Контрольные вопросы

1. Понятие о служебном назначении машины.

2. Что понимают под качеством машины? Перечислить показатели качества машины.

3. Что понимают под качеством машины? Каков ее количественный показатель?

4. Что такое точность?

5. Перечислить показатели требуемой и фактической точности.

2 Основы базирования

2.1 Базирование и базы

В процессе изготовления машины возникают задачи соединения с требуемой точностью двух и большего количества деталей. Такие задачи возникают при сборке и регулировке машины и ее механизмов, при обработке деталей на различных технологических системах, когда заготовку необходимо установить с заданной точностью.

Аналогичные задачи приходится решать при установке режущего инструмента на шпинделе станка, борштанге, резцедержавке или в другом виде приспособления, а также каждый раз, когда необходимо произвести измерение детали или заготовки при помощи любого измерительного инструмента или приспособления. Те же задачи возникают при ремонте машин и их эксплуатации.

Для решения поставленных задач служат основы базирования. Согласно теоретической механике, требуемое положение твердого тела относительно выбранной системы координат достигается наложением геометрических связей.

Связями в теоретической механике называют условия, которые налагают ограничения на положение тела.

Связи обычно осуществляются в виде различных тел, стесняющих свободу движения данного тела.

Независимые перемещения, которое может иметь тело, называют степенями свободы. Абсолютно твердое тело имеет шесть степеней свободы. Для того чтобы предать телу необходимое положение и состояние покоя относительно выбранной системы отсчета, его надо лишить шести степеней свободы, наложив на него шесть двусторонних геометрических связей.

Если избрать в качестве системы отсчета прямоугольную систему координат ОХУZ (рис. 2.1), то при наложении шести геометрических связей 1-6 тело лишится трех перемещений вдоль осей ОХ, ОУ и ОZ и трех поворотов вокруг осей, параллельных им, оставаясь неподвижным в системе ОХУZ.

Каждая из координат лишает твердое тело одной степени свободы. Величина этой координаты должна определять с требуемой точностью расстояние одной из точек твердого тела относительно выбранной координатной плоскости.

Следовательно, положение любой детали, рассматриваемой как абсолютно твердое тело, определяется относительно трех выбранных координатных плоскостей.

Придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат называется базированием.

П ридание детали требуемого положения в избранной системе координат осуществляется в реальной ситуации путем соприкосновения ее поверхностей с поверхностями детали или деталей, на которые ее устанавливают или с которыми ее соединяют.

Реальные детали машин ограничены поверхностями, имеющими отклонения формы от своего идеального прототипа. Поэтому базируемая деталь может контактировать с деталями, определяющими ее положение лишь на отдельных элементарных площадках, условно считаемых точками контакта.

В общем случае при сопряжении детали по трем поверхностям с деталями, базирующими ее, возникает шесть точек контакта. При этом на контактирующих поверхностях точки контакта распределяются определенным образом.

На рис 2.2 показана деталь типа прямоугольного параллелепипеда, установленная в "угол", образованный базирующими деталями. Шесть точек контакта распределились на поверхностях детали (соответственно и на поверхности детали, на которые она установлена) следующим образом: три точки контакта на нижней поверхности детали, две на боковой поверхности и одна на торцовой поверхности.

Таким образом, наложение на деталь шести геометрических связей и определение ее положения относительно деталей, на которые она установлена, в реальной жизни осуществляется через точки контакта.

Рисунок 2.2 – Сопряжение реальных деталей по трем номинально плоским поверхностям.

Из рассмотренного примера видно, что базирование детали было осуществлено с помощью нескольких ее поверхностей баз.

Базой называют поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемая для базирования (рис. 2.3).

В рассмотренном примере система O₁X₁Y₁Z₁ была построена на точках контакта базируемой детали с деталями, на которые она установлена. При идеализации геометрической формы поверхностей баз считается, что контакт деталей происходит полностью по сопрягающимся поверхностям. И тогда за координатные плоскости принимают поверхности баз, а наличие связей, наложенных на них, отображается опорными точками, носящих теоретический характер.

Р исунок 2.3 – Базы

1 – база; 2 – деталь; 3 – заготовка; 4 – губки самоцентрирующих тисков;

5 – центрирующий конус приспособления

О

Рисунок 2.4 Условное обозначение опорной точки:

а – на виде спереди и сбоку; б – на виде сверху.

порная точка – это символ одной из связей заготовки или изделия с выбранной системой координат. Условное изображение опорной точки показано на рисунке 2.4.

Все опорные точки на схеме базирования нумеруют порядковыми номерами, начиная с базы, на которой располагают наибольшее число опорных точек. Число проекций детали на схеме базирования должно быть достаточным для четкого представления о размещении опорных точек. При наложении в какой-либо проекции одной опорной точки на другую, изображают одну точку и около нее проставляют номера совмещенных точек.

На рисунке 2.5 пример, приведенный на рисунке 2.2, дан в другой интерпретации: детали сопрягаются по идеально плоским поверхностям, координатные плоскости системы O₁X₁Y₁Z₁ образованы самими базами. Здесь же показана схема базирования устанавливаемой детали.

Схема базирования – схема расположения опорных точек на базах заготовки или изделия

Рисунок 2.5 – Идеализированное представление о сопряжении деталей по плоским поверхностям.