Проверка лишения возможности перемещения заготовки в приспособлении

В данном разделе необходимо определит конструкторские, измерительные и технологические базы для выполнения заданной технологической операции.

В соответствии с ГОСТ 21495-76 примем следующие термины и их определения:

Базирование – придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат

Погрешность базирования – отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при базировании от требуемого.

Закрепление – приложение сил и пар сил к заготовке или изделию для обеспечения постоянства их положения, достигнутого при базировании

Конструкторская база – база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии

Вспомогательная база - конструкторская база, данной детали или сборочной единицы и используемая для определения положения присоединяемого к ним изделия.

Технологическая база - база, используемая для определения положения заготовки или изделия при изготовлении или ремонте.

Измерительная база - база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения

Установочная база - база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их трех степеней свободы перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей

Направляющая база - база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их: двух степеней свободы перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси

Опорная база - база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их одной степени свободы перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси

Двойная направляющая база - база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их четырех степеней свободы перемещений вдоль двух координатных осей и поворотов вокруг этих осей

Двойная опорная база - база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их двух степеней свободы перемещений вдоль двух координатных осей

Точность обработки обеспечивается определенным положением заготовок относительно режущего инструмента. Положение заготовки при обработке характеризуется шестью степенями свободы, определяющими возможность перемещения и поворота заготовки относительно трех координатных осей. При полной ориентации заготовка лишается всех степеней свободы; при неполной – числа степеней свободы меньше шести.

Лишение детали степеней свободы достигается наложением связей. Под связями подразумеваются ограничения позиционного характера, накладываемые на движения точек рассматриваемого тела. При установке заготовки на опорные точки приспособления каждая их них реализует одну двухстороннюю связь.

Поверхности, используемые для определения положения заготовки или изделия в процессе обработки (ремонта), называются технологическими базами. На практике технологическими базами являются поверхности заготовки, находящиеся в непосредственном контакте с установочными элементами приспособления, а под термином базирование понимают, установку заготовки в строго определенное положение относительно предварительно выставленного инструмента, либо, упоров, рабочих перемещений исполнительного органа (стола или инструмента).

На первой операции, когда заготовка не имеет обработанных поверхностей, ее устанавливают на черновую базу. В последствии для базирования предпочтение отдают обработанным поверхностям которые называют чистовыми базами.

Для базирования детали обычно требуется несколько баз, образующих систему координат. Совокупность трех баз, образующих систему координат заготовки (изделия, детали) называют комплектом баз.

Установочной базой называется база, которая накладывает на деталь 3 двусторонние связи и, тем самым, лишает деталь трех перемещений. На практических схемах установочная база отображается 3 опорными точками. Например, на рисунке 4 первая двусторонняя связь (или первая опорная точка) лишает деталь перемещения вдоль оси OZ; вторая – вращения вокруг оси параллельной OX; третья – вращения вокруг оси параллельной OY.

Направляющей базой называется база, которая накладывает на деталь 2 двусторонние связи, лишает деталь 2 перемещений. На практических схемах направляющая база отображается 2 опорными точками. На рисунке 4 четвертая двусторонняя связь (или четвертая опорная точка) лишает деталь перемещения вдоль оси OY; пятая – вращения вокруг оси параллельной OZ.

Опорной базой называется база, которая накладывает 1 двустороннюю связь и лишает деталь одного перемещения. На практических схемах опорная база отображается 1 опорной точкой. На рисунке 4 шестая двусторонняя связь (или шестая опорная точка) лишает деталь перемещения вдоль оси OX.

Выбор технологических баз необходимо осуществлять с учетом правила шести точек. Правило шести точек - для полного базирования заготовки в приспособлении необходимо и достаточно создать в нем шесть опорных точек, расположенных определенным образом относительно базовых поверхностей.

Разрабатывая вопрос об установке детали решают каких степеней свободы надо лишить деталь с помощью установочных элементов приспособления для получения заданных чертежом размеров.

Для обеспечения устойчивого положения заготовки в приспособлении:

1. Расстояние между опорами следует выбирать большим, т.к. в этом случае уменьшается влияние погрешности формы базовых поверхностей на положение заготовки в приспособлении.

2. При установке заготовки на опоры не должен возникать опрокидывающий момент.

Закрепление заготовки осуществляется одной силой (например W₁), вызывающей возникновение силы трения между нижней базой и опорами, что препятствует смещению заготовки в остальных направлениях. Опоры имеют ограниченную поверхность контакта и жестко закреплены в корпусе приспособления.

Лишение возможности перемещения вала в приспособлении (рисунок 1). Для того, чтобы определить положение валика в пространстве, необходимо задать пять жестких связей, которые лишают его пяти степеней свободы: возможности перемещаться в направлении осей OX, OY и OZ и вращаться вокруг осей OX и OZ. Шестая степень свободы – вращение вокруг собственной оси – остается свободной. Наложением на деталь прижимной силы W данный вал лишается оставшейся шестой степени свободы (вращение вокруг собственной оси).

Рисунок 1. Лишение вала возможности перемещаться

 

Исходя из Правила шести точек, обосновать выбранные технологические базы. После определения технологических баз необходимо определить места наложения связей лишающих деталь шести степеней свободы. Изобразить необходимый вид детали с наложенными связями с указанием размеров обрабатываемых поверхностей и технологических баз детали.

Условные обозначения опор и зажимов представлены на рисунке 2.

а)                                                    б)

Рисунок 2. Условные обозначения опор (а) и зажимов (б) на чертежах

 

При разработке схемы базирования выявляют линейные и угловые размеры, заданные между двумя обрабатываемыми за один установ поверхностями, а так же размеры, получаемые мерным инструментом. Поскольку погрешности базирования по таким размерам всегда равны нулю, а соответствующие производственные погрешности зависят лишь от возможностей данной технологической системы, то существенного влияния на выбор технологических баз такие размеры не оказывают.

Далее, для каждого из остальных выдерживаемых на операции размеров выявляют измерительную базу, от которой задан размер. После выявления измерительных бах всех выдерживаемых размеров приступают к разработке схемы базирования, обеспечивающей совмещение измерительных и технологических баз. При этом, в первую очередь, совмещают с технологической базой (установочной, двойной направляющей, а в отдельных случаях и с направляющей) измерительные базы угловых размеров. В результате базирования по явным и скрытым базам заготовка должна быть лишена всех шести степеней свободы.

Если не удается свести к нулю погрешность базирования по всем выдерживаемым на операции размерам, то рассчитывают величины этих погрешностей, а затем принимают решение о целесообразности реализации разработанной схемы базирования.

В Приложении Е приведены типовые схемы базирования некоторых деталей, которые можно использовать при разработке схемы базирования.

В Приложении Ё приведены некоторые примеры схем базирования заготовок при выполнении типовых технологических операций