2.2 Основные сведения о базировании
Базирование (по ГОСТ 21495-93) – придание обрабатываемой заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.
Изложенное можно представить, как показано на рис.2.3.
1
У
1
У
1
У
2
2
2
Х
Х
Х
а б в г
Рис. 2.3. Положение заготовки в системе координат при базировании
а – базируемая заготовка (1) и система координат (2); б и в – неправильное
базирование; г – правильное базирование
Процессы создания изделия и задачи базирования можно представить схематически (рис. 2.4).
Процесс создания
изделия
Изготовление
составных частей
Сборка изделия
Проектирование
изделия
Задачи базирования
Базирование
при сборке
изделия
Базирование при
изготовлении
составных частей
изделия
Базирование при
проектировании изделия
Рис. 2.4. Основные задачи базирования
2.3 Классификация баз в машиностроении
Различают три вида баз: конструкторские, технологические и сборочные (рис. 2.3).
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. 2.4.
Б а з ы
Конструкторские
Технологические
Сборочные
Исходные
Установочные
Измерительные
Опорная
Поверочная
Рис. 2.3. Классификационная схема баз в машиностроении
Рис. 2.4. 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. 2.4 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. 2.4) 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. 2.4 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 технологи-ческие 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. 2.4) 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. 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.).