67. Схема базирования призматических деталей.

Всякое твердое тело, рассматриваемое в системе трех взаимно перпендикулярных осей может иметь шесть степеней свободы: перемещение вдоль этих осей и повороты относительно тех же осей. Если задать шесть координат, то можно точно определить положение детали в пространстве.

Если координаты заменить опорными точками, получается схема базирования призматической детали в приспособлении. Силы зажима W₁; W₂; W₃ совместно с опорными точками обеспечивают двухсторонние связи – силовое замыкание всей системы.

Поверхность детали, несущая три опорные точки, называется главной базирующей поверхностью; боковая поверхность с двумя точками – направляющей, торцовая поверхность с одной точкой – упорной.

В качестве главной желательно выбирать поверхность, имеющую наибольшую площадь. В качестве направляющей – поверхность наибольшей протяженности.

Д ля ориентировки призматического тела в пространстве необходимо соединить три точки a1,a2, и a3 его нижней поверхности не лежащей на общей прямой двусторонними позиционными связями с плоскостью XOY прямоугольной системы координат (рис.6.1). При этом двусторонние связи символизируемые координатами z, могут быть представлены в виде недеформируемых стержней, сохраняющих, однако, способность скользить по плоскости XOY вдоль осей OX и OY, не отрываясь от неё и от нижней плоскости А призматического тела. В результате этого призматическое тело лишается 3ёх степеней свободы т.е., в частности, оно теряет возможность поступательного движения вдоль оси OZ и вращательного движения вокруг осей OX и OY. Для лишения тела ещё двух степеней свободы, т.е. лишение возможности перемещений вдоль оси OX и поворотов вокруг оси OZ, необходимо соединить его боковую поверхность B двумя двусторонними связями с плоскостью YOZ.

68. Схема базирования цилиндрических длинных и коротких деталей . Базирование по коническим поверхностям. Принцип постоянства баз.

СХЕМА БАЗИРОВАНИЯ ДЛИННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

Д ля ориентировки длинного цилиндрического тела (l>d) в пространстве необходимо соединить его цилиндрическую поверхность А двумя двусторонними связями – координатами x c плоскостью YOZ (рис.6.5), лишая этим тело 4ёх степеней свободы. Для устранения возможности перемещения тела вдоль оси OY необходимо соединить его торец C двусторонней связью – координатой у с плоскостью XOZ. Для лишения тела 6ой степени свободы(возможности поворота вокруг собственной оси) должна быть предусмотрена 6ая двустороння связь в виде опорной точки, располагаемой на поверхности шпоночной канавки В. В реальных условиях базирования 4 двусторонние связи заменяются 4мя опорными точками, находящимися в контакте с цилиндрической поверхностью А, называемой двойной направляющей базой. Торцовая поверхность С, на которой располагается 5ая опорная точка, называется опорной базой, а шпоночная канавка В –второй опорной базой.

При проектировании приспособлений в случае базирования длинных цилиндрических заготовок часто используются призмы, создающие 4 опорные точки для двойной направляющей базы.

СХЕМА БАЗИРОВАНИЯ КОРОТКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (ДИСКИ, КОЛЬЦА)

При ориентировке в пространстве короткого цилиндрического тела(типа тонкого диска) необходимо соединить его торцовую поверхность А (рис.6.7) тремя двусторонними связями (координатами) у с плоскостью XOZ. При этом тело лишается трёх степеней свободы: возможности перемещения вдоль оси OY и поворотов вокруг осей OX, OZ. Для лишения тела возможности перемещения вдоль осей OX, OZ следует соединить его цилиндрическую поверхность В двусторонними связями т.е. координатами x и z, с плоскостями XOY, YOZ; шестая двусторонняя связь, лишающая тело возможности поворотов вокруг собственной оси, параллельна оси OY, создаётся помещением опорной точки на поверхности шпоночной канавки С.

При соответствующей замене двусторонних связей опорныи точками торцовая поверхность А (рис.6.7) диска, контактирующая с 3мя опорными точками, лишающими диск 3ех степеней свободы, называется установочной базой. Цилиндрическая поверхность В, контактирующая с 2мя опорными точками и соответственно отбирающими у диска 2 степени свободы, называется двойной опорной(центрирующей) базой, а поверхность шпоночной канавки С, лишающая диск одной степени свободы – опорной базой. При ориентировке дисков удобно использовать призмы.

БАЗИРОВАНИЕ ПО КОНИЧЕСКИМ ПОВЕРХНОСТЯМ

При установке детали длинной конической поверхностью, например в коническом отверстии шпинделя станка, она лишается пяти степеней свободы, т.к. длинная коническая поверхность является одновременно двойной направляющей и упорной базой. Для ориентации детали в угловом положении требуется еще одна упорная поверхность под штифт или шпонку.

При установке детали в центрах станка используются короткие конические отверстия. Левое центровое отверстие является одновременно центрирующей и упорной базовой поверхностью и лишает деталь трех степеней свободы; правое – только центрирующей, дополнительно лишающей деталь двух степеней свободы. Если при центрировании задать детали точное угловое положение и лишить ее шестой степени свободы, то используется вторая упорная база.

Из анализа основных схем видно, что для полного базирования детали с лишением ее всех степеней свободы необходим комплект их трех базирующих поверхностей, несущих шесть основных опорных точек (правило шести точек). Каждая опорная точка отнимает у детали одну степень свободы. При установки по черновым базам или по грубо обработанным поверхностям излишние опорные точки (сверх шести) делают схему базирования статически неопределенной и не только повышает, но, наоборот, понижает точность установки. Очень часто для повышения жесткости и устойчивости устанавливаемых деталей вместо четвертой точки используют вспомогательную опору, которая должна быть самоустанавливающейся или подводимая.

При базировании детали плоскостями ее бобышек, расположенными по периметру четырехугольника, целесообразно одну из постоянных опор заменить двухточечной, но она должна быть самоустанавливающейся.

ПРИНЦИП ПОСТОЯНСТВА БАЗ.

Принцип постоянства баз заключается в том, что при разработке технологического процесса необходимо стремиться к использованию одной и той же технологической базы, не допуская без особой необходимости смены технологических баз( не считая смены черновой базы).

Стремление осуществить обработку на одной технологической базе объясняется тем, что всякая схема технологических баз увеличивает погрешность взаимного расположения поверхностей, обработанных от разных технологических баз, дополнительно внося в неё погрешность взаимного расположения самих технологических баз, от которых производилась обработка поверхностей.

69. Расчет погрешностей базирования на примерах различных установок деталей. Количество баз, необходимых для базирования.