Конспект лекций - Базирование 2003 v2 (Лекции PDF), страница 2

В случае ориентировкицилиндрической детали ее цилиндрическая поверхность А несущая на себе четыре опорныеточки, называется двойной направляющей базой, поверхностью с опорной базой и поверхностьюшпоночной канавки - второй опорной базой. При ориентировке в пространстве короткогоцилиндрического тела (типа тонкого диска) необходимо соединить его торцовую поверхность А(рис.8) тремя жесткими удерживающими связями "а" с плоскостью Х0Z. При этом телолишается трех степеней свободы: перемещения вдоль оси У, вращения вокруг оси Х и вращениявокруг оси Z. Для лишения тела возможности перемещения вдоль осей Х и Z следует соединитьего цилиндрическую поверхность жесткими связями "в" с плоскостями ХОУ и YOZ; шестаяжесткая связь, лишающая тело вращения вокруг собственной оси, параллельной оси У,создается опорной точкой на поверхности шпоночной канавки С.

В этом случае торцоваяповерхность А, несущая на себе три опорные точки ГБ, цилиндрическая поверхность В, несущаяна себе две опорные точки - ДОБ, а поверхность шпоночной канавки С - ОБ. Также как и приориентировке длинных цилиндрических деталей, при ориентировке дисков часто бывает удобноиспользовать призмы. Специфические особенности имеет ориентировка в пространствеконических деталей. При установке конической детали по длинной конической поверхности сотносительно небольшой конусностью коническая поверхность лишает деталь пяти степенейсвободы (перемещения вдоль всех трех осей координат и вращения вокруг двух осей системыкоординат), оставляя ей только одну степень свободы - возможность вращения вокругсобственной оси, которая может рассматриваться как третья ось системы координат.

Такимобразом, в этом случае коническая поверхность совмещает в себе функции двойнойнаправляющей и опорной баз цилиндрической детали и несет на себе пять опорных точек.6б)Рис.7. Базирование длинного цилиндрического тела: а - теоретическая схема;б - схема базирования на призме.Очевидно, что для полной ориентировки детали в пространстве необходимо лишить еееще одной степени свободы, разместив на одной из ее поверхностей шестую опорную точку.База, обеспечивающая полную ориентировку конусной детали в пространстве и лишающая еевсех шести степеней свободы, состоит из комплекта двух баз. При базировании детали покороткой конической поверхности с относительно большим углом конуса, как это имеет местопри установке детали в центрах, условия базирования значительно меняются.

Короткаяконическая поверхность центрового отверстия не в состоянии выполнять функции направленияоси детали. Её возможности ограничиваются выполнением функции центрирования. Следуетзаметить, что, несмотря на внешнее подобие задачи в ориентировке детали, роли, выполняемыелевым и правым центровыми отверстиями, неодинаковы. Левое центровое отверстие,соприкасающееся с неподвижным в осевом направлении центром передней бабки, выполняетфункции центрирования и определяет положение детали в осевом направлении. Таким образомоно лишает деталь трех степеней свободы (перемещение вдоль трех осей координат) и несет насебе три опорные точки. Функция заднего центрового отверстия соприкасающегося сподвижным в осевом направлении центром задней бабки, ограничена осуществлениемцентрирования.7Рис.8. Базирование на призме вала.Рис.9.

Базирование диска: а - теоретическая схема; б - схема базирования.Эта поверхность несет на себе две опорные точки и лишает деталь двух степенейсвободы (вращение вокруг двух осей координат). Следовательно, установка детали в центрахлишает ее пяти степеней свободы, сохраняя только возможность вращения детали вокругсобственной оси. Для полной ориентировки детали следует использовать одну из8дополнительных поверхностей, размещая на ней шестую опорную точку, и лишая деталь шестойстепени свободы. Таким образом, база детали, обеспечивающая полную ориентировку детали впространстве при установке в центрах, состоит из комплекта трех баз.7.

Количеств баз, необходимых для базирования деталиПри базировании возникает вопрос: возможны ли отступления от правила шести точек,т.е. можно ли на практике применять для ориентирования заготовки больше или меньше шестиопорных точек. Для ориентировки деталей при их обработке могут быть использованы базы,состоящие из одной, двух или трех поверхностей и несущие в общей сложности три, четыре,пять или шесть опорных точек. Количество баз, необходимых для ориентирования детали,определяется требованиями чертежа и условиями выполнения операции. Необходимо выбратьстолько баз, чтобы деталь при ориентировании была лишена трех степеней свободы, от которыхзависит точность исходных размеров, выдерживаемых на операции. При обработке деталей настанках и их установке в приспособлениях в ряде случаев нет необходимости в полнойориентировке детали в пространстве с использованием всего комплекта из трех баз несущихшесть опорных точек.

Так, например, при обработке плоскости А призматической детали(рис.10,а) ориентировка детали, в направлении горизонтальных осей координат для полученияразмера "а" не имеет значения. Очевидно, что в подобном случае понятие базы ограничиваетсяодной главной базой поверхностью В, в то время как значение боковых поверхностей деталисводится к роли упоров, необходимых не для ориентировки, а только для ее закрепления.Естественно, что для получения у детали двух размеров (например "а" и "в" на рис.10,б)возникает необходимость ориентировки детали не только с помощью главной базы В, но такжеи с помощью) направляющей баз. В случае же, изображенном на рис.10,в, когда требуетсяобеспечить выполнение трех размеров "а", "в" и "с" для ориентировки детали необходимоиспользование всего комплекта из трех баз А, В и С. Больше шести опорных точек применятьнедопустимо. При числе опорных точек больше шести заготовка опирается не на все опорныеточки и при закреплении она под действием усилия закрепления либо изменяет свое положение,либо деформируется.Рис.10.

Схемы базирования при различном количестве технологических баз.98. Принцип совмещения базПринцип совмещения баз состоит в том, чтобы один и тот же элемент заготовкииспользовался в качестве технологической, исходной и конструкторской баз. Это условиеобозначается так ИБ=ТБ=КБ. Для реализации принципа совмещения баз необходиморуководствоваться следующими положениями. Во-первых, в качестве исходных размеровследует выбирать только конструкционные размеры, т.е. задавать положение обрабатываемойповерхности теми же размерами, что проставлены на чертеже детали, и относительно тех же ееэлементов. В этом случае исходная база будет совпадать с конструкторской. Во-вторых, вкачестве технологической базы следует принимать исходную базу.

Отступление от этогоусловия происходит в двух случаях: 1) на операционном эскизе в качестве исходного проставленне конструктивный размер, а специально введенный технологом так называемыйтехнологический размер. В этом случае исходная база не совпадает с конструкторской; 2)технологическая и исходная базы не совпадают. То и другое отступление сопровождаетсявозникновением погрешностей, связанных с выбором баз. Рассмотрим более подробно второеотступление.Технологическая и исходная базы не совпадаютПонятие о погрешности базирования. Принимая за технологическую не исходную базу,а какую-то другую поверхность детали, иногда удается упростить конструкцию приспособленияи получить более удобную установку детали.

Пример такого решения показан на рис.11. Надетали требуется профрезеровать поверхности Д и Е (рис.11,а), которые закоординированыразмерами В и А соответственно. Рассмотрим два из возможных операционных эскизов дляобработки этих поверхностей. Эскиз 1 (рис.11,б). Проанализируем схему только по исходномуразмеру А, так как анализ схемы по размеру В аналогичен, то предоставляем это сделатьсамостоятельно.

Исходной базой размера А является поверхность ИБА. Она не выбрана в этойсхеме в качестве технологической (ТБА). В этом случае говорят, что базы совпадают, иобозначают это условие так ИБА=ТБА. Преимущества и недостатки схемы сводятся кследующему: обеспечивается точность размера А, но установка детали получается неудобной(площадь поверхности ИБА мала, деталь придется подводить под упоры приспособления снизувверх), а приспособление сложным по конструкции.Рис.11.

Схемы, поясняющие понятие погрешности базирования.Эскиз 2 (рис.11,в). Исходный размер выбран тот же - А. Но в качестве технологическойбазы назначена поверхность ТБА, т.е. исходная и технологическая базы не совпадают. Этоусловие обозначают так ИБА≠ТБА. В данном варианте несомненно проще и удобнее установкадетали. Но на точность размера А оказывает влияние погрешность от несовмещения баз. Всамом деле, положение исходной базы размера А меняется для каждой детали в пределахдопуска δс на размер С, т.е.

точность размера А зависит от допуска на размер, соединяющийисходную и технологическую базы.10Определение 1. Размер, соединяющий исходную и технологическую базы, называютбазисным. Если на чертеже заготовки размер между исходной и технологической базами непроставлен, то его надо вычислить как замыкающий размер.Определение 2. Погрешность операционного размера, вызванную не совмещениемисходной и технологической баз называют погрешностью базирования и обозначают знаком∆pN - расчетная погрешность базирования размера N, где N - номинальный размер.Определение 3. Мерой погрешности базирования является допуск на базисный размер,т.е. ∆pN=δс.Погрешность базирования может быть только у исходных размеров.

Размерыповерхностей (диаметры) и внутрикомплексные размеры погрешности базирования не имеютникогда.Алгоритм вычисления погрешности базирования:1. Выделить операционные размеры.2. Дать классификацию операционных размеров, выделить исходные.3. Для каждого исходного размера найти ИБ, ТБ и КБ.4. Если КБ=ТБ, то ∆pN=О, а если КБ≠ТБ, то размер, соединяющий КБ с ТБ - базисный,а его допуск и есть ∆pN.Ниже приводится решения трех примеров с общим условием: по указанной схемебазирования вычислить погрешность базирования.

Обрабатываемые поверхности выделеныжирной линией.Пример 1.1. Операционных размеров один, это А.2. Размер А исходный.3. ИБА≠ТБА, тогда С - базисный размер, следовательно ∆pN=2γ.Пример 2.1. Операционные размеры: d1, d2, B1, B2, и А2. Из них только А - исходныйЗ. ИБА=ТБА Ÿ ∆pА=0.11То что другие размеры погрешности базирования не имеют будем записывать так: ∆pd1- нет, ∆d2 - нет, ∆d3 - нет, ∆pB2 - нет.Пример 3.1.0днн операционный размер - А2. Размер А исходный3. ИБА≠ТБА20 +0.12012.- базисный размер и ∆ðÀ == 0,06 ì ì .22Понятие о допустимой погрешности базирования. Анализируя схему примера 1 можносказать, что если допуск δ, т.е.

∆pА будет больше допуска δА, то размер А с заданной точностьюне выполняется никогда. По-видимому для оценки схемы необходимо определитьмаксимальную величину ∆pА, при которой с учетом всех других погрешностей приспособления и метода обработки, исходный размер был бы выполнен с заданной точностью.Оптимальным следует считать такую операцию, при которой сумма всех погрешностей- ∆ и погрешность базирования - ∆p будут равны полю допуска выдерживаемого размера δ, т.е.∆+∆р≤δ Ÿ ∆р≤δ-∆. Значит нельзя допускать погрешность базирования больше чем δ-∆,обозначим ее ∆д - допустимая погрешность базирования.