Конспект лекций - Базирование 2003 v2 (970229), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Размер будет выдерживаться сзаданной точностью, если ∆р≤∆д. Если ∆р>∆д то следует: или1) Ужесточить допуск на базисный размер; или2) Изменить схему базирования, или3) Выбрать более точный метод обработки.4) Звонить конструктору и просить увеличить допуск на исходный размер.9. Методы ориентации деталей по главной базе (ГБ)Выше было дано понятие ГБ. За ГБ предпочтительно брать ту поверхность, котораяобеспечивает детали устойчивое положение при установке ее в приспособление даже одной этойповерхностью. Этим требованиям наиболее полно отвечает плоская поверхность детали,располагающаяся на операции снизу и обладающая достаточной протяженностью.
Если у деталинет такой поверхности, тогда в качестве ГБ выбирают другую поверхность достаточнойпротяженности: либо боковую плоскость, либо цилиндрические отверстия, либоцилиндрическую наружную поверхность. ГБ необходимо выделять и отличать от НБ и ОБ(дальше будем называть эти базы дополнительными), потому что методы их установкипринципиально отличаются. Например, если в качестве базы на операции используются дваотверстия, причем одно из них принято за главную базу, то метод его установки будетпринципиально отличаться от метода установки второго отверстия, играющего роль НБ или ОБ.Вместе с тем для разных деталей может быть использован один и тот же метод установки ГБ,если в качестве ее у всех деталей приняты одинаковые по форме поверхности.
Таким образом,метод установки ГБ определяется в основном ее формой. В связи с этим представляетсявозможным рассматривать типовые методы установки ГБ определенной формы безотносительнок форме и размерам детали. А так как круг поверхностей, используемых в качестве ГБ,ограничен по существу тремя видами поверхностей - плоскость, цилиндрическое отверстие и12цилиндрическая наружная поверхность, то задача значительно упрощается. Типовые методыбазирования детали с ГБ в виде цилиндрической наружной поверхности и отверстия.9.1. Базирование заготовки с ГБ, имеющей форму наружнойцилиндрической поверхностиЗабазировать цилиндрическую поверхность - это значит совместить ее ось с какой-тозаданной линией в приспособлении.
Известно несколько методов базирования такойповерхности, различающихся по точности, эксплуатационным удобствам и области применения.Наиболее распространены следующие методы базирования: в отверстие, на призму, всамоцентрирующее устройство.9.2. Базирование в отверстиеСхема базирования показана на рис.12. В качестве установочного элемента в этомслучае используется втулка, ось установочного отверстия которой располагается вприспособлении в требуемом положении. Деталь вставляется своей базовой поверхностью вотверстие втулки.∆ ÐÍ1= 0 ÷ δdδd2= 0 ÷ δd∆ PH 2 =∆ PH 3Рис. 12. Схема базирования в отверстие.Рассмотрим, в этом случае, методику определения погрешности - базирования напримере размера Н1. Исходная база Н1 - верхняя образующая базы -ИБН.
Технологической жебазой размера Н1 может быть нижняя образующая базы ТБН1. Это будет соответствоватьмаксимальной величине погрешности базирования размера Н1. На основе аналогичныхрассуждений вычислены и погрешности базирования размеров Н2 и Н3. При конструированииустановочной втулки приспособления ее длину принимают не менее 1,5 диаметра базы, впротивном случае может появиться значительный перекос оси базы.9.3. Базирование на призмеПризма представляет собой деталь с двумя установочными плоскостями,расположенными под углом α, равным 60, 90 или 120°.
Чаще α =90°. Если на призму (рис.13)устанавливают цилиндрические валики, то, ось валика с наибольшим диаметром D будетнаходиться в точке 0, а ось валика с наименьшим диаметром D-δ в точке 01. Величина смещения13оси валика (из-за погрешности его диаметра) в направлении плоскости симметрии призмы равнаотрезку 001. Легко видеть, что в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии призмы,ось валика никогда не смещается.Рис.13 Схема к расчету погрешности базирования на призмеПри базировании на призму погрешность базирования являются функцией допуска надиаметр цилиндрической поверхности заготовки и зависят от погрешностей ее формы.
Общийслучай погрешности базирования получим из схемы рис.13. Сплошной окружностью показаназаготовка, выполненная по наибольшему предельному размеру, штриховой - по наименьшему.При выдерживании размера Н1 технологическими базами служат образующие К(К1), а исходной- образующая А(А1). Проектируя предельные положения этой базы на направлениевыдерживаемого размера, получим точки А’ и А’1. Расстояние между ними и есть погрешностьбазирования, отнесенная к размеру Н1. A’A’1=(δ/2)-CO1, где δ - допуск на диаметр заготовки,таккакАА!=ОА-(О1А1+СО1)=(ОА-О1А1)-СО1=(δ.2)-СО1.ИзтреугольникаОСО1СО1=ОО1sinβ,O1L =CO1 =треугольникаОLK OL=OK§α·sin¨ ¸© 2¹изO1LK1следуетO1K 1OK − OK 1δ=вычтем второе из первого OL1-O1L=O1O=тогда§α·§α·§α·sin¨ ¸2 sin¨ ¸sin¨ ¸© 2¹© 2¹© 2¹δα2 sin2A ' A ' = ∆ PH 1∆ PH 3 =изsin β .§·¨sin β ¸δ¸,= ¨1 −α¸2¨© sin 2 ¹Еслиàβ∈[0;α]ªα π º∀β ∈ « ; » ∆ PH 1¬2 2¼получим§·§·¨¸¨sin β ¸δ sin βδ¸;= ¨− 1¸ ; ∆ PH 2= = ¨ 1 +α ¸α¸2¨2¨© sin 2¹© sin 2 ¹δ sin βα2 sin214Аналогичным образом получим погрешность базирования для размеров Н2 и Н1(рис.13).9.4.
Базирование в самоцентрирующем устройствеСамоцентрирующим называется устройство, установочные поверхности которогоподвижны и связаны между собой так, что могут одновременно и с равным перемещениемсближаться к оси устройства (или удаляться от нее), при этом установочные поверхностицентрируют и закрепляют деталь. Примеры таких устройств: кулачковые патроны и разжимныеоправки.Рис.14.
Схема базирования в самоцентрирующем устройстве по наружной поверхности.На рис.14 приведена типовая схема базирования цилиндрической заготовки всамоцентрирующем устройстве и соответствующие погрешности базирования.∆ pa = 0; ∆ ð â =δDδDδd; ∆ pc =; ∆pf =2229.5. Базирование заготовки с ГБ, имеющей форму цилиндрическогоотверстияЦилиндрическое отверстие весьма часто принимается за ГБ. Сориентировать детальотверстием - это значит совместить его ось с какой-то заданной линией в приспособлении.Применяется несколько методов ориентирования такой базой. Наибольшее распространениеполучило базирование с помощью наружной цилиндрической поверхности, самоцентрирующегоустройства и конической поверхности с малой конусностью.9.6. Базирование по отверстию с помощью наружной цилиндрическойповерхности (базирование на палец)При этом методе деталь надевается отверстием на цилиндрическую оправку,выполненную с такими отклонениями чтобы в сопряжении с деталью получить подвижнуюпосадку 6-го и 7-го квалитетов точности.
Рассматриваемый метод установки применяется толькодля деталей с базовыми поверхностями, обрабатываемыми по квалитетам Н6, Н7 иначеполучаются большие погрешности и перекос оси. Чтоб перекос осей базы не превышалдопустимых пределов, длину установочной поверхности пальца или оправки принимают равной1,5 диаметра базы. Погрешности базирования для типового случая приведены на рис.15.15Рис.15. Схема базирования на палец.δd2δD δd∆ ðâ =+22δD δd∆ ðâ =+22∆pf = 0 ÷ δd∆ ðà =9.7. Базирование по отверстию с помощью самоцентрирующего устройства∆ ðà = 0δD∆ ðâ =2δD∆pc =2δd∆pf =2Рис.16.
Схема базирования по отверстию в самоцентрирующее устройство.При любом из рассмотренных выше методов базирования деталей по ГБ в видеотверстия она лишается четырёх степеней свободы. У нее остается две степени свободы:возможность перемещаться вдоль оси и вращаться относительно оси базы.1610. Базирование комплектом баз10.1. Правило базирования заготовки комплектом базПри базировании деталей комплектом баз необходимо учитывать погрешности размераи формы каждой из баз в отдельности, а также погрешности взаимного расположения баз:отклонения от перпендикулярности и параллельности, отклонение размеров между базами и т.д.При этом следует руководствоваться следующим правилом.
При базировании деталикомплектом баз ни одна база не должна лишать деталь тех степеней свободы, которых она укелишена другими базами. Можно рассматривать следующие основные случаи базированиякомплектом баз: 1) главная база плоскость - ДБ - тоже плоскость, 2) ГБ - плоскость,, ДБ отверстие ⊥ ГБ, 3) ГБ - отверстие, ДБ - плоскость // ГБ, 4) ГБ - плоскость, ДБ - отверстие // ГБ,5) ГБ - отверстие, ДБ - плоскость ⊥ ГБ, 6) ГБ - отверстие, ДБ - отверстие // ГБ, '7) ГБ - отверстие,ДБ - отверстие ⊥ ГБ.10.2.
Базирование комплектом баз из плоскостейДеталь в которой обрабатывается уступ В и выдерживается точность размеров N и Mустановлена на три опорные штыря, из которых .два изображены в сечении. Вследствие того,что база - линия АА - располагается с перекосом (под углом α), возникает погрешностьрасположения этой базы. Величина этой погрешности определяется в первую очередьвеличиной угла α, который зависит от "а" и l.
Чем меньше "а" и больше l, тем меньше α. Этонеобходимо иметь в виду при выборе метода установки детали и стремиться увеличиватьрасстояние l между точками контакта базы с установочными элементами. 3десь и дальшепогрешность положения исходной базы связанную с неточностью соответствующейтехнологической базы, а также точностью взаимного положения главной и дополнительнойтехнических баз будем называть погрешностью контактирования и обозначать ∆к. Вприборостроении погрешность ∆к от неточности базы детали будет существенно влиять наточность выдерживаемого размера, если эта база детали получена литьем в песчаную форму,ковкой или другими неточными способами если эта база детали получена литьем повыплавляемым моделям, литьем под давлением или механически обработана в предыдущихоперациях, то погрешность ∆к будет несоизмеримо мала по сравнению с допуском навыдерживаемый размер и ею можно пренебречь, что мы и будем делать.Неточности взаимного положения баз детали.
Определим погрешность контактированияИБМ в направлении размера М (рис.17,а). Погрешностью контактирования связанной спогрешностью плоскости ИБМ пренебрегаем. Тогда, так как база ИБМ, у всех деталей всегдаостается совмещенной с плоскостью пластин 2 и 3, то смещения ее в направлении размера М, небудет и следовательно ∆к=0. Иначе обстоит дело с базой ИБN. Вследствие погрешности угламежду базами ИБN и ИБМ равной ±γ, база ИБN при установке разных деталей будет заниматьразличные положения. Возможные крайние положения ее на схеме обозначены 1 и 2. Различныеточки базы ИБN смещаются в направлении размера N на разную величину точка 0,контактирующая с пластиной 1, практически не имеет смещения, а точка С смещается навеличину m.
На точность размера N наибольшее влияние оказывает, смещение точки С.Наибольшее смещение этой точки в направлении размера равно отрезку C1C2=m.Следовательно ∆км=m. Для определения величины m воспользуемся треугольником OCC1, вкотором С1С2=m/2, OC=l тогда m=2ltgγ. Для уменьшения смещения точки С в направленииразмера N необходимо уменьшить расстояние ОС=l, т.е. пластину 1 надо располагать как можноближе к точке С, как это показано на рис.17,б. В этом случае погрешность контактирования внаправлении размера практически будет равна нулю.17Рис.17.
Схемы поясняющие понятие погрешности контактирования.10.3. Методы базирования заготовки с дополнительной базой, имеющейформу отверстияПри базировании деталей группой баз отверстие весьма часто используется в качествекак главной, так и дополнительной базы. Если отверстие служит дополнительной базой, тометод установки определяется тем, как расположена его ось по отношению к другой ужеустановленной базе детали. Рассмотрим два наиболее часто встречающихся случая: 1) осьотверстия перпендикулярна у другой, уке установленной базе; 2) ось отверстия параллельнадругой уже установленной базе.Понятие о коротком и длинном пальцахБазирование с использованием короткого пальца применяется, когда ГБ - плоскость, аДБ - отверстие перпендикулярное плоскости. Длинный палец применяется, когда ГБ - отверстие,а ДБ - плоскость.