Выбор баз и принципы базирования

Классификация баз в машиностроении

Различают три вида баз: конструкторские, технологические и сборочные (рис. 7.3).

Конструкторской базой называются поверхности, оси или точки, которые определяют положение детали относительно других при работе ее в машине или узле. В качестве конструкторских баз, чаще всего, принимаются геометрические элементы деталей такие как: осевая линия отверстия или вала, ось симметрии и т. д. Рассмотрим пример, показанный на рис. 7.4.

Б а з ы

Конструкторские

Технологические

Сборочные

Исходные

Установочные

Измерительные

Основная

Вспомогательная

Опорная

Поверочная

Рис. 7.3. Классификационная схема баз в машиностроении

Рис. 7.4. Рычаг и схема его базирования при обработке

Поверхность А для поверхности Б является конструкторской базой и наоборот. Осевая линия О₁О₁ является конструкторской базой отверстия I, а ось О₂О₂ служит конструкторской базой отверстия II. Размеры, связывающие конструкторские базы с рассматриваемыми поверхностями, линиями или точками называются конструкторскими. На рис. 7.4 это размеры H, L, L₁.

Технологической базой называют поверхности, используемые для определения положения заготовки в процессе изготовления детали. При использовании приспособлений в качестве технологических баз используются реальные поверхности, контактирующие с установочными элементами приспособлений. Технологические базы подразделяются на исходные, установочные и измерительные.

Исходная база представляет собой поверхность, линию или точку, относительно которой на операционном эскизе координируется положение обрабатываемой поверхности. Размер, определяющий это положение называется исходным.

При обработке поверхности Б (рис. 7.4) исходной базой является поверхность А, а выдерживаемый размер Н, заданный от плоскости А является исходным. При обработке отверстия II ось О₁О₁ является исходной базой, а выдерживаемый размер L – исходным.

Установочная база. Поверхность, которой заготовка (деталь) устанавливается для обработки, в заданном положении относительно приспособления (станка) и режущего инструмента. Установочными базами считаются все поверхности, контактирующие с установочными элементами. Установочными базами могут быть только реальные поверхности. Линии или точки установочными базами быть не могут. В качестве установочных баз могут использоваться как обработанные, так и необработанные поверхности заготовки. Если за установочную базу принимается необработанная поверхность, то она называется черновой. Однако пользоваться черновыми базами можно только в начальной стадии обработки.

На рис.7.4 при обработке плоскости Б в качестве установочной базы используется поверхность А. При обработке отверстия II рычаг устанавливается - плоскостью А, отверстием I и наружной поверхностью В, т. е. Тремя установочными базами. Следовательно, при обработке заготовка может устанавливаться одно, двумя и более базами.

Установочные базы бывают основными и вспомогательными.

Основная установочная база – это поверхность, которая при обработке детали используется для ее базирования, а после обработки в собранной машине выполняет определенные функции с другой, сопрягаемой с ней деталью. Примером может служить центральное отверстие зубчатого колеса. При нарезании зубьев центральное отверстие зубчатого колеса является основной установочной базой, После обработки это отверстие сопрягается с валом, оказывая влияние на работу зубчатого колеса, т. к. при работе зубчатой передачи существенное значение имеет взаимное расположение оси центрального отверстия и оси основной окружности зубчатого колеса.

Вспомогательная установочная база - это поверхность, используемая только для установки детали в процессе обработки. В собранной сборочной единице или машине эти поверхности не выполняют никаких функций или не используются вообще. Примером вспомогательной установочной базы являются центровые отверстия валов, используемые при их обработке в центрах.

По месту положения в маршруте механической обработки технологические базы подразделяют на: черновые, промежуточные и окончательные.

Черновые (предварительные) базы используют на первых операциях обработки, когда на заготовке еще нет обработанных поверхностей. Эти базы служат для создания промежуточных баз, а зачастую и сразу окончательных, используемых для окончательной обработки деталей. В процессе обработки последовательно применяют все три вида баз, а иногда и только два (черновые и окончательные). При обработке деталей на автоматических линиях с применением приспособлений-спутников вся обработка ведется с одной установки, причем очень часто для этих целей используются только черновые базы. Такие же варианты базирования используются при обработке на агрегатных станках, станках с программным управлением, токарных многошпиндельных автоматах и полуавтоматах.

Измерительная база представляет собой поверхность, линию или точку поверхности, относительно которой проверяют (измеряют) положение обработанной поверхности. Чаще всего, измерительную базу совмещают с исходной.

При обработке поверхности Б (рис. 7.4) измерение размера Н ведется от плоскости А, которая одновременно является и установочной, и измерительной. На операции обработки отверстия II исходной базой служит ось О₁О₁ , от которой задан размер L. Следовательно, размер L можно проверить косвенно, измерив размер L₁, т. е. размер между материальными поверхностями отверстий I и II. В данном случае установочная и измерительная базы совпадают.

Сборочные базы – обработанные поверхности, которыми деталь присоединяется к другим, определяющим ее положение в узле или машине. Сборочными базами, например, при сборке конической зубчатой передачи являются отверстия, которыми они сопрягаются с валами и торцы, которыми шестерни упираются в буртики валов для предотвращения осевого перемещения.

Сборочные базы бывают опорные и проверочные.

Опорная база [ТГФ1] [ТГФ2]. Сборочная база называется опорной, когда ее базирующие поверхности служат для проверки положения детали относительно других, составляющих изделие.

Проверочная сборочная база может быть реальной и условной. Она может состоять из материальных поверхностей и геометрических элементов (осевые линии, биссектрисы углов и т. д.).

По способу проявления все базы подразделяются на явные и скрытые. Явные базы – это реальные поверхности, разметочные риски и т. д. Скрытые базы представляют собой воображаемую поверхность, линию или точку на заготовке (геометрическая ось, ось вращения и т. д.).

Схема простановки размеров при назначении конструкторской базы во многом определяет последовательность обработки и выбор установочных баз, тип режущего инструмента, конструкцию приспособления и возможность выполнения операции определенном станке. Это определяет возможность получения заданной точности и производительности обработки. Обычно схемы бывают неравноценны в технологическом отношении. Поэтому при выборе баз необходимо учитывать технологичность конструкции, т. е. чтобы на обработку детали затрачивалось меньше времени, обработка велась в простых приспособлениях, заданная точность обеспечивалась простыми и надежными способами.

При разработке технологического процесса выбирают исходные, установочные и измерительные базы. Выбор технологических баз – один из ответственных моментов при разработке технологического процесса, так как он предопределяет точность обработки и конструкцию приспособления. Неправильный выбор баз часто приводит к усложнению конструкции приспособления, появлению брака и увеличению вспомогательного времени на установку и снятие детали.

Обработку детали, как правило, начинают с той поверхности, которая в дальнейшем будет служить установочной базой для выполнения дальнейших операций механической обработки. На первой технологической операции в качестве установочной базы обычно принимают необработанную поверхность – черновую базу. Однако в качестве черновой базы можно принимать не любую поверхность, а только ту, которая в дальнейшем не подлежит обработке и является достаточно чистой, ровной и гладкой.

Если у заготовки нет поверхностей, удовлетворяющих этим условиям, то в процессе изготовления заготовки предусматривают установочные бобышки, которые на первой технологической операции служат установочной базой. В зависимости от сложности и конфигурации детали ее обработку на последующих операциях ведут с использованием одной и той же установочной базовой поверхности. Такой принцип базирования называется принципом постоянства баз.

Наибольший эффект принципа постоянства баз достигается при обработке деталей с концентрично расположенными поверхностями. Например, при обработке валов на всех технологических операциях используется одна и та же база – центровые отверстия. Для повышения точности стремятся вести обработку с одной установки и от одной базы. При этом устраняется смещение детали и, естественно, уменьшается погрешность обработки. Принцип постоянства баз иногда применяется и при обработке корпусных деталей. Обычно этот принцип используется при обработке деталей на автоматических линиях при закреплении обрабатываемых заготовок в приспособлениях−спутниках, которые вместе с закрепленной заготовкой перемещаются от одного рабочего места (металлорежущего станка) к другому.

Использование принципа постоянства баз позволяет унифицировать приспособления, получить удобную и надежную установку детали.

Следует иметь в виду, что на практике не всегда удается применять принцип постоянства баз. Иногда одни и те же установочные базы используются на различных технологических операциях.

При выборе как установочных, так и исходных (на первой технологической операции) баз руководствуются принципом совмещения баз.

Сущность этого принципа заключается в том, чтобы в качестве технологических баз (исходной, установочной и измерительной) использовать конструкторскую базу. Чаще всего, технологические операции строят на принципе совмещения баз (совмещение конструкторской и трех технологических). Однако, встречаются случаи, когда по тем или иным причинам принцип совмещения баз не выполняется. Наиболее характерны два отступления от принципа совмещения баз:

исходная база не совмещена с конструкторской;

установочная база не совмещена с исходной базой.

При не совмещении баз возникает погрешность. Эта погрешность не связана с обработкой, установкой или контролем, а зависит только от выбора баз.

Дата добавления: 2014-01-07