення
2 заготовки при
обробці. —
3
4, 5
24
Таблиця 2.3 — Варіанти схем базування на програмно-комбіновану операцію
№
Схема базування Переваги Недоліки
пов.
1 1 Простота конструкції
пристрою.
2 Стійке положення
заготовки при обробці.
4, 5 3 Можливість обробки
(цекування отворів) —
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 [8]
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 [8,9] визначаю декілька
методів обробки поверхонь.
26
Таблиця 2.4 — Методи обробки поверхонь
9
1 2 3 5 4 7 6 8 10 9 10 11 12
14 13 15 16 17
Êâ à ë ³ Ø î ð ñ ò
¹ Ï î â å ð õ í ÿ Ï å ð ø è é ì å ò î ä î á ð î á ê è Ä ð ó ã è é ì å ò î ä î á ð î á ê è
ò å ò ê³ ñ ò ü
1. Ï ³ä ð ³ ç 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
1, Òî ð å ö ü 9 0 , Ç 11 8 Í 1 4 6 ,3
2 .Ï ³ä ð ³ ç 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. 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
2 ,5 Î ò â ³ ð Ç 2 2 , Ç 3 5 Í 7 0 .8 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
1. Ñ â å ð ä ë è ò è 1. Ñ â å ð ä ë è ò è
3 î ò â î ð è
3, 8 Í 6 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 4 - 6 Í , Ì 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. 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
6 î ò â ³ ð Ç 8 0 Í 1 4 3, 2
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
7 4 î ò â î ð è Ç 3, 5 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. Ï ³ä ð ³ ç 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 ò î ð å ö ü 8 0 Í 1 4 6 ,3
2 .Ï ³ä ð ³ ç 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
10 , 1 1 , 4 î ò â î ð è
Í 6 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
13 Ì 3 - 6 Í , Ì 4 - 6 Í , Ì 6 - 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
12 Î ò â ³ ð Ç 3, 5 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
14 Î ò â ³ ð Ç 35 Í 7 0 ,8
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
2 î ò â î ð è Ì 5 - 6 Í , 1. Ñ â å ð ä ë è ò è 1. Ñ â å ð ä ë è ò è
15 , 1 6 ,
2 î ò â î ð è Ì 8 - 6 Í , Í 6 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
17
4 î ò â î ð è Ì 6 - 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
27
2.3. Розробка 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 2.5 – І варіант маршруту 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 ³ÿ 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 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 9 0
Ãî ð è ç î í ò à ë ü í î - 1
- í à ÷ î ð í î
ô ð å ç å ð í à - í à ÷ è ñ ò î 2 1, 8 5
6 Í 1 3 Ï 3
4, 5
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 , 0 2 1
0 5 0 16 Ê 2 0 ðî ç ò î ÷ è ò è Ç 2 2 Í 7 ²= 1 5 1
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î Ç 2 2 ² = 1 5 0 ,3
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î Ç 2 2 ² = 1 5 (+ 0 , 0 2 1 ) 2
+0 , 0 2 1 Ç2 2 H 7
- ð î ç ò î ÷ è ò è ò î í ê î Ç 2 2 ²= 1 5
0 3
- ð î ç ò î ÷ è ò è ô à ñ ê ó 1 õ 4 5 4, 5
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 2 Í 1 2 5 î ò â . Ì 4 - 6 Í 1
- ñ â å ð ä ë è ò è 3 î ò â . Ç 3 , 2 í à ²= 1 5 0 ,8
0 6 5 Ð ³ ç ü á î í à ð ³ç í à 2 0 5 6 - í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 4 - 6 Í 3 î ò â . ² = 1 5
2
3
4, 5
0 7 0 Ã î ð è ç î í ò 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 Ç 1 1 8
- í à ÷ î ð í î
ô ð å ç å ð í à 4 ,5
- í à ÷ è ñ ò î
6 Í 1 3 Ï 0 ,2 5
1 2 3
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 , 0 2 1
0 8 0 16 Ê 2 0 ð î ç ò î ÷ è ò è Ç 3 5 Í 7 ²= 1 6 12 3, 6
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î Ç 35 ² = 1 6 10
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î Ç 3 5 ² = 1 6
+0 , 0 2 5
- ð î ç ò î ÷ è ò è ò î í ê î Ç 3 5 ²= 1 6
0
- ð î ç ò î ÷ è ò è ô à ñ ê ó 1 õ 4 5
ð î ç ò î ÷ è ò è Ç 11 8 ² = 9
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î Ç 11 8 ² = 9 4 ,5
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î Ç 11 8 ² = 9
ð î ç ò î ÷ è ò è Ç 8 0 ² = 2 , 5
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î Ç 8 0 ² = 2 , 5
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î Ç 8 0 ² = 2 , 5
2 Í 1 2 5 3î ò â . Ì 5 - 6 Í 1 2 3
0 8 5 9
- ñ â å ð ä ë è ò è 3 î ò â . Ç 3 , 6 í à ²= 1 2
- ñ â å ð ä ë è ò è 4 î ò â . Ç 3 , 5 í à ²= 9
0 9 0 гç ü á î í à ð ³ç í à 2 0 5 6 - í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 5 - 6 Í 3 î ò â . ² = 1 0
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 Ãî ð è ç î í ò 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 8 0 M3 - 6 Í
ô ð å ç å ð í à - í à ÷ î ð í î
4 î ò â 1, 3
- í à ÷ è ñ ò î
6 Í 1 3 Ï
10 5 2 Í 1 2 5 î ò â . Ì 3 - 6 Í
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 2 ,6 í à ²= 1 8
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 2 ,6 í à ²= 2 2
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 3 , 5 í à ²= 6 , 5
11 0 2 0 5 6 - í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 3 - 6 Í 2 î ò â . ² = 1 5 8 0
- í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 3 - 6 Í 2 î ò â . ² = 1 8
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 î ò â . Ì 6 - 6 Í
2 Í 1 2 5 - ñ â å ð ä ë è ò è î ò â . Ç 5 , 2 í à ²= 2 4
M6 - 6 Í 1, 7
12 5 2 0 5 6 - í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 6 - 6 Í 2 î ò â . ² = 2 0
4 î ò â .
13 0 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 5 Ãî ð è ç î í ò 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 Ç 3 5 Í 7
- í à ÷ î ð í î
ô ð å ç å ð í à - í à ÷ è ñ ò î Ç35 H 7 0 ,2
6 Í 1 3 Ï - ò î í ê î
14 0 î ò â . Ì 5 - 6 Í , Ì 8 - 6 Í
2 Í 1 2 5 - ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 3 , 6 í à ²= 1 2 M5 - 6 Í 2 ,7
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 6 ,2 í à ²= 1 2 2 î ò â .
14 5 2 0 5 6 - í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 5 - 6 Í 2 î ò â . ² = 1 0 M8 - 6 Í
- í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 8 - 6 Í 2 î ò â . ² = 1 0 2 î 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
15 0 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 12 , 7
28
2 2
18
M4 - 6 Í
3î ò â . 9 0
M4 - 6 Í 15
2 î ò â . 18
Ç3, 5 Ç3, 5 Ç35 H 7 Ç11 8
2 î ò â . Ç8 0 H 9
Ç11 8
Ï ð î å ê ò íТ è а é б â л à иð ³ц à í я ò 2 î . 6á ð –î á І ê І è в ä аå рò і àа ë н ³ т маршруту 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 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 9 0
ÈÐ 2 5 0 Ï Ì Ô 4 - í à ÷ î ð í î
- í à ÷ è ñ ò î 1 2 ,3 3
+0 , 0 2 1
ðî ç ò î ÷ è ò è Ç 2 2 Í 7 ²= 1 5
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î Ç 22 ² = 1 5
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î Ç 22 ² = 1 5 2
+0 , 0 2 1
- ð î ç ò î ÷ è ò è ò î í ê î Ç 22 ²= 1 5
0
- ð î ç ò î ÷ è ò è ô à ñ ê ó 1 õ 4 5
- í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 4 - 6 Í 3 î ò â . ² = 1 5 3
î ò â . Ì 4 - 6 Í
- ñ â å ð ä ë è ò è 3 î ò â . Ç 3 , 2 í à ² = 1 5 4 ,5
0 4 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 5 0 È Ð 2 5 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 Ç 1 1 8 12
- í à ÷ î ð í î 10 2 ,2 5
- í à ÷ è ñ ò î
+0 , 0 2 1
ðî ç ò î ÷ è ò è Ç 3 5 Í 7 ²= 1 6
4, 5
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î Ç 35 ² = 1 6
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î Ç 35 ² = 1 6
+0 , 0 2 5
- ð î ç ò î ÷ è ò è ò î í ê î Ç 35 ²= 1 6
0
- ð î ç ò î ÷ è ò è ô à ñ ê ó 1 õ 4 5
ðî ç ò î ÷ è ò è Ç 1 1 8 ²= 9
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î Ç 11 8 ²= 9
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î Ç 11 8 ²= 9
ðî ç ò î ÷ è ò è Ç 8 0 ² = 2 , 5
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ î ð í î Ç 80 ² = 2 , 5
- ð î ç ò î ÷ è ò è í à ÷ è ñ ò î Ç 80 ² = 2 , 5 2
3î ò â . Ì 5 - 6 Í
- ñ â å ð ä ë è ò è 3 î ò â . Ç 3 , 6 í à ² = 1 2 1 3
- ñ â å ð ä ë è ò è 4 î ò â . Ç 3 , 5 í à ² = 9 9
- í à ð ³ ç à ò è ð ³ç ü á ó Ì 5 - 6 Í 3 î ò â . ² = 1 0
0 5 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 6 0 È Ð 2 5 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 8 0 M3 - 6 Í
- í à ÷ î ð í î 4î ò â 0 ,6
- í à ÷ è ñ ò î
î ò â . Ì 3 - 6 Í
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 2 , 6 í à ² = 1 8
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 2 , 6 í à ² = 2 2
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 3 , 5 í à ² = 6 , 5
- í à ð ³ ç à ò è ð ³ç ü á ó Ì 3 - 6 Í 2 î ò â . ² = 1 5
- í à ð ³ ç à ò è ð ³ç ü á ó Ì 3 - 6 Í 2 î ò â . ² = 1 8
80
0 6 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 7 0 È Ð 2 5 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 Ç 3 5 Í 7
- í à ÷ î ð í î 1, 8
- í à ÷ è ñ ò î
- ò î í ê î
î ò â . Ì 6 - 6 Í Ç35 H 7
- ñ â å ð ä ë è ò è î ò â . Ç 5 , 2 í à ² = 2 4 M6 - 6 Í
- í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 6 - 6 Í 2 î ò â . ² = 2 0 4î ò â .
î ò â . Ì 5 - 6 Í , Ì 8 - 6 Í
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 3, 6 í à ² = 1 2
- ñ â å ð ä ë è ò è 2 î ò â . Ç 6, 2 í à ² = 1 2
- í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 5 - 6 Í 2 î ò â . ² = 1 0 M5 - 6 Í
- í à ð ³ ç à ò è ð ³ ç ü á ó Ì 8 - 6 Í 2 î ò â . ² = 1 0 2î ò â .
M8 - 6 Í
2î ò â .
0 7 5 Ñ ë 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
0 8 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 6 ,9 8
Таким чином більш доцільним для розробки технологічного процесу
другий варіант МОД, який передбачає використання прогресивних видів
29
18
15
22 90
18
M4 - 6 Í
3î ò â .
Ç22 H 7
M4 - 6 Í
2î ò â . M4 - 6 Í
Ç3, 5 Ç3, 5 Ç35 H 7
3î ò â .
2î ò â . Ç80 H 9
Ç11 8
технологічного забезпечення (верстати, оснащення) і при цьому
t t 6.98хв .
шт1 шт2
Вибір доцільної черговості установів та переходів операції є
багатоваріантною задачею, вирішення якої є послідовним на всіх етапах
проектування. Існує кілька способів вибору структури операції. Всі вони
базуються на розмірно-точнісному аналізі деталі та типових розв'язаннях, у
яких узагальнено досвід, накопичений при обробці деталей кожного класу.
Критеріями оцінки варіантів операції, що проектується, можуть бути:
оперативний час, штучний час, вартість виконання операції. Усі ці критерії
знижуються з умовою зменшення кількості переходів та їх паралельності.
Число проходів визначається в першу чергу кількістю дій обробки кожної
базової поверхні деталі. Чим менше етапів обробки потрібно для кожної
поверхні та чим більша технічна та часова сумісність, тим більше можливостей
для економії часу обробки та менших витрат на впровадження [4,11,12]
В умовах середньосерійного виробництва, де технічні можливості
обладнання дуже високі, постає проблема побудови операцій, що мінімізують
штучний час. Для цього проводять суміщення елементів основного та
допоміжного часу; штучний час тут включає лише найдовший з усіх елементів
часу з числа всіх, що суміщаються. Доцільність таких комбінацій залежить від
кількості використовуваних інструментів, послідовності обробки поверхонь і
технічної сумісності переходу [12]
При виборі схеми обробки збільшення кількості інструментів у
налаштуванні підвищує продуктивність до певної межі, але потім додавання
додаткових інструментів збільшує час, витрачений на внесення змін і
налаштувань, таким чином знижуючи продуктивність. Крім того, коли є багато
інструментів, необхідно зменшити швидкість різання та подачу. Крім того,
більш складне налагодження виконується на більш дорогих технічних
пристроях з використанням більш складних технічних пристроїв [4].
Можливість суміщення технологічних переходів залежить від жорсткості
заготовки, взаємного розташування оброблюваних поверхонь, зручності
30
видалення стружки і технічної можливості розміщення інструменту в зоні
обробки. Обробка поверхонь з високими вимогами до точності розбивається на
окремі операції з використанням послідовного методу однопозиційного
одноінструментального оснащення, часто з одним переходом. При обробці цих
деталей пропонується встановлювати більш складне обладнання і переносити
обробку отворів М4-6Н, М5-6Н і М3-6Н на багатоцільові свердлильні, фрезерні
та розточувальні верстати з числовим програмним управлінням. Це підвищує
точність обробки та усуває необхідність у виготовленні провідників. Під час
обробки заготовка затискається у вигляді плити, і всі отвори обробляються
практично за одну установку, при цьому стіл повертається на 360°. Для обробки
різьбових отворів рекомендується використовувати зенковки.
Отримані дані по формуванню структури операцій заносяться в таблицю
2.7. Для деталі корпусу, вибираємо наступну послідовність обробки та
структуру операцій.
31
Таблиця 2.7 — Послідовність і структура операцій обробки корпусу
№ і назва
№ переходу
операції Зміст переходу
040 1 Фрезерувати поверхню 1 в розмір L= 90мм
Програмно
2 Розточити поверхню 2 в розмір Ø = 22Н7мм.
комбінована
3 Розточити фаску 1х45
Свердлити 3 отвори (3) під різьбу М4 – 6Н, витримуючи
4
розмір 4мм на глибину L=15мм.
Нарізати різьбу М4 – 6Н (3), в трьох отворах витримуючи
5
розмір L=15мм,
050 1 Фрезерувати поверхню 2 в розмір Ø = 118мм.
Програмно
2 Розточити поверхню 5 в розмір Ø = 35Н7мм.
комбінована
3 Розточити фаску 1х45
4 Розточити поверхню 6 в розмір Ø = 80Н9мм.
5 Свердлити поверхню 7, Ø3,5мм на прохід 4 отвори
6 Свердлити поверхню 8, Ø3,6мм в розмір L=12мм 3 отвори
Нарізати різьбу М4 – 6Н (8), в трьох отворах витримуючи
7
розмір L=10мм
060 1 Фрезерувати поверхню 9 в розмір L= 80мм
Програмно
2 Свердлити поверхню 10, Ø2,6,мм в розмір L=18мм 2 отвори
комбінована
Нарізати різьбу М3 – 6Н (10), в двох отворах витримуючи
3
розмір L=15мм,
4 Свердлити поверхню 10, Ø2,6,мм в розмір L=22мм 2 отвори
Нарізати різьбу М3 – 6Н (10), в двох отворах витримуючи
5
розмір L=18мм
6 Свердлити поверхню 11, Ø3,5,мм в розмір L=6,5мм 2 отвори
7 Нарізати різьбу М4 – 6Н (11), в двох отворах
Свердлити поверхню 12, під різьбу Ø3,5,мм в розмір 2
8
отвори
9 Нарізати різьбу М3.5 – 6Н (12), в двох отворах
070 Фрезерувати поверхню 14 в розмір Ø = 35мм
Програмно Свердлити 4 отвори (13) під різьбу М6 – 6Н, на глибину
комбінована
L=24мм.
Нарізати різьбу М4 – 6Н (13), в 4 отворах, L=22мм
Свердлити 2 отвори (15) під різьбу М5 – 6Н, на глибину
L=12мм.
Нарізати різьбу М4 – 6Н (15), в 2 отворах, L=10мм
Свердлити 2 отвори (16) під різьбу М8 – 6Н, на глибину
L=12мм
Нарізати різьбу М8 – 6Н (16), в 2 отворах, L=10мм
32
2.4. Вибір обладнання, технологічного оснащення
На цьому етапі розв’язуються такі задачі[4]:
остаточний вибір технологічного обладнання;
вибір пристроїв;
вибір різального і допоміжного інструментів;
вибір методів і засобів технічного контролю;
Вибір технологічного обладнання[13-16]
Обладнання вибирається паралельно з розробкою МОП і МОД відповідно
до типу виробництва.
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].
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
33
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
Маса верстата, кг...........................................................................11 370
Вибір різальних і допоміжних інструментів[17-19]
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання
фрезерної операції.
Для фрезерної обробки плоскої базової поверхні вибираємо фрезу
торцеву з вставними ножами із пластинками із твердого сплаву :
Фреза 2214 – 0335 ВК8 (120) ГОСТ 1092–80
Допоміжний інструмент що використовується під час фрезерної операції:
Для кріплення фрези застосовуємо оправку з базовим конусом 7:24:
34
Оправка 6232-0138 ГОСТ 26541-85
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання
радіально-свердлильної операції.
Для свердління та цекування отворів 27/55 та 22/50
використовуємо спеціальний комбінований інструмент – свердло-цековка.
Призначення різального та допоміжного інструменту для виконання
програмно-комбінованої операції.
Торцювання торців основних отворів корпусу виконуємо торцевою
фрезою:
Фреза 2214-0335 ВК8 ГОСТ 9473-80,
Розточування основних отворів здійснюємо за допомогою розточних
різців:
Різець ВК8 2140-0045 ГОСТ 9795-84,
Різець ВК8 2142-0081 ГОСТ 9795-84,
Для кріплення різців застосовуємо оправку з базовим конусом 7:24:
Оправка 6300-0876 ГОСТ 21225-75
Оправка 6300-0878 ГОСТ 21225-75
Оправка 6300-0881 ГОСТ 21225-75
Отвори під внутрішні різьбову поверхню здійснюються спіральним
свердлом з конічним хвостовиком, матеріал різальної частини Р6М5
ГОСТ10903-77:
Свердло 2300– 7004 ГОСТ10903-77
Свердло 2301– 3586 ГОСТ10903-77
Свердло 2301– 2588 ГОСТ10903-77
Виконання фаски в отворах під нарізання різьби застосовуємо зенковку:
Зенковка 2353-0109 ГОСТ 14953-80
Для нарізання різьби в отворах застосовуємо мітчики машинні:
(М3) Мітчик 2620-0522ГОСТ 3266-81.
(М4) Мітчик 2620-0522ГОСТ 3268-81.
(М5) Мітчик 2620-0522ГОСТ 3270-81.
35
Вибір методів і засобів технічного контролю.
Проаналізувавши параметри точності, які необхідно визначити на деталі,
і визначивши схему контролю для деталі на основі креслення деталі та
інженерних вимог. На основі схеми контролю використовується каталог
стандартів для визначення засобів контролю. При виборі засобу контролю
враховуються такі основні параметри, як необхідна точність вимірювання, тип
виробництва, розмір і якість вимірювальної поверхні. Похибка вимірювання не
повинна перевищувати 20-35% показання. Визначаю перелік засобів контролю :
Контроль лінійних розмірів, та отворів великих діаметрів :
Штангенциркуль ШЦ ІІ - 0-150-0,05 ГОСТ 166-80
Контроль отворів та різьбових поверхонь :
М3-6Н калібр пробка 8221-30236Н ГОСТ 17758-82
М4-6Н пробка 8221-3030 6Н ГОСТ 14810-89;
М5-6Н пробка 8221-3030 6Н ГОСТ 14810-89;
36
2.5. Встановлення режимів різання
Аналітичним шляхом розраховуємо режими різання для обробки
внутрішньої циліндричної поверхні 35Н7.
За літературним джерелом 21 знаходимо геометричні параметри різця
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 23
Знаходимо швидкість різання обмежену стійкістю інструмента за
формулою
C
v v K
m y x v (2.3)
T S t
де KV = Kнv Kмv Kиv; (2.4)
де Kмv = Кr (190/в) нv ; (2.5)
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 [23]:
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 ;
37
292
vЧОРН 0,75 195
450,2 0,160,4
м/хв;
1,80,15
350
vЧИСТ 0,75 193
0,2 м/хв;
45 0,150,2 0,60,15
292
vТОНК 0,75 179
0,2 0,15 0,15 м/хв;
45 0,06 0,4
Знаходимо силу різання:
Pz чорн = 10 Cp tx Sy Vn Kp, Н; (2.6)
де Kp=Kм K K K Kr (2.7)
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; (2.8)
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 =1000V/D=1000198/314342=396 хв-1
чорн (2.22)
Приймаємо nчорн = 400 хв-1.
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд чорн, м/хв
Vд чорн=nD/1000=314342400/1000 =199,9 м/хв.
38
Знаходимо частоту обертання, n, хв-1
nчист=1000V/D=1000 193/314346 =385 хв-1
Приймаємо nчист=400 хв-1
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд чист, м/хв
Vд чист=nD/1000=314346400/1000=200 м/хв.
Знаходимо частоту обертання, n, хв-1
nтонк=1000V/D=1000179/31435=356 хв-1
Приймаємо n -1
тонк=350 хв
Знаходимо дійсну швидкість різання, Vд тонк, м/хв
Vд тонк=nD/1000=314150350/1000=176 м/хв.
На інші поверхні режими різання визначаємо в автоматизованому режимі
результати заносимо до таблиці 2.9
39
Таблиця 2.8 Режими різання оброблюваних поверхонь
40
2.6. Нормування техоперацій
Визначення норм часу на виконання операцій технологічного процесу
проводжу згідно нормативів [8]. Для одної операції програмно-комбінованої
обробки розрахунки норм часу навожу в пояснювальній записці :
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі :
Т
Т пз
шт.к Тшт (2.9)
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. (2.10)
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 :
Штучний час обробки деталей :
(2.11)
де То — основний час операції, То=11,12 хв.(розраховано в
автоматизованому режимі); Тв — допоміжний час ;
Тоб.от. — загальний час на обслуговування робочого місця.
(2.12)
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.
41
Тоді допоміжний час :
Загальний час на обслуговування робочого місця і відпочинок :
Т
Т оп Поб.от
об.от (2.13)
100
де Поб.от. — затрати часу на обслуговування робочого місця і відпочинок
в відсотковому відношенні до оперативного часу, Поб.от.=6% ;
Топ. — оперативний час.
(2.14)
Тоді : %
Штучний час обробки деталей буде дорівнювати :
Тшт.=11,12+0,48+0,18=11,78 хв.
Штучно-калькуляційний час виготовлення однієї деталі :
Результати розрахунків норм часу для одної комбінованої операції
механічної обробки деталі «Корпус» наведені в таблиці 2.9
Таблиця 2.9 — Зведена таблиця норм часу на вертикально-фрезерну
операцію, в хвилинах
Для інших операцій значення основного, підготовчо-заключного та штучного
часу операції визначаємо за допомогою спеціального програмного
забезпечення. Результати розрахунку зводимо до таблиці 2.10
Таблиця 2.10 — Зведена таблиця норм часу, в хвилинах
№ Назва операції То. Тшт. Тпз. n Тшт.к.
1 Програмно-комбінована 62,34 64,08 40,78 21 68,9
42
3. Конструкторський розділ
3.1 Проектування верстатного пристрою
Розробка технічного завдання на проектування спеціального
верстатного пристрою. Технічне завдання розробляється відносно до ГОСТ 15.001-
88.
Таблиця 3.1-Технічне завдання на проектування спеціального верстатного пристрою
Назва і галузь Пристрій для фрезерування, розточування та свердління
застосування технологічної бази на програмно-комбінованому верстаті
ИР250ПМФ4
Службове Обладнання, що проектується, повинно забезпечувати
призначення наступне:
пристрою - точне позиціонування і надійну фіксацію заготовки, а
також постійне положення заготовки відносно столу
верстата і ріжучого інструменту з метою отримання
точності розмірів і відносного положення заготовки до
інших поверхонь заготовки,
Підстава для -О зпаегроатцоівйкнаа п коавритнан тае хлнегокло гмічонотгуов аптриосцяе іс дуе меохнатнуівчантоиїс я.
розробки обробки деталі «Корпус Л5-ОК 09106»
Технологічні Тип виробництва — cередньосерійний.
вимоги до Програма запуску – 1090шт.
розробки Матеріал заготовки—АК9–1ГОСТ1412–85.
Тактико-технічні ФШооррмсаттк івситьр о—бн 2и,ц5т. ва - середньосерійний. Виробнича
умови роботи Рпроозмгріра мзааг -о 1то0в9к0и о —ди н1и2ц0ь 1н1а8 р мікм. .Ж- тиетхтнєовлиойг цічинкіл);
пристрою -в итроочбнніисцтьт вмаі ж- 2ц ерноткрио.в Воеї рвсідтсатта онбі сØл1у1го0в мумє о(птеехрнаотолро г3іч-гноо ).
розряду. Він визначає переходи, які необхідно виконати,
ріжучий інструмент, режим різання і норму часу
відповідно до даних, зазначених в операційній карті.
Техніко- Розміри пристрою повинні відповідати розмірам стола
організаційні верстата . Час закріплення заготовки - не більше - 0,035 хв.
вимоги до Рівень стандартизації і уніфікації деталей пристрою - 90%.
розробки
Документація, що Загальні правила забезпечення технологічності конструкцій
використовується виробів ГОСТ 14.201- 83.
Документація, що Креслення загального вигляду пристрою.
підлягає розробці Специфікація. ПЗ (розділ: конструкторський).
43
1
2
3
4 ,5
Рисунок 3.1 — Теоретична схема базування
Технічна характеристика верстата:
Робоча поверхня столу — 1600400 мм.
Потужність верстату — 10 кВт.
* Інструмент для обробки: фреза торцева 2214-0335 ГОСТ1092-80.
* Режими і сили різання:
V=59,28 м/хв, S=3,2 мм/об, t=1мм, Pz= 2269,3 H.
* В пристрої можлива одночасна обробка тільки однієї заготовки.
* В пристрої застосовується ручне закріплення заготовки. Кріплення
виконується за допомогою гвинтового зажиму.
* Для забезпечення безпечної роботи необхідно, щоб пристрій з
достатнім зусиллям був прижатий до столу верстату, а заготовка надійно була
закріплена в пристрої.
* Рівень уніфікації і стандартизації деталей пристрою 70%.
* Необхідна продуктивність операції і приблизна норма часу на
встановлення і зняття заготовки : 24 деталей за зміну; 0,15 хвилин.
* Умови роботи пристрою — нормальні.
* Документація, яка використовується при розробці — ЕСТПП.
Правила вибору технологічного оснащення ГОСТ 14.305-73.
* Документація, яка підлягає розробці :
креслення загального виду;
пояснювальна записка.
44
Економічні показники. Строк окупності пристрою — два роки.
Проектування пристрою[23-28].
Для затиску деталі на різьбовий кінець накручується гайка яка за
допомогою штока провертає синхронно обидва кулачки і Г-подібні прихвати
рухаються вниз.
До переваг пристрою можна віднести простоту та зручність пристрою та
установки і затиску деталі, невеликі габарити пристрою.
До недоліків конструкції пристрою в першу чергу віднесемо велику
достатню кількість з’єднань тяг та шарнірів, які приводять у рух Г-подібні
прихвати, що значно підвищує ступінь зносу елементів пристрою[27/]
На операції 040 виконується фрезерування площини основи корпусу.
Найбільш небезпечними умовами для порушення кріплення та базування
деталі в процесі обробки є момент врізання фрези в заготовку.
Колова сила різання складає згідно розрахунку PZ = 897 Н, яку і
приймаємо для подальших розрахунків.
Для розрахунку сил затиску необхідно скласти розрахункову схему і
записати рівняння рівноваги системи (рисунок 3.3). Оскільки в процесі обробки
заготовки неминуче виникають коливання сил і моментів різання, які
спричинюються різними чинниками, при складанні рівнянь рівноваги
заготовки, затискне зусилля необхідно збільшити в К разів. Коефіцієнт запасу
надійності закріплення заготовки к залежить від конкретних умов обробки
заготовки. Він визначається за методикою [26]:
К = К0К1К2К3К4К5К6 (3.1)
де К0=1,5 - гарантований коефіцієнт запасу ;
К1=1,2 - коефіцієнт, який враховує наявність випадкових нерівностей;
К2=1,2 - коефіцієнт, який враховує затуплення інструменту;
К3=1,2 - коефіцієнт який враховує збільшення сили різання при
переривчастому різанні (при фрезеруванні);
К4=1,3- коефіцієнт який враховує стабільність затискних сил;
К5=1,2- характеризує механізм приводу;
45
К6=1,5- враховує невизначеність розміщення опорних точок при великій
площі контакту.
Рисунок 3.2 — Загальний вигляд верстатного пристрою
46
Визначаю коефіцієнт запасу надійності за формулою (3.2):
КФ=1,51,2 1,2 1,2 1,31,2 1,5 6,07
Визначаю складові сили різання при фрезеруванні:
Pv 0,85 Pz 0,85 897 762,5 H
Ph 0,35 Pz 0,35 897 345,4 H
За розрахунковою схемою складаємо систему рівнянь рівноваги для
фрезерування.
Згідно схеми базування та взаємного розміщення опорних елементів та
прикладання сил різання та закріплення складаємо розрахункову схему сил, що
діють на заготовку в процесі обробки (див. рисунок 3.3).
6
y
3
4
Q
5
2 x
Pv Ph 1
10 0
Рисунок 3.3 - Розрахункова схема на операцію 040
Згідно розрахункової схеми складаємо рівняння рівноваги:
47
16 75
1
Y 0 :РvQ f т 0
K (3.3)
M5 0 : Ph 16 Pv 100 Q 75 0
Розв’язуючи систему рівнянь (3.1.2.2) визначаю значення сили затиску Q:
K Pv 6,07 762,5
Q 15428Н
2 f т 2 0,15
де fт=0,15- коефіцієнт тертя чавуну по сталі.
Для фрезерування максимальна сила затиску повинна бути не менше
Q=15428 Н.
За обраним значенням розрахуємо зусилля на виконавчому елементі
силового приводу (див. рисунок 3.4).
24 37 , 5
Q
P
Рисунок 3.4 - Розрахункова схема важеля
Сила на штоці гідроциліндра:
24 24
P Q 15428 0,99 9775 Н (3.4)
37,5 37,5
З розрахованим значенням обираємо гідроциліндр двосторонньої дії
П1-40х18х12, що забезпечує силу на штоці 12,5 кН.
У даному пристрої найбільш навантаженими елементами є вісь, на якій
розміщено скобу затиску. Згідно розрахунків на вісь діє зминаюче зусилля
Q=15428 Н. Вісь при цьому сприймає нормальні напруження стиснення. Тому
слід порівняти розраховані напруження з допустимими:
Q 15428
162,34 МПа [т ] 230 МПа (3.5)
F 112 / 4
де [Т] – допустиме напруження текучості для сталі 40Х, МПа;
F - площа поперечного перерізу стержня d=11мм, мм2.
48
Отже, умова міцності забезпечується і сили, що виникають у вісі при
роботі не зруйнують її.
Розрахунок на точність.
Пристрій повинен забезпечувати необхідне положення заготовки
відносно інструмента. Для партії заготовок, з ряду причин, це положення не
буде ідентичним, а отримує розсіяння в деяких межах. Величину поля
розсіяння положень вимірювальної бази заготовки для даного розміру відносно
різального інструменту називають похибкою встановлення. Для кожної
операції, яка виконується в конкретній технологічній системі, величину
допустимої похибки встановлення можна визначити використовуючи формулу
[26]:
2 2 2 2 2
ф п н 3з 3т
(3.6)
2
1000 28,3 4,42 202 3 202 3 7,272 970,9мкм
де 1000 технологічний допуск на розмір, мкм;
ф 28,3сумарна похибка форми, мкм [26];
п 4,4похибка від пружної деформації технологічної системи, мкм [6,
с.32];
Р 137,5
п 630 4,4мкм (3.7)
Рн 19600
н 20 похибка наладки верстата, мкм [26];
з 20 похибка від зносу різального інструмента, мкм [26];
т похибка від теплових деформацій технологічної системи, мкм [26];
т 0,1 0,1 28,3 4,4 20 20 7,27мкм (3.8)
Схема встановлення заготовки повинна задовольняти умові , де
похибка встановлення заготовки в пристрої, яка визначається за формулою,
мкм [26]:
2 2 2
б з п (3.9)
де б похибка базування, мкм, згідно [26], б 340 мкм;
з похибка закріплення, мкм, згідно [26]
49
n
P
з (KHB HB C1)
З
9,8
(3.10)
0,6
1446
(0,008 70 1,76 0,03 12) 24 мкм
9,8
п похибка положення заготовки в пристрої визначається за формулою
мкм [26]:
2 2 2
п у.е. 3 зн в (3.11)
де у.е. 0похибка установчих елементів (компенсується наладкою
верстата), мкм;
в 0 похибка встановлення пристрою на верстаті (пристрій не
знімається з верстата на всьому етапі експлуатації), мкм;
зн похибка від зношування установчих елементів, визначається за
методикою наведеною [26], мкм:
зн N (3.12)
де N – кількість деталей, що обробляються в пристрої, шт; 0,006
коефіцієнт, що враховує вид опори.
Визначаємо, яку кількість деталей можна обробляти в даному пристрої з
допустимою точністю :
[]2 2 2 2
з б 970,9 (242 3402 )
N 97599 шт. (3.13)
3 3 0,006
З розрахунків слідує, що даний верстатний пристрій може забезпечувати
обробку з заданою (допустимою) точністю 97599 деталей, тому після обробки
такої партії деталей установчі елементи пристрою перед наступною
експлуатацією прошліфувати.
50
3.2 Проектування спеціального контрольно-вимірювального пристрою
Контрольний пристрій служить для контролю допуску відхилення від
перпендикулярності вісі отвору 22Н7мм відносно торця. Деталь
встановлюється на стіл контролера та подається вручну до упорного буртика.
Вимірювання здійснюється індикатором МИГ-1 ГОСТ 9696-82 з ціною поділки
0.001мм. Індикатор закріплений в установчій планці корпусу пристрою 1 за
допомогою прижимного гвинта 4.Пристрій за допомогою рукоятки 3 можна
повертати навколо вісі отвору в деталі. В пристрої використовується
диференційний метод контролю. В основний отвір деталі встановлюємо
пристрій установчим пальцем 2. З одного боку пристрій упирається упором 6, а
з другого боку в торець упирається ніжка індикатора. При опусканні пристрою
до упору на деталь, в положення контролю, стрілка індикатора вкаже
відхилення.
Перед вимірюванням стрілку індикатора обов’язково встановити на
нульову позначку відносно упора 6 .
Розробку технічного завдання виконуємо у відповідності з ГОСТ
15.001-88.
Для того щоб даним пристроєм можливо було контролювати вимірювані
параметри потрібно щоб виконувалась умовюа:[12]
1
2 2 2 2T
з Б I П H (3.14)
3
де Тз - допуск на витримуваний параметр, Тз=0.03 мм
- сумарна похибка контрольного пристрою;
Б - похибка базування деталі в розтискній цанзі , Б =0.005 мм;
П - похибка вимірювання індикатором, П=0.003 мм;[26]
Н - похибка пристрою, П=0.005 мм;
Н - похибка налагодження пристрою, Н=0.005 мм.[26]
51
1
0.03 0.0052 0.0032 0.0052 0.0052 0.009““
3
тобто 0.01> 0.009““
Отже умова виконується, а це означає, що пристрій забезпечує задану точність
вимірювання.
4 5 3 1
ï . 4
H7
Ç4p 6
À À
2
A- A
Ç22 H 7
R2 2
Ç3
35 5
75
75 *
85
Рисунок 3.5 Загальний вигляд контрольного пристрою
52
85 *
4. Охорона праці
4.1. Правила охорони праці під час роботи з абразивним
інструментом
Працівники під час прийняття на роботу, що пов’язана з використанням
абразивного інструменту, проходять попередній медичний огляд, а протягом
трудової діяльності - періодичні медичні огляди відповідно до вимог Порядку
проведення медичних оглядів працівників певних категорій, затвердженого
наказом Міністерства охорони здоров’я України від 21 травня 2007 року № 246,
зареєстрованого у Міністерстві юстиції України 23 липня 2007 року за №
846/14113.
Роботодавець повинен згідно зі статтею 5 Закону України «Про охорону
праці» під час укладання трудового договору поінформувати працівника під
розписку про умови праці та про наявність на його робочому місці небезпечних
і шкідливих виробничих факторів, які ще не усунуто, і можливі наслідки їх
впливу на здоров’я та про права працівника на пільги і компенсації за роботу в
таких умовах відповідно до законодавства і колективного договору.
Навчання і перевірка знань з питань охорони праці працівників
підприємств проводяться відповідно до Типового положення про порядок
проведення навчання і перевірки знань з питань охорони праці, затвердженого
наказом Державного комітету України з нагляду за охороною праці від 26 січня
2005 року № 15, зареєстрованого у Міністерстві юстиції України 15 лютого
2005 року за № 231/10511 (далі - НПАОП 0.00-4.12-05).
Працівники та посадові особи, які у встановленому порядку не пройшли
навчання, інструктаж і перевірку знань з питань охорони праці, до роботи не
допускаються.
Роботодавець зобов’язаний забезпечити всіх працівників спеціальним
одягом, спеціальним взуттям та іншими засобами індивідуального захисту
відповідно до вимог Норм безплатної видачі спеціального одягу, спеціального
53
взуття та інших засобів індивідуального захисту працівникам металургійної
промисловості, затверджених наказом Державного комітету України з
промислової безпеки, охорони праці та гірничого нагляду від 27 серпня 2008
року № 187, зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 1 жовтня 2008 року
за № 918/15609 (далі - НПАОП 27.0-3.01-08), а також мийними і
знешкоджувальними засобами за встановленими нормами згідно з вимогами
чинного законодавства.
Не допускаються до роботи працівники без відповідних засобів
індивідуального захисту.
Порядок забезпечення засобами індивідуального захисту працівників
здійснюється відповідно до Положення про порядок забезпечення працівників
спеціальним одягом, спеціальним взуттям та іншими засобами індивідуального
захисту, затвердженого наказом Державного комітету України з промислової
безпеки, охорони праці та гірничого нагляду від 24 березня 2008 року № 53,
зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 21 травня 2008 року за №
446/15137 (далі - НПАОП 0.00-4.01-08).
Відповідно до статті 7 Закону України «Про охорону праці» працівники,
зайняті на роботах з важкими та шкідливими умовами праці, безоплатно
забезпечуються лікувально-профілактичним харчуванням, молоком або
рівноцінними харчовими продуктами, газованою солоною водою.
4.2 Вимоги щодо створення безпечних умов праці
Для створення безпечних умов праці в цехах, в яких проводиться обробка
заготовок абразивним інструментом, необхідно передбачати:
ефективну аерацію будинків;
установку вентиляційних й аспіраційних пристроїв, повітряне й
повітряно-водяне душування робочих зон і робочих місць;
кондиціонування повітря;
54
захист від джерел тепловипромінювання, електричних,
електромагнітних і магнітних полів, ультразвуку, шуму;
широке використання засобів колективного та індивідуального
захисту;
нормальне освітлення;
систематичне та ретельне прибирання приміщень.
Інструкції з охорони праці повинні відповідати вимогам Положення про
розробку інструкцій з охорони праці, затвердженого наказом Комітету по
нагляду за охороною праці Міністерства праці та соціальної політики України
від 29 січня 1998 року № 9, зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 7
квітня 1998 року за № 226/2666 (далі - НПАОП 0.00-4.15-98), Порядку
опрацювання і затвердження власником нормативних актів про охорону праці,
що діють на підприємстві, затвердженого наказом Державного комітету
України по нагляду за охороною праці від 21 грудня 1993 року № 132,
зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 7 лютого 1994 року за №
20/229 (далі - НПАОП 0.00-6.03-93).
При обробці токсичних металів для захисту шкірного покриву рук від
впливу мастильно-охолоджувальних рідин (далі - МОР) і пилу повинні
застосовуватися дерматологічні засоби (профілактичні пасти, мазі тощо) та
засоби індивідуального захисту працівників відповідно до НПАОП 27.0-3.01-
08.
При абразивній обробці працівники повинні забезпечуватися
респіраторами, захисними окулярами та іншими засобами індивідуального
захисту відповідно до НПАОП 27.0-3.01-08.
Обладнання та комунікації повинні бути заземлені від статичної
електрики згідно з ДСТУ 7237:2011 «ССБП. Електробезпека. Загальні вимоги
та номенклатура видів захисту».
На робочому місці, де виконується робота кругами різного діаметра, на
видному місці необхідно вивішувати табличку із зазначенням діаметра круга,
його робочої швидкості та числа обертів у хвилину шпинделя верстата.
55
При укладаннi заготовок, готових деталей та інших матеріалів на
робочому місці повинна забезпечуватися їх стійкість і зручність стропування
при застосуванні вантажопідйомних пристроїв.
Не допускається захаращення проходiв i проїздiв різними предметами, а
також укладання в них заготовок та деталей. Заготовки й деталі повинні
зберігатися в місцях, обладнаних стелажами, ящиками тощо.
Стелажі повинні бути такої висоти, щоб працівнику було зручно та
безпечно брати та укладати заготівлі, деталі та інші предмети, що зберігаються.
Шафи, якi застосовуються для укладання інструменту i пристосувань, повинні
відповідати формі предметів, для зберігання яких вони призначені. Для важких
предметів необхідно відводити місце на нижніх полицях.
При завантаженні стелажа необхідно враховувати допустиме на нього
навантаження, яке повинне бути зазначене в прикріпленій до нього табличці.
Заготовки, якi зберiгаються, а також деталі, інструменти тощо не повинні
виступати за габарити стелажів.
Покриття верхньої частини столу (металеві, фіброві та iншi аркуші) не
повинні виступати за габарити столу та мати гострих кутів. Гвинти, що
кріплять покриття столів, повинні бути з потайними голівками.
Для розміщення дрібних заготовок та готових деталей на робочому місці
повинна бути передбачена спеціальна тара, що допускає безпечне
транспортування i зручне зачалювання при підйомі краном.
Транспортувати і зберігати абразивний інструмент, шліфувальні
матеріали і абразивні пасти необхідно з урахуванням їх вигляду, типу і марки в
коробках, пакетах, мішках, бочках, ящиках, контейнерах, піддонах ящиків -
окремо від металевих деталей і виробів.
При транспортуванні і виконанні вантажно-розвантажувальних робіт
абразивний інструмент не повинен піддаватися різким поштовхам, ударам і дії
вологи.
56
Для запобігання пошкодженням шліфувальних кругів перекочування їх
вручну в складських приміщеннях допускається тільки по підлозі, покритій
матеріалами, що оберігають такі круги від пошкоджень.
При транспортуванні абразивного інструменту і паст, а також
шліфувальних матеріалів їх необхідно захищати від дії атмосферних опадів
шляхом використання для цього контейнерів і критих транспортних засобів.
При перевезенні шліфувальних кругів в межах підприємства їх необхідно
захищати від пошкоджень, що досягається підкладенням під них буферної
подушки з пружного матеріалу (гуми, пінопласту, повсті тощо) і застосуванням
для їх перевезення візків на ресорах і колесах з гумовими ободами, дно і борти
яких обшиті пружним матеріалом.
Круги необхідно перевозити стопками заввишки до 500 мм, і між кругами
діаметром 500 мм і більше прокладати амортизуючі прокладки завтовшки не
менше 0,5 мм і діаметром не менше 1/2 діаметра кругів, що перевозяться.
4.3. Вимоги до експлуатації виробничого обладнання
Повинні проводитися огляд та перевірка абразивного інструменту перед
його встановленням, випробування і експлуатація абразивного інструменту,
встановлення пристосувань на верстатах і захисних кожухах.
На кожному абразивному крузі, який після отримання його із заводу-
виготівника пройшов випробування, повинна бути зроблена відмітка фарбою
або на його неробочу поверхню повинен наклеюватися спеціальний ярлик з
зазначенням порядкового номера круга, дати проведення випробування,
умовного знака або підпису працівника, відповідального за проведення
випробувань.
Не дозволяється експлуатація кругів з тріщинами на поверхні, а також
кругів, що не мають відмітки про проведення випробувань на механічну
міцність або з простроченим терміном зберігання.
57
Абразивний інструмент повинен відповідати вимогам нормативно-
технічної документації, а саме: стандартам, технічним умовам тощо на нього і
технологічної документації на проведення конкретної роботи.
На шліфувальних і відрізних кругах діаметром 250 мм і більше, а також
на шліфувальних кругах, призначених для роботи на ручних шліфувальних
машинах, повинні бути нанесені кольорові смуги, що характеризують
швидкість обертання кругів: жовта - 60 м/с; червона - 80 м/с; зелена - 100 м/с;
зелена і синя - 120 м/с.
Допускається нанесення кольорових смуг на етикетку - за умови, що її
міцно скріплено з кругом.
Перед встановленням на верстат заготовки, які належать до обробки, а
також пристосування повинні бути очищені від пилу, мастила та інших
забруднень.
Настроювання верстатів для роботи необхідно проводити за режимами,
що зазначені в технологічній документації.
Кріплення інструмента, заготовок та інших знімних елементів на верстаті
незалежно від їх розміру і маси повинне бути надійним, що виключає
мимовільне ослаблення кріплення при роботі.
При установці інструмента на шпиндель верстата необхідно, щоб
закріпляюча гайка або гвинт мали спрямоване різьблення, зворотне напрямку
обертання інструмента.
Биття шпинделя не повинне перевищувати величин, передбачених у
паспорті на даний верстат або зазначених у технологічній документації.
Швидкість руху інструмента в процесі роботи не повинна перевищувати
величини, установленої в технічних умовах на даний інструмент.
Установка і зняття інструмента, заготовок, пристосувань на верстат,
виміри заготовок міряльним інструментом повинні проводитися тільки після
вимикання верстата і повної зупинки частин, що рухаються. Допускається зміна
заготовок при інструменті, що рухається, якщо забезпечено відвід його на
безпечну відстань.
58
Виправлення абразивних кругів необхідно проводити тільки
виправлювальними інструментами.
Неробочі частини кругів, шліфувальних стрічок, а також обертові
виступаючі кінці шпинделя та кріпильних деталей необхідно обгороджувати
кожухами або іншими захисними пристроями.
При зовнішньому круглому шліфуванні довгомірних заготовок на
круглошліфувальних верстатах необхідно застосовувати стрічки.
При роботі на внутрішньошліфувальних верстатах необхідно
застосовувати знімні захисні пристрої, що обгороджують небезпечну зону
інструменту при виході з оброблюваної заготовки.
Полірувально-шліфувальна обробка дрібних заготовок і таких заготовок,
що важко утримуються, повинна проводитись на верстатах із застосуванням
пристосувань і оправлень, зазначених у технологічній документації.
Обробка заготовок торцевими поверхнями кругів повинна проводитися
тільки спеціально призначеними для цього інструментами. Інструмент для
обробки торцевими поверхнями повинен бути обгороджений.
У процесі обробки з використанням змащувально-охолоджувальних рідин
необхідно застосовувати захисні пристрої, що не допускають розбризкування
рідини за межі зони обробки.
При обробці заготовок необхідно застосовувати місцеві витяжки, які
забезпечують видалення пари, що утворюється, а також аерозолів із зони
обробки.
При переході від обробки шліфувальним кругом насухо до обробки з
охолоджувальною рідиною верстат повинен бути відключений, а шліфувальний
круг охолоджений до температури навколишнього середовища.
Введення й вивід пристроїв для подачі змащувально-охолоджувальних
рідин у зону обробки повинні виконуватись так, щоб унеможливлювався дотик
цих пристроїв і рук працівника до інструменту або частин верстата, які
рухаються.
59
При обробці заготовок, різального інструменту, які неможливо жорстко
закріпити на верстаті, необхідно застосовувати пристосування.
Обдування верстатів, заготовок, інструментів, спецодягу з метою
видалення з них металевого і абразивного пилу, стружки тощо стисненим
повітрям не допускається.
Транспортування відходів (абразивні та металеві ошурки, стружка, шлам
тощо) від верстатів повинно бути механізованим. У випадку неможливості
застосування механізованих пристроїв допускається збирання відходів у тару,
яка обладнана кришками та може бути переміщувана за допомогою
легкорухомих і зручних ручних візків.
4.4. Вимоги щодо безпеки під час шліфування
Необхідно забезпечити дотримання швидкісних параметрів роботи
абразивного інструменту залежно від типу матеріалу зв'язки (керамічна,
бакелітова, вулканітова), методу подачі інструмента або оброблюваної деталі і
типу інструмента.
Необхідно забезпечити оптимальний режим роботи інструменту по
зніманню стружки та зношування інструменту.
Кабіна оператора шліфувальних верстатів повинна мати: подвійні
утеплені звуконепроникні стінки, облицювання пластиком, кондиціонер,
засклені частини повинні бути спрямовані у бік шліфування.
На круглошліфувальних верстатах повинне бути забезпечене правильне
центрування виробу, який підлягає шліфуванню.
На плоскошліфувальних верстатах з електромагнітними плитами для
попередження відкидання деталі при раптовому розмагнічуванні стола на
кінцях стола необхідно встановлювати щитки, а також включати контрольну
лампу в ланцюг постійного струму, від якого виконується живлення стола.
60
При установці на верстат абразивний інструмент повинен бути ретельно
оглянутий і перевірений на відсутність тріщин легкими ударами дерев'яного
молотка. Застосовувати круги з деренчливим звуком не дозволяється.
Після установки на верстаті шліфувальний круг повинен обертатися
вхолосту при робочому числі обертів не менше 5 хвилин за наявності захисного
кожуха.
Для освітлення робочого місця в круглошліфувальних і всередині
шліфувальних верстатів рекомендується дзеркальний світильник з лампою 25
Вт і напругою 12-36 В. Світильник необхідно закріплювати на верстаті
праворуч від абразивного круга.
Заточні і шліфувальні верстати повинні бути обладнані:
блокувальними пристроями - для зупинки стола і шліфувального
круга при припиненні подачі електроенергії на плиту - верстати з
електромагнітними плитами;
люнетами - круглошліфувальні верстати. Люнети дозволяють
шліфувати довгі деталі, у яких відношення довжини до діаметра більше або
рівне 8;
пристроями, які відсмоктують пил, - верстати, при роботі на яких в
повітрі робочої зони утворюється пил, концентрація якого перевищує гранично
допустиму;
груповими або індивідуальними установками для відсмоктування
шкідливих аерозолів із зони обробки - шліфувальні верстати, що працюють з
використанням охолоджувальної рідини.
Зазор між отвором круга і посадочним місцем повинен бути в межах
допусків на діаметр посадочного отвору згідно з вимогами ДСТУ ГОСТ 21963-
2002 «Круги відрізні. Технічні умови».
Шліфувальні і заточні верстати з горизонтальною віссю обертання круга,
що призначаються для обробки вручну і без підведення змащувально-
охолоджувальної рідини в стаціонарному виконанні, на тумбі або встановлені
на столі, повинні бути оснащені стаціонарним захисним екраном для очей.
61
Захисний екран повинен задовольняти такі вимоги:
екран повинен виготовлятися з цільного матеріалу завтовшки не
менше 3 мм;
конструкція екрана повинна передбачати можливість переустановки
його відповідно до розміру оброблюваної деталі і ступеня зносу шліфувального
круга;
екран повинен розташовуватися симетрично по відношенню до
шліфувального круга;
ширина екрана повинна перевищувати висоту круга не менше, ніж
на 150 мм.
При неможливості використання стаціонарного захисного екрана повинні
застосовуватися захисні окуляри з міцним склом, респіратори та інші засоби
індивідуального захисту відповідно до НПАОП 27.0-3.01-08.
Процес установки і зняття шліфувальних кругів масою більше 15 кг
повинен бути механізований.
Не дозволяється при виконанні робіт із застосуванням шліфувального
круга:
працювати бічними (торцевими) поверхнями шліфувального круга -
якщо він не призначений для виконання цього виду робіт;
гальмувати шліфувальний круг, що обертається, натисненням на
нього яким-небудь предметом;
застосовувати насадки на гайкові ключі і ударний інструмент - при
закріпленні шліфувального круга;
застосовувати важіль для збільшення зусилля натиснення
оброблюваних деталей на шліфувальний круг - на верстатах з ручною подачею
виробів;
виконувати роботу без застосування змащувально-охолоджувальної
рідини - для інструменту, що призначається для роботи із застосуванням
змащувально-охолоджувальної рідини.
62
4.5. Вимоги щодо безпеки при здійсненні гонінгування
При гонінгуванні обов'язкова рясна подача змащувально-
охолоджувальної рідини: для отворів діаметром 60-100 мм - 20-30 л/хв; для
отворів діаметром 300-400 мм - 50-200 л/хв.
Для попереднього гонінгування використовується гас, а при остаточному
гонінгуванні - гас із добавкою 10-20% веретенної оливи. Температура
змащувально-охолоджувальної рідини не повинна перевищувати 40-50 оС за
допомогою холодильних установок.
4.6. Вимоги щодо безпеки при здійсненні полірування
Під час полірування на станках всі приводи верстата повинні мати знімне,
міцне, суцільне огородження і гальмові пристрої.
При роботі на верстатах для захисту очей від влучення абразивних
матеріалів необхідно використовувати захисні окуляри та зручний спецодяг, що
захищає від дії суспензій, хімікатів та інших рідин.
Освітлення на робочому місці повинне унеможливлювати пряме влучення
світла в очі працівника.
Верстати та устаткування повинні мати надійне видиме заземлення.
Під час полірування абразивним струменем і пульпою абразивна
суспензія повинна складатися за вагою з 20-50% абразивного зерна і 75-50%
содової емульсії з добавками нітрату натрію 0,5-1,0%.
Тиск повітря в системі необхідно встановлювати залежно від насиченості
рідини абразивом і його зернистості.
4.7. Вимоги щодо безпеки при здійсненні зачищення ливарних
дефектів
Ручні електричні машини і пристосування для зачищення виливків
повинні бути напругою не більше 42В.
63
Робота обдирково-шліфувальних верстатів і ручних шліфувальних машин
без захисних кожухів для шліфувальних кругів не допускається, за винятком
зачищення внутрішніх важкодоступних порожнин машинами зі шліфувальними
кругами діаметром не більше 63 мм.
Кількість повітря, яке підлягає витяжці з-під кожуха-укриття
стаціонарних обдирково-шліфувальних верстатів з переміщуваною
шліфувальною головкою, повинна бути встановлена з розрахунку створення в
зазорі між кожухом і абразивним кругом швидкості повітря, рівної 30% колової
швидкості круга, але не менше 2 куб.м/год на 1 мм діаметра круга. Обдирково-
шліфувальні верстати з абразивним кругом діаметром більше 0,4 м, що
обертається з коловою швидкістю понад 50 м/с, допускається обладнати
кожухами-укриттями із внутрішніми перегородками; при цьому кількість
повітря, що підлягає витяжці, встановлюється не менше 30%.
Стаціонарні обдирково-шліфувальні верстати з переміщуваною
головкою, у тому числі спеціалізовані верстати для абразивного зачищення
поверхні виливків, повинні бути обладнані захисно-забезпечуючими кожухами-
укриттями або повним укриттям з тамбуром з боку подачі і виходу виливків
довжиною не менше 0,5 м. Допускається розміщення верстатів поруч із
рухливими вирвами або стаціонарними камерами для вловлювання пилового
потоку.
Підвісні обдирково-шліфувальні верстати повинні бути обладнані
кожухами-укриттями, з яких проводиться витяжка повітря за допомогою
гнучких рукавів, які приєднують до витяжної вентиляційної мережі.
Допускається розміщення верстатів перед камерами для вловлювання пилового
потоку. Кількість повітря, яке підлягає витяжці з-під кожуха-укриття або
камери, а також площа витяжного прорізу камери приймаються такими, як у
стаціонарних обдирково-шліфувальних верстатів.
Дільниці очищення виливків ручним або механізованим інструментом з
абразивними кругами повинні бути обладнані місцевою витяжною вентиляцією
з обладнанням бічних пилоприймачів, ґрат у підлозі або верстаті.
64
При видаленні дефектів прокату за допомогою абразивних кругів cпociб
їх кріплення на шпинделі зачисної машини, необхідне влаштування захисного
кожуха i блокування, що виключає самочинне запускания шліфувального
круга.
Для захисту шкіри від впливу охолоджувальних рідин необхідно
застосовувати екрани з прозорих матеріалів, блокування насоса для подавання
охолоджувальної рідини з пусковим пристроєм верстата.
4.8. Вимоги щодо безпеки при заточуванні різців
Для заточування різального інструменту застосовуються верстати двох
типів:
універсальні - для заточування будь-якого різального інструменту;
спеціалізовані - для заточування одного виду різального
інструменту (свердел, різців, черв'ячних фрез).
Заточування piзaльного інструменту виконується із застосуванням та без
застосування змащувально-охолоджувальної рідини. При заточуванні
інструменту застосовуються водяні змащувально-охолоджувальні рідини,
масляні емульсії та масла.
При установці і закріпленні інструменту, що оброблюється в центрах:
не можна застосовувати центри із зношеними конусами;
необхідно перевіряти кріплення задньої бабки і пиноли.
Під час обробки в центрах слід застосовувати безпечні хомутики й
повідкові патрони. Надійно кріпити хомутик на інструменті, щоб інструмент не
повертався при заточуванні.
При заточуванні або доведенні інструмента абразивним або алмазним
кругом, щоб уникнути їх розриву, треба:
при ручній подачі - подавати круг або інструмент на круг плавно,
без ривків i різкого натиску;
65
заточування осьового інструмента, що заточується в центрових
бабках, робити тільки зi справними центровими отворами; не допускати, щоб
вершина центрів упиралася в дно центрових oтвopiв; інструмент повинен
щільно входити в обидва центри вciєї конусної поверхні центрових отворів;
при автоматичному циклі роботи верстата слід дотримуватися
заданих режимів заточування (швидкість різання та подача) відповідно до
технології.
66
Висновки
В кваліфікаційній роботі бакалавра проведено: аналіз технологічності
конструкції деталі «корпус Л5-ОК 09106», проведено вибір та обґрунтування
матеріалу, з якого буде виготовлена дана деталь. Проведено розрахунки та
визначено тип виробництва для даної деталі . Виконано розрахунки по
знаходженню штучно-калькуляційного часу на операціях. Проведено аналіз
розмірних зв'язків поверхонь деталі. Проведено вибір методів і кількості
ступенів обробки поверхонь, розроблено маршрут обробки деталі, проведено
вибір технологічного обладнання та оснащення, здійснено вибір ріжучого
інструменту, виконано розрахунки необхідних режимів різання, визначено
припуски на обробку та норми часу.
Спроектовано спеціальний верстатний пристрій для фрезерування,
розточування та свердління технологічної бази на програмно-комбінованому
верстаті ИР250ПМФ4, для деталі «Корпус Л5-ОК 09106» на верстаті
ИР500ПМФ4. Також спроектовано спеціальний контрольний пристрій, який
служить для контролю допуску відхилення від перпендикулярності вісі отвору
22Н7мм відносно торцяв однієї деталі «Корпус Л5-ОК 09106» виготовленої з
сплаву марки АК9 ДСТУ2839-94.
В розділі охорона праці розглянуто правила охорони праці під час роботи
з абразивним інструментом.
67
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. ДСТУ 28-39-94 Сплави алюмінієві ливарні. Технічні умови
2. Руденко П. О. Харламов В. О., Шустик О. Г. Вибір, проектування і
виробництво заготовок деталей машин. К. : Вища школа , 1993. 288 с.
3. Технологія машинобудування / Горбатюк Є. О., Мазур М. П., Зенкін
А. С. та ін. Львів : «Новий Світ 2000», 2009. 358 с.
4. Технологія машинобудування./ Мельничук П.П., Боровик А.І.,
Лінчевський П.А., Петраков Ю.В. Житомир: ЖДТУ, 2005. 882 с.
5. ДСТУ 2960-94 Організація промислового виробництва основні
поняття
6. Боженко Л. І. Технологія машинобудування. Проектування та
виробництво заготованок [Текст] : підручник для студ. машинобуд. спец. вищ.
навч. закладів. Львів : Світ, 1996. 368 с.
7. Технологія машинобудівних підприємств: підручник / Дикань В.
Л... Калабухін Ю. Є, Каличева Н. Є.та ін., за заг. ред. В. Л. Диканя. Харків:
УкрДУЗТ, 2020. 386 с.
8. Буц Б.Д., Приходько В.Є., Ткачов Ю.В. Розрахунок режимів різання
металів: Навч. Посіб. Д.: РВВ ДНУ, 2005. 76 с.
9. 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.
10. Аверченков В. І., Горленко О. О., Ільіцький В. Б.Збірник задач і
вправ з технологіі машинобудування: навч. посіб. Житомир : ЖІТІ, 2001. 314 с.
11. Веселовська Н.Р., Іскович-Лотоцький Р.Д., Ковальова І.М. Теорія
різання та інструмент: Навчальний посібник. Вінниця, 2018. 297 с.
12. Бабенко А.Г., Бондаревська К.В. Нормування праці :
навчальнонаочний посібник для студентів денної та заочної форм навчання.
Дніпропетровськ: Дніпропетровська державна фінансова академія, 2013. – 158
68
с.
13. Технологія машинобудування: Посібник-довідник для виконання
кваліфікаційних робіт: Навч. Посібник/ І.І. Юрчишин, Я.М. Литвиняк, І.Є.
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. Плисак В. Ф., Роп'як Л. Я., Кустов В. В.. Металорізальні верстати і
промислові роботи : навч. посіб./ Івано-Франківськ : ІФНТУНГ, 2003. 170 с.
17. 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.
18. 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.
19. Інструменти для механічної обробки матеріалів / Стискін Г.М.,
Ревнівцев М.П., Берізко М.М., Мелещик В.А.. Л.: ОріянаНова, 2002. 240 с.
20. Кирилюк Ю.Е., Якимчук Г.К. Допуски и посадки: Справочник.-3-е
изд., перераб. и доп. К. Основа, 2005.296 с.
21. Григурко, І. О. Брендуля М.Ф., Доценко С.М. Технологія
машинобудування: дипломне проектування: [Текст] : Навчальний посібник для
ВНЗ Львів : Новий світ. 2011. 767 с.
22. Кирилович В. А., Мельничук П. П., Яновський В. А. Нормування
часу та режимів різання для токарних верстатів з ЧПУ. Житомир : ЖІТІ, 2001.
600 с.
69
23. Григурко І.О., Анастасенко С.М., Будуров В.Л. Проектування
технологічного оснащення (практикум) Навчальний посібник. Львів: «Новий
світ -2000» 2021. 220с.
24. Технологія машино- та приладобудування./ Якимов О.В., Марчук
В.І., Якимов О.О., Ларшин В.П. Підручник: Луцьк, ЛДТУ 2005. 710 с.
25. Петров О. В., Сухоруков С. І. Технологічна оснастка : навчальний
посібник. Вінниця : ВНТУ, 2018. 123 с.
26. Боровик А.І. Проектування технологічного оснащення: Навчальний
посібник. К, 1996. 488с.
27. Боровик А.І. Технологічна оснастка механоскладального
виробництва. К.:Кондор 2008. 726 с.
28. Гевко Б. М. Дичковський М. Г., Матвійчук А. В. Технологічна
оснастка. Контрольні пристрої [Текст] : Навчальний посібник. К. : ТОВ
«Кондор» 2009. 220 с.
29. ISO 16089:2015 « Станки. Вимоги щодо безпеки. Стаціонарні
шліфувальні верстати»
30. 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.
31. ДСТУ. 3008-95 Документація. Звіти у сфері науки і техніки.
Структура і правила оформлення.
70