Базирование заготовок, деталей

Базирование - это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат (ГОСТ 21495-76).

База - это поверхность или сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемая для базирования.

Для обеспечения неподвижности заготовки или изделия на них необходимо наложить шесть связей с целью ограничения их перемещения и поворота (вращения) по трем координатным осям, т.е. лишения шести степеней свободы.

Точка, символизирующая одну из связей заготовки или изделия с избранной системой координат, называется опорной точкой. Все опорные точки на схеме базирования изображают условными знаками и нумеруют порядковыми номерами, начиная с базы, на которой располагается наибольшее число опорных точек.

На рис. 4.29 показана схема базирования призматической детали; эта схема иллюстрирует так называемое правило шести точек: чтобы придать объекту вполне определенное положение в приспособлении, необходимо и достаточно иметь шесть опорных точек, лишающих его всех шести степеней свободы.

Рис. 4.1. Схема базирования призматической заготовки

а б Рис. 4.2 Варианты базирования для деталей различной конфигурации: а – базирование для выполнении одного размера; б – базирование для выполнения двух размеров

Возможны случаи, когда для достижения поставленной задачи достаточно использование при базировании заготовки пяти, четырех и даже трех опорных точек. Это зависит от числа выдерживаемых при выполнении операции размеров и схемы их расположения.

Рис. 4.3. Схема обработки при несовпадении конструкторской и технологической баз

Так, для выполнения одного размера N (рис. 4.30а) достаточно одной базы (трех опорных точек), для выполнения двух размеров N и М потребуется две базы (пять опорных точек) (рис. 4.30б).

Различают базы конструкторские (заданные чертежом), технологические (используемые при изготовлении) и измерительные (используемые при измерении). При несовпадении (смене) баз возникают погрешности, которые определяют методом решения размерных цепей.

Например, у детали (рис. 4.31) требуется обработать верхнюю плоскость, обеспечив конструкторский размер А_å=20±0,25мм.

Установка детали в приспособление с базированием на плоскость А неудобна, поэтому за технологическую базу принято основание, т.е. конструкторская и технологическая базы не совпадают. Возникает задача: с какой точностью требуется выполнить размер А₁=50мм, чтобы при известном А₂=30±0,15мм получить заданный на чертеже размер 20±0,25мм? Понятно, этот размер - 20±0,25мм - является замыкающим.

Используя соотношение (1.16) и принимая оговоренные при выводе этого соотношения ограничения, получаем:

, следовательно, искомый размер должен быть равен 50±0,2мм.

Погрешность базирования - это отклонение фактического положения заготовки от требуемого. Погрешность базирования может являться следствием несовпадения конструкторской и технологической баз (как это было в рассмотренном выше примере), неудачной схемой установки заготовки в приспособлении; на погрешность может влиять допуск на изготовление базирующей поверхности.

Рис. 4.4. Погрешность базирования валика на призме

Например, требуется обработать уступ на валике (рис.4.32).

Размеры 5±0,1мм и 6±0,1мм заданы от оси валика. При установке валика на призму изменения размера базирующей поверхности Æ30 в пределах допуска (0,16мм) вызовет смещение оси в вертикальной плоскости: ось займет положение О₁ при максимальном размере диаметра и О₂ - при минимальном.

Погрешность базирования d_б при этом составит (см. DО₁О₂А):

при g=90°: d_б=0,71;×IТ=0,71×0,16=0,11мм.

При установке заготовки в приспособлении ее последовательно базируют, прижимая к опорным элементам и, тем самым, накладывая на заготовку односторонние связи, затем закрепляют, обеспечивая двухсторонние связи, т.е. лишая заготовку возможности смещения по обе стороны относительно рассматриваемой оси. К опорным элементам относятся опорные пластины и штыри, пальцы, центры и др.

Выбор схем базирования и вся последовательность обработки во многом предопределены конструкторскими решениями, схемой простановки размеров. Более технологичной является та конструкция, на изготовление которой затрачивается меньше времени, требуется более простое приспособление, а заданная точность достигается проще и надежнее.