7. Общие понятия о базировании. Понятия о базах. Классификация баз

Проектирование технологических процессов связано с выбором баз.

Базирование – придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.

База – поверхность или выполняющее эту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, подлежащая заготовке или изделию и используемая для базирования.

Теория базирования является общей и распространяется на все тела, которые могут рассматриваться как твердые, и на всех стадиях производственного процесса: механическая обработка, транспортирование, измерения, сборка и т.д.

Классификация баз. Базирование необходимо на всех стадиях создания изделия: конструирования, изготовления, измерения, а также при рассмотрении изделия в сборе. По назначению базы делятся на конструкторские, технологические и измерительные.

Конструкторская база – база, используемая для определения положения детали или сборной единицы в изделии.

Основная база – это конструкторская база принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения ее положения в изделии.

Вспомогательная база – это конструкторская база, принадлежащая детали или сборочной единицы и используемая для определения положения присоединяемого к ним изделия

Технологическая база – база, используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта. Различают основные и вспомогательные (искусственные) технологические базы.

Основные технологические базы – это поверхности, которые являются неотъемлемым элементом конструкции детали и выполняют определенную роль при ее работе в изделии. Так, поверхность отверстия 1 торец заготовки 2, используемые для базирования при нарезании зубьев, являются основными технологическими базами.

Рис. Основные технологические базы

Вспомогательные технологические базы – это поверхности, специально создаваемые на детали исходя из технологических соображений, и для работы детали в изделии они не нужны. В качестве вспомогательных технологических баз используют центровые гнезда валов. Так, при рассмотрении технологического процесса изготовления поршня двигателя, в качестве вспомогательных технологических баз использовался центрирующий поясок и торец юбки поршня двигателя.

Рис. Вспомогательные технологические базы

Измерительная база – база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения

При установке заготовки на станке (в приспособлении) необходимо лишить ее всех степеней свободы. Из механики известно, что каждое твердое тело имеет шесть степеней свободы (три поступательных и три вращательных движения относительно трех взаимно перпендикулярных осей). Чтобы лишить заготовку всех степеней свободы, необходимо прижать ее к шести неподвижным точкам приспособления. Эти шесть точек должны быть расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

По лишаемым степеням свободы технологические базы разделяются на установочные (лишают заготовку трех степеней свободы - перемещения относительно одной оси и вращения относительно двух других), направляющие (лишают заготовку двух степеней свободы - вращения относительно одной оси и перемещения относительно другой) и опорные (лишают заготовку одной степени - перемещения относительно одной плоскости). Применительно к базированию призматической детали плоскость ХОY – установочная база, ХОZ – направляющая база, YOZ – опорная база. Для поверхностей тел вращения двойная направляющая база и двойная опорная база.

Двойная направляющая база – база, лишающая заготовку или изделия четырех степеней свободы – перемещения вдоль двух координатных осей и поворот вокруг этих осей (рисунок 18а)

Двойная опорная база – база, лишающая заготовку или изделия двух степеней свободы вдоль двух координатных осей.

По характеру проявления технологические базы разделяют на явные и скрытые. Явная база – база заготовки или изделия в виде реальной поверхности. Скрытая база – база заготовки в виде воображаемой плоскости, оси или точки.

1 – установочная явная база заготовки; II –направляющая скрытая база заготовки; III - опорная скрытая база заготовки 1-6 - опорные точки; 7 – заготовка; 8- губки самоцентрирующихся тисков

Рекомендации по выбору технологических баз. Основные соображения, которыми целесообразно руководствоваться при выборе баз для обработки заготовок следующее:

1 Следует по возможности использовать принцип совмещение баз, т.е. в качестве технологических баз выбирать поверхности, являющиеся одновременно конструкторскими и измерительными базами. При выборе баз технолог должен анализировать не только рабочие, но и сборочные чертежи деталей.

2 Следует по возможности соблюдать принцип постоянства баз и в ходе обработки на всех основных операциях техпроцесса использовать одни и те же поверхности. Когда постоянство не может быть обеспечено, то в качестве новой технологической базы выбирают более точно обработанные поверхности.

3 Технологическая база должна обеспечивать достаточную устойчивость и жесткость установки заготовки в приспособлении. Это достигается соответствующими размерами и качеством базовых поверхностей, а также их взаимным расположением.

4 При выборе технологической базы необходимо обеспечить соответствующую ориентацию заготовки в приспособлении. Для полной ориентации заготовки в приспособлении количество и расположение установочных элементов должно быть таким, чтобы заготовка не могла иметь сдвига и вращения относительно трех координатных осей. При выполнении этого условия заготовка лишается всех степеней свободы. Количество установочных элементов должно быть равно шести, их взаимное положение должно обеспечивать достаточную устойчивость заготовки в приспособлении.

Цилиндрическую деталь можно лишить пяти степеней свободы.

При установке заготовок на черновые базы применяют установочные элементы в виде точечных опор. При установке на точечные и чисто обработанные поверхности во избежание вмятин используют опорные пластины или другие элементы с развитой опорной поверхностью.

При обработке нежестких заготовок или в случае недостаточной их устойчивости ввиду небольшой протяженности базовых поверхностей может возникнуть необходимость увеличение количества опорных точек (сверх шести). Дополнительные опоры делают регулируемыми или самоустанавливающимися.

Способы установки деталей на станках:

• Установка детали непосредственно на столе станка (или в универсальном приспособолении) с выверкой ее положения относительно стола станка и инструмента (применяют в единичном и мелкосерийном производстве)

• Установка детали на столе станка по разметке.

• Установка детали в специальном приспособлении ( в крупносерийном и массовом обязательно)