4.2 Анализ схем базирования типовых деталей
Под схемой базирования понимают схему расположения опорных точек на базах. Все опорные точки на схеме базирования изображают условными знаками (рис. 4.4) и нумеруют порядковыми номерами, начиная с базы, на которой располагается наибольшее количество опорных точек (такая база называется основной). При наложении в какой-либо проекции одной опорной точки на другую, изображается одна точка и около нее проставляют номера совмещенных точек.
Число проекций заготовки или изделия на схеме базирования должно быть минимальным, но достаточным для четкого представления о размещении опорных точек.
Схемы базирования типовых (как и любых других деталей) строят в соответствии с правилом шести точек.
Рис. 4.4. Условное обозначение опорных точек:
а – на виде спереди и сбоку;
б – на виде сверху (снизу).
4.2.1 Схема базирования призматических деталей
На рис. 4.5 показана схема установки призматической (в виде параллелепипеда) заготовки. Опоры (точки) расположены на трех координатных плоскостях. Стрелками показаны силы W1, W2 и W3, принимающие заготовку к опорам. В процессе обработки закрепление заготовки осуществляют одной силой, направление которой, как правило, перпендикулярно основной базе. В нашем случае это сила W1, вызывающая возникновение сил трения между нижней базовой поверхностью и опорами, что препятствует смещению заготовки в остальных направлениях. Изменяя направление и точку приложения силы W1, можно прижать заготовку ко всем опорам одновременно.
При соблюдении условия неотрывности заготовки от всех шести опор (они показаны жирными точками), она не может быть сдвинута вдоль координатных осей и повернута вокруг них, т.е. лишается всех шести степеней свободы. Комплект баз, таким образом, будет состоять из установочной базы – нижняя плоскость (несет три опорные точки и лишает заготовку перемещения вдоль оси OZ и двух поворотов вокруг осей OX и OY), направляющей базы – боковая плоскость (несет две опорные точки и лишает заготовку перемещения вдоль оси OX и поворота вокруг оси OZ) и опорной базы (несет одну опорную точку и лишает заготовку перемещения вдоль оси OY).
В качестве установочной базы (основная базирующая поверхность) принимают такую плоскость призматической заготовки, которая имеет наибольшие размеры; в качестве направляющей – плоскость (поверхность) наибольшей протяженности.
Рис.4.5 Схема установки призматической заготовки.
4.2.2 Схемы базирования цилиндрических деталей
Схемы базирования цилиндрических деталей можно условно разделить на две группы:
- базирование длинных цилиндрических деталей (l/d >1, где l – длина детали, d – ее диаметр).
- базирование коротких цилиндрических деталей (l/d ≤1).
4.2.2.1 Базирование длинных цилиндрических деталей
Для точного определения положения гладкого вала в пространстве необходимо задать пять жестких координатных связей (точек, опор), которые лишат его пяти степеней свободы. Базовая цилиндрическая поверхность задается четырьмя координатными точками: две из них лежат на образующей 1-2 (лишают вал перемещения вдоль оси OZ и поворота вокруг оси OX) и две – на образующей 3-4 (лишают деталь перемещения вдоль оси OX и поворота вокруг оси OZ) (рис. 4.6.). Таким образом, цилиндрическая поверхность является двойной направляющей базой – основной базой длинной цилиндрической детали.
Рис. 4.6 - Схема установки длинной цилиндрической детали.
На торце вала задается координатная точка 5, лишающая вал перемещения вдоль оси OY (опорная база). В большинстве случаев для гладкого вала этого достаточно. При необходимости лишения вала всех шести степеней свободы шестая координатная точка 6 может быть задана на поверхности шпоночной канавки (лыски или радиально просверленного отверстия), которая лишает вал вращения вокруг оси OY (опорная база).
Таким образом, комплект баз для полного базирования длинной цилиндрической детали включает двойную направляющую базу и две опорных базы.