Тема 8 Базирование и базы в машиностроении

 

План лекции

1 Классификация и выбор баз.

2 Способы установки и закрепление деталей на станках.

3 Примеры расчета погрешностей базирования.

4 Количество баз, необходимых при базировании.

5 Скрытые (условные), искусственные технологические базы, дополнительные опарные поверхности.

Для правильной работы каждой машины необходимо обеспечить определенное взаимное расположение ее деталей и узлов.

При обработке деталей на станках заготовки также должны быть правильно ориентированы относительно механизмов и узлов станков, определяющих траектории движения подачи обрабатывающих инструментов (направляющих суппортов, фрезерных и резцовых головок, упоров, копировальных устройств и др.). Задачи взаимной ориентировки деталей и сборочных единиц в машинах при их сборке и заготовок на станках при изготовлении деталей решаются их базированием.

В общем случае базированием называется, придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат (ГОСТ 21495-76). Применительно к проектированию или сборке под базированием понимают придание детали или сборочной единице требуемого положения относительно других деталей изделия. При механической обработке заготовок на станках базированием принято считать придание заготовке требуемого положения относительно элементов станка, определяющих траектории движения подачи обрабатывающего инструмента.

При установке заготовок в приспособлениях решаются две различные задачи: ориентировка, осуществляемая базированием, и создание неподвижности, достигаемое закреплением заготовок. Они решаются теоретически одинаковыми методами, т. е. посредством наложения определенных ограничений (связей) на возможные перемещения заготовки в пространстве.

 

8.1 Базы и опорные точки (3 часа)

При конструировании машин, узлов, отдельных деталей, а также при их изготовлении большое значение имеют базовые поверхности или как их называют сокращенно – базы.

 

8.2 Конструкторские, измерительные и технологические базы(3 часа)

Конструктивные базы – совокупность поверхностей линий или точек, посредством которых определяется расчетное положение деталей (узлов) изделия.

Измерительная база – совокупность поверхностей, линий или точек, от которых производят отсчет выполняемых размеров при обработке детали (при сборке узлов) или проверку взаимного положения поверхностей детали (элементов изделий).

Установочной технологической базой - совокупность поверхностей, линий или точек определяющих положение обрабатываемой заготовки (базовой детали, собираемого узла). При использовании приспособлений за установочные базы принимают реальные поверхности, непосредственно контактирующие с установочными элементами приспособлений. Эти базы часто называют опорными. При установке с выверкой используют как реальные поверхности заготовки, так и геометрические линии и точки, материально представляемые на заготовке в виде разметочных рисок. Эти базы называются проверочные.

По месту положения установочных баз в технологическом процессе их делят на черновые или предварительные, промежуточные и окончательные. Черновые базы используются на первых операциях обработки, когда обработанных поверхностей еще нет. Они служат для создания промежуточных установочных баз, а часто сразу и окончательных, используемых для завершения обработки.

Установочные базы делят на основные и вспомогательные.

Основные базы – те поверхности, которые предусмотрены конструкцией детали и выполняют определенную роль при ее работе в изделии.

Вспомогательные базы – поверхности, искусственно создаваемые на детали из технологических соображений. Для работы детали в изделии эти поверхности не нужны и после завершения обработки при необходимости могут быть удалены. Возможность создания вспомогательных установочных баз должна быть предусмотрена и оговорена в конструкции детали.

При проектировании технологических процессов большое значение имеет выбор баз. Обработку заготовок обычно начинают с создания установочных баз. В качестве черновых баз могут быть выбраны поверхности заготовки либо вовсе не обрабатываемые, либо обрабатываемые в дальнейшем.

Следует по возможности использовать принцип совмещения баз, т.е. в качестве установочной базы брать поверхность, являющуюся измерительной базой. При этом необходимо учитывать, что лучшие результаты по точности будут достигнуты в случае, если установочной и измерительной базой служит сборочная база.

Создание вспомогательных установочных баз на деталях способствует более полному соблюдению принципа постоянства баз.

Большая часть деталей машин ограничена простейшими поверхностями – плоскими, цилиндрическими, коническими, которые и используются в качестве опорных установочных баз. Рассмотрим основные схемы.

8.2.1 Схема базирования призматических деталей.

Всякое твердое тело, рассматриваемое в системе трех взаимно перпендикулярных осей, может иметь шесть степеней свободы: перемещение вдоль этих осей и повороты относительно тех же осей. Если задать шесть координат, то можно точно определить положение детали в пространстве.

Поверхность детали, несущая три опорные точки, называется главной базирующей поверхностью - установочная база; боковая поверхность с двумя точками – направляющей; торцовая поверхность с одной точкой – упорной.

В качестве главной желательно выбирать поверхность, имеющую наибольшую площадь. В качестве направляющей – поверхность наибольшей протяженности.