Лекция 7. базирование. базы. схемы базирования

ЛЕКЦИЯ 7. БАЗИРОВАНИЕ. БАЗЫ. СХЕМЫ БАЗИРОВАНИЯ

Рис. 1. Положение заготовки 1 при обработке уступа на горизонтально-фрезерном станке; 2 – фреза; 3 – приспособление

Определение основных понятий

1.1.В любой машине детали и сборочные единицы занимают определенное взаимное положение. Из механики известно, что каждое свободное твердое тело имеет шесть степеней свободы относительно системы координат X, Y, Z. Оно может перемещаться параллельно трем взаимно перпендикулярным координатным осям и вращаться вокруг каждой из них (рис.1).

Рис. 1. Твердое тело в пространстве

Таким образом, для определения положения детали необходимо и достаточно иметь шесть опорных точек. Этот вывод получил название «Правило шести точек». Это правило широко используют при конструировании изделий, где возникают задачи соединения требуемой точностью двух или большего количества деталей. Например: при сборке и регулировке машины и ее механизмов, при обработке деталей на различных технологических операциях, когда деталь необходимо установить и закрепить с заданной точностью на столе станка или в приспособлении.

1.2. Базирование.Базирующие поверхности. В общем случае базирование – это, придание изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. При обработке заготовок на станках под базированием понимается придание им требуемого положения относительно элементов станка или обрабатывающего инструмента.

Поверхности детали, участвующие в ориентировке и соприкосновении с элементами приспособлений при обработке или сборке по опорным точкам, называются базирующими поверхностями.

Детали в сборочное положение устанавливают по базам - поверхностям на деталях и элементах сборочного приспособления. Точность изготовления деталей изделия, образование на них базовых поверхностей и точность изготовления сборочного приспособления является важнейшим условием получения требуемой формы и размеров узлов, отсеков и агрегатов

1.3. Базой называется поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащие заготовке или изделию, и используемые для базирования.

1.4. Сборочными называют базы, определяющие положение детали в приспособлении относительно других деталей при сборке.

1.5. Главная база (ГБ) - лишающая заготовку наибольших степеней свободы.

1.6. Дополнительная база (ДБ) - все базы на заготовке, за исключением главной.

1.7. Комплект баз - совокупность баз, образующих систему координат заготовки или изделия

КЛАССИФИКАЦИЯ БАЗ.

Несмотря на разнообразие задач по базированию, оказалось возможным ограничиться тремя признаками при классификации баз: по назначению, по лишаемым степеням свободы и по характеру проявления.

2.1. Классификация баз по назначению.

По своему назначению базы классифицируются на конструкторские, технологические и измерительные.

2.1.1 Конструкторской базой детали называется база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.

По своему значению для готового изделия конструкторские базы могут быть основными и вспомогательными.

Основная конструкторская база – это база, принадлежащая детали или сборочной единицы и используемая для определения ее положения в изделии (рис.8).

Рис.8. Пример основной конструкторской базы: I, II, III – комплект основных конструкторских баз шестерни

Вспомогательная конструкторская база – это база, принадлежащая изделию и используемая для определения положения присоединяемой к нему детали или сборочной единицы (рис.9).

.

Рис.9. Пример вспомогательной конструкторской базы: I, II, III – комплект вспомогательных баз вала со шпонкой.

2.1.2. Технологической базой называется база, используемая для определения положения изделия в процессе изготовления или ремонта. Например: при фрезеровании уступа призматической детали на фрезерном станке, при выдерживаемых размерах А, В, С (рис.10).

2.1.3 Измерительной называют базу, используемую для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.

Рис.10. Пример технологической базы:

I, II, III – комплект технологических баз

Рис.11. Пример измерительной базы:

А – измерительная база

Рис.12. Пример технологических баз при сборке

Закрепление

При установке заготовки или детали после базирования само собой обязательно наличие силового замыкания.

Рис. 13. Схема закрепления заготовки в приспособлении

Схемы базирования

Погрешности базирования

Рис. 7, а, б. Схема базирования (а) и схема установки (б) с совмещением измерительной и установочной (технологической) баз при обработке уступа;

Рис. 7, в. Схема к расчету погрешности базирования при несовпадении измерительной и технологической баз

Принципы базирования

Принцип совмещения баз.При назначении технологических баз для точной обработки заготовки в качестве технологических баз следует принимать поверхности, которые одновременно являются конструкторскими и измерительными базами детали, а также используются в качестве баз при сборке изделий. В наиболее общем виде принцип совмещения баз состоит в том, чтобы использовать в качестве про­ектной конструкторской и действительных технологической и измерительной баз по отношению к рассматриваемой поверхности одни и те же элементы детали.

Этот принцип является одним из самых важных при разра­ботке конструкции и технологических процессов, поскольку не­совмещение баз приводит к появлению погрешности базирова­ния ɷК_б. Наиболее полно этот принцип может использовать кон­структор, так как именно он выбирает схемы базирования и коор­динации поверхностей.

Рис. 4

Конструкторская база задается рабочим чертежом. Если кон­структор решил вопрос совмещения баз удовлетворительно, то тех­нолог использует конструкторскую базу в качестве действительной тех­нологической или измерительной ба­зы. Правильно назначив измерительную базу, совместив ее с кон­структорской или произведя пересчет конструкторских раз­меров на технологические при несовмещении технологиче­ской и измерительной баз с конструкторской и используя принцип постоянства базы, можно достичь хороших резуль­татов.

Размер К задан конструктором от базы 0, являющейся осью цилиндрической поверхности детали. Эту базу можно сов­местить с технологическими базами, поставив деталь при обра­ботке поверхности Б на центровые гнезда, с помощью которых, по-видимому, обрабатывалась сама цилиндрическая поверхность на предшествующей операции (постоянная технологическая база). В этом случае погрешность базирования отсутствует. На фрезерной операции технолог выбрал в качестве технологической и измерительной баз поверхность А (совмещены технологическая и измерительная базы).

Рис. Схема для расчета погрешности базирования в сборочных приспособлениях

Принцип постоянства базы.Принцип постоянства баз заключается в том, что при разработке технологического процесса необходимо стремиться к использованию одной и той же технологической базы, не допуская без особой необходимости смены технологических баз (не считая смены черновой базы). Стремление осуществить обработку на одной технологической базе объясняется тем, что всякая смена технологических баз увеличивает погрешность взаимного расположения поверхностей, обработанных от разных технологических баз, дополнительно внося в нее погрешность взаимного расположения самих технологических баз, от которых производилась обработка поверхностей.

В связи с тенденцией повышения концентрации операций принцип постоянства базы приобретает особое значение. Сущность его состоит в следующем.

Погрешности во взаимном расположении поверхностей, выпол­ненных по координационным размерам от одной технологической базы, зависят лишь от погрешностей обработки и настройки и не зависят от погрешностей установки и схемы базирования.

Предположим, что поверхности М и N уже обработаны (рис. 11.2).

Вариант 1. Действительной технологической базой при обра­ботке двух отверстий и выдерживания размера С' ± 0,05 служит поверхность М, которая одновременно является проектной кон­структорской базой (рис. 11.2, а). Здесь и далее считаем, что точ­ность обработки на всех операциях одинакова (±0,05 мм); буквен­ные размеры со штрихом — технологические. Отверстие также обрабатывается от технологической базы М по координационному размеру Д' ± 0,05 (рис. П.2, б). Ожидаемая точность обработки размера Б± 0,1 мм.

Вариант 2, Действительной технологической базой при обработке 2-х отверстий по координатному размеру Е± 0,05 служит поверхность N(рис. П.2, в). Отверстие также обрабаты­вается от установочной базы N по размеру Р' ± 0,05

Рис. 11.2, Использование постоянной базы

(рис.11.2,г).Ожидаемая точность расположения отверстий по размеру Б, как и в первом варианте, — 0,1 мм.

Вариант 3. Действительной технологической базой при обра­ботке двух отверстий по координационному размеру Е' ± 0,05 служит поверхность N(рис. П.2, д). Отверстие обрабатывается относительно другой базы — поверхности Мпо координацион­ному размеру Д' = ± 0,05 (рис. II.2, е).

Ожидаемая точность расположения отверстий по размеру Б составит ±0,2 мм, так как необходимо учесть погрешность рас­положения базовых поверхностей М и N относительно друг друга заданную допуском ± 0,1 мм.

Этот пример показывает, что соблюдение принципа постоянства баз приводит к повышению точности обработки.

u ZIdkp+ELcVgeOHujqyh7JtUoY8pKH0kMvI0M+qEcYrdm4W0guIRqj6xaGEcbVxGFFux3Snoc64K6 b1tmBSXqncbOXE3n87AHUZlnFzNU7LmlPLcwzRGqoJ6SUVz7cXe2xsqmxUjjLGi4wW7WMnL9lNUx fRzd2ILjmoXdONej19PPYPUbAAD//wMAUEsDBBQABgAIAAAAIQCOnSPD3gAAAAkBAAAPAAAAZHJz L2Rvd25yZXYueG1sTI/BTsMwDIbvSLxDZCQuiCVrC4LSdJomEOcNLtyyxmsrGqdtsrXj6TEndrPl T7+/v1jNrhMnHEPrScNyoUAgVd62VGv4/Hi7fwIRoiFrOk+o4YwBVuX1VWFy6yfa4mkXa8EhFHKj oYmxz6UMVYPOhIXvkfh28KMzkdexlnY0E4e7TiZKPUpnWuIPjelx02D1vTs6DX56PTuPg0ruvn7c +2Y9bA/JoPXtzbx+ARFxjv8w/OmzOpTstPdHskF0GrJUPTCqIU25AgNZtuRyex7UM8iykJcNyl8A AAD//wMAUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250 ZW50X1R5cGVzXS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAv AQAAX3JlbHMvLnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAiFcZKjICAABUBAAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAu AgAAZHJzL2Uyb0RvYy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAjp0jw94AAAAJAQAADwAAAAAAAAAAAAAA AACMBAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAJcFAAAAAA== " strokecolor="white">

Рис. 7, а, б. Схема базирования (а) и схема установки (б) с совмещением измерительной и установочной (технологической) баз при обработке уступа;

Рис. 7, в. Схема к расчету погрешности базирования при несовпадении измерительной и технологической баз

Базирование по разметке

Сборка по разметке– требует обязательного наличия в составе собираемого изделия одной такой детали, которая могла бы выполнять роль основной (базовой) и на которой можно нанести линии разметки под сочленяемые с ней другие детали. При этом используются универсальные слесарные инструменты и приспособления (струбцины, чертилки, керн, циркуль и т.п.). Детали размечают вручную или фотоконтактным методом (по специальным шаблонам из винепроза)

При сборке по разметке положение каждого элемента определяют по линиям, нанесенным на сопрягаемые элементы.

Применяется при запуске серийного производства. Таким образом, собираются детали внутреннего контура воздушного судна.

«+» Нет специальной оснастки.

«-» Большая трудоёмкость, очень сильно влияет квалификация рабочих.

Базирование по СО.

Сборка по сборочным отверстиям (СО)– процесс, при котором взаимное расположение собираемых деталей определяется положением имеющихся на них сборочных отверстий.

Собираемые детали совмещают друг с другом, и на период сборки в СО вставляют фиксаторы.

Ориентация базируемых деталей производится по отверстиям в базовой детали (по СО), вскрываются по взаимно увязанным шаблонам.

«+» Хорошие подходы, простота сборки, не требуется специальной оснастки, не важна квалификация рабочих, легко механизировать сборку.

«-» Не всегда высокая точность, требуются взаимно увязанные шаблоны.

Применяют для внутреннего набора.

4 Сборочные базы при сборке в приспособлениях.Сборочные приспособления обеспечивают требуемое взаимное расположение собираемых деталей, инструмента, придание формы недостаточно жестким деталям и узлам в процессе сборки. При этом создаются следующие преимущества по сравнению со сборкой по разметке:

– исключается разметка и пригонка деталей;

– ускоряется и облегчается процесс сборки;

– достигается взаимозаменяемость собираемых узлов и агрегатов;

– возможна механизация процесса сборки.

Базирование по КФО.

ЛЕКЦИЯ 7. БАЗИРОВАНИЕ. БАЗЫ. СХЕМЫ БАЗИРОВАНИЯ

Рис. 1. Положение заготовки 1 при обработке уступа на горизонтально-фрезерном станке; 2 – фреза; 3 – приспособление