3.2. Выбор баз

Механическая обработка заготовок обычно произво­дится за несколько установив с использованием различных техно­логических баз. Заготовку будущей детали, как правило, изготов­ляют в заготовительных Цехах (литейном, кузнечно-прессовом и др.).

Поэтому в самом начале разработки технологического процесса технолог имеет дело с необработанными поверхностями заготовки.

Из этих поверхностей он должен выбрать технологические базы для выполнения первой операции. Первоначальное базы должны отвечать общим требованиям, которые предъявляется к технологи­ческим базам. Однако при выборе их необходимо учитывать неко­торые особенности.

1. Эти базы используются в большинстве слу_чаев только для выполнения первой операции механической обработки заготовки. Следовательно, первые операции определяют взаимное расположе­ние поверхностей, обработка которых не предусматривается черте­жом (необрабатываемые поверхности), и поверхностей, подлежа­щих механической обработке. Поэтому в качестве первоначальных баз рекомендуется использовать необрабатываемые поверхности.

2. Первоначальные базы должны быть по Возможности про­стыми, правильной геометрической формы, с наименьшей шерохо­ватостью; недопустимо на них наличие различного вида неровно­стей (заусенцев; мест, где были расположены прибыли, литники, выпоры и т. п.); они должны иметь достаточные размеры, обеспе­чивать устойчивое положение заготовки на стац_ке.

3. При выполнении первой операции припуск распределяется между обрабатываемыми поверхностями. В связ_{и с} этим следует стремиться к равномерности распределения прицу_СКОв цилиндри­ческих поверхностей и пазов (удаление неравномерного припуска с этих поверхностей вызывает снижение режимов резания), учиты­вать объем удаляемого металла, а также возмож_ЮСХЬ перераспределения внутренних напряжений в заготовке.

После выполнения первой операции необходимо установить технологические базы для последующей обработки заготовки.

Такими базами будут уже обработанные Поверхности. Они должны обеспечить обработку исполнительных поверхностей, кон­структорских основных и вспомогательных баз (ГОСТ 21495—76) с необходимым параметром шероховатости, с заданными допусти­мыми отклонениями размеров, геометрической фс>р_{МЫ и} взаимного расположения поверхностей. Они должны также обеспечить надеж­ное закрепление заготовки такое, чтобы исключалось упругое деформирование различных ее поверхностей и Погрешности уста­новки были минимальны.

В процессе разработки технологических Процессов, решая вопросы выбора баз, следует стремиться к соблюдению принципов совмещения (единства) баз и постоянства баз.

Принцип совмещения (единства) баз заключается в том, что в качестве технологических баз принимают поверхности, которые являются конструкторскими и измерительными базами. Если технологическая база не совпадает, например, с конструкторской, необходимо пересчитать размеры, определяющие взаимное распо­ложение поверхностей. Это может привести к уменьшению допус­ков размеров обрабатываемых поверхностей, что Приводит к сниже­нию производительности и повышению себестоимости деталей.

Пример. На рис. 3.5 приведен эскиз об­рабатываемой заготовки с размерами А = — 80_₀.74 мм; Б = 35^+0,в2 мм, точность обо­их размеров соотве1ствует 14-му квалитету (/Л4).

Поверхность /// является конструкто­рской и измерительной базами для поверх­ностей // и IV. Однако э^ти поверхности удобно обрабатывать на горизонтально-фре­зерном станке набором двусторонних диско­вых фрез с использованием в качестве тех­нологической установочной базь поверхности /, которая не совпадает с конструкторской. При работе на настроенном станке (при автоматическом получении размера) положе­ние фрез будет определяться не обозначен­ным в чертеже размером В. Технолог же обя­зан обеспечить обработку заготовки так, чтобы размер Б находился в заданных пределах.

Решив задачу расчетом размерной цепи методом максимума — минимума, будем иметь: А =, 80_₀,₃ мм (/Л2), В = 45z8;|§ мм, если же скорректировать предельные отклонения размера В до стандарт­ных значений, то они будут соответствовать 11-му квалитету: 45а11(=§;||).

Рассмотренный пример показывает, что несовпадение конст­рукторских и технологических баз вызвало необходимость умень­шения допусков на размеры обрабатываемых поверхностей. Если такое повышение точности не может быть приемлемым по различ­ным причинам, то следует рассмотреть другие варианты обработки поверхностей II и IV. Например, следует спроектировать приспо­собление, в котором для базирования заготовки нужно использо­вать поверхность /77, или обрабатывать одновременно комплектом фрез поверхности II, /// и IV при установке заготовки на поверх­ность /.

На этом примере можно убедиться в том, что конструктор обя­зан внимательно подходить к назначению размеров, анализируя технологические возможности обработки поверхностей заготовки. Неудачно проставленные размеры могут привести к значительному усложнению обработки заготовки и увеличению ее себестоимости.

Принцип постоянства баз заключается в том, что для выполне­ния всех операций обработки заготовки используются одни и те же технологические базы. Осуществление этого принципа снижает погрешности взаимного расположения обработанных поверхностей [10, 17]. Стремление к реализации этого принципа объясняется тем, что смена баз сопровождается возникновением погрешностей установки. Принцип постоянства баз в идеальном случае соблю­дается, когда обработка всех поверхностей заготовки производится при одном установе с первоначальных баз. Этот принцип практи­чески в полной мере используется при обработке с одного установа заготовок наиболее простых конструктивных форм (обработка на токарно-револьверных станках, токарных автоматах и полуавтома­тах и др.). Заготовки сложной формы, имеющие разнообразные

поверхности, обрабатывают с одного установа при построе­нии технологического процесса по принципу концентрации пе­реходов на многоцелевых стан­ках, станках с ЧПУ, много­позиционных станках-автома­тах, на автоматических линиях.

В большинстве же случаев обработка заготовок произво­дится за несколько операций.

Поэтому в начале технологического процесса создают надежные технологические базы, которые используют на последующих опе­рациях. Однако в особых случаях приходится отступать от при­нципа постоянства баз. При выполнении большого числа опе­раций технологические установочные багы могут приобретать различные дефекты: утрачивать первоначальные точность раз­меров, формы и расположения, а также параметр шероховатости. Например, наиболее надежными установочными базами при об­работке корпусных заготовок считают плоскость и два точ­ных отверстия, оси которых перпендикулярны ей. В ходе продол­жительного технологического процесса у этих отверстий могут возникнуть различные дефекты. Поэтому часть операций выпол­няют на других базах.

В ряде случаев использование принципа постоянства баз может привести к усложнению выполнения технологического процесса, в результате чего увеличится себестоимость детали. Могут быть и другие причины изменения технологических баз. Когда возникает такая необходимость, в качестве новых баз следует принимать такие поверхности, которые связаны с базами, установленными после выполнения первой операции, высокими точностными параметрами.

В подавляющем большинстве случаев при установке заготовок используют явные базы. Однако в некоторых случаях возникает необходимость перехода к скрытым базам. Например, при малом допускаемом отклонении от концентричности цилиндрических поверхностей / (рис. 3.6) и // в качестве технологичес­кой базы используют скрытую базу — ось точно обработанного отверстия, которая реализуется с номощью беззазорной оправки.

Принятая схема базирования должна обеспечить положение заготовки на станке или в приспособлении, необходимое для обра­ботки поверхностей с заданной точностью. Разработчик техноло­гического процесса определяет принципиальное задание для проек­тирования станочного приспособления. С этой целью на опера­ционных эскизах указывают схему базирования, которая может быть заменена графическим обозначением опор, зажимов и установочных устройств в соответствии с ГОСТ 3.1107—81.В ГОСТ 21495—76, ГОСТ 3.1107—81, в литературе по техноло­гии машиностроения, например [10, 21], приведены распростра­ненные схемы базирования заготовок или изделий, примеры раз­работки схем базирования, условные обозначения опор, зажимов и установочных устройств и число лишаемых ими степеней свободы.