7Технологические базы

База – поверхность, ось, точка объекта обработки, используемая для базирования. Базирование – придание объекту требуемого положения относительно средств других элементов системы.

По назначению базы подразделяются на конструкторские, технологические и измерительные.

Конструкторские базы – определяют положение объекта относительно других элементов сборки. Система в данном случае – это конструкция сборочная, включающая некоторое количество деталей или узлов. Относительно этих деталей или узлов и определяется положение объекта.

Технологические базы – определяют положение объекта относительно средств обработки. Система – технологическая. Включает станок, приспособление, инструмент и деталь. Соответственно, объект – деталь – базируется относительно инструмента и станка. Приспособление – адаптер.

Технологические базы выступают в роли интерфейса

Задачи, решаемые:

координация отдельных элементов (поверхностей, осей) объекта обработки:

сохранения положения детали в процессе обработки

Точность

Координация – граф координации.

Координация топологическая поверхностей осуществляется размерами. Размер направлен по нормали к той поверхности (или оси), которую он координирует. На конструкторском чертеже любые два элемента чертежа, связанные размером, координируют друг друга, эта координация не имеет направленности. То есть топологическая координация не направленная. Соответствующий граф не ориентирован. Документальное выражение ‑ конструкторский чертеж.

Координация технологическая. Граф ориентирован. Дуги направляются от координирующей поверхности к координируемой. Документальное выражение – операционный эскиз.

Сохранения положения – обеспечение надежности, устойчивости. Базы образуют комплект из 3х (иногда 2х). Сохранение положения обеспечивается закреплением. поэтому дополнением схемы базирования является схема закрепления. Задача сводится к определению роли каждой базы – установочная, направляющая, опорная, напр.2я, опорная 2я.

Точность исполняемого размера определяется погрешностью обработки (погрешностью настройки), погрешностью установки детали в приспособлении и приспособления – на станке;

погрешность установки детали в приспособлении определяется погрешностью технологической базы (размеров, формы, шероховатости);

принципы постоянства и единства баз; принцип единства состоит в том, чтобы для обрабатываемой поверхности в качестве конструкторской, измерительной и установочной базы использовать один и тот же элемент детали; принцип постоянства баз предполагает по возможности использование одной базы для множества операций;

необходимо соблюдать принцип наикратчайшего пути, т.е. для обработки какой-либо поверхности следует назначать в качестве базовой ту поверхность, которая связана с ней кратчайшей размерной связью;

среди поверхностей, для которых назначается база, должна находиться поверхность, которая связана кратчайшими размерными связями с как можно большим числом поверхностей и, следовательно, будет базовой на следующем этапе обработки.

В качестве количественной оценки используется погрешность установки.

Три этапа выбора баз:

исследование вопроса координации обрабатываемой поверхности в одном направлении – в направлении исполняемого размера;

дополнение выбранной базы до полного комплекта, который должен обеспечить закрепление и координацию детали относительно средств обработки;

выбор баз для группы поверхностей, обрабатываемых за одну операцию.

Виды анализа при назначении баз: геометрический, механический анализ, размерный анализ.

Геометрический анализ заключается в том, что на основе общих положений теории базирования определяется возможность для необрабатываемых на операции поверхностей быть выбранными в качестве базы. Для этого отбирают необрабатываемые поверхности и определяют, какой комплект этих поверхностей лишает тело шести степеней свободы.

Механический анализ. Заготовка рассматривается как некоторое твердое тело, и выполняется анализ отдельных поверхностей, выбранных за базу. На основе анализа определяют могут ли они использоваться в этой роли. Поверхность может иметь малую протяженность или заготовка в этом месте является нежесткой. Особенно это касается поверхностей, которые одновременно являются базами и поверхностями зажима (для трехкулачкового патрона, цанг, центровых оправок)

Размерный анализ ‑ оценка способов простановки размеров у заготовки и анализ размеров детали. Исходя из принципа совпадения конструкторских и технологических баз из отобранных ранее комплектов баз отбирают комплекты, которые связаны размерами с обрабатываемыми поверхностями.

Правило постоянства баз

Для каждого перехода необходимо определить базы. Переход – это обработка какой-либо поверхности. При этом имеются размеры, которые необходимо выдержать, выполняя обработку. Эти размеры либо связывают обрабатываемую поверхность с другими, либо регламентируют ее саму. Второй вариант характерен для цилиндрических поверхностей.

Например, торец 1 детали (Рисунок 4 .4) связан с торцом 5 размером 90h8. Для обработки торца 1 надо предусмотреть некий упор, а инструмент для торца 1 расположить на расстоянии 90 мм от этого упора. Можно, конечно, упереть деталь в торец 3. Однако размера, непосредственно связывающего торцы 1 и 3 нет. Значит настройку инструмента придется выполнять опосредовано, исходя из других размеров, а это чревато погрешностями.

Что касается цилиндрических поверхностей, то они связаны размерами только сами с собой. Однако и цилиндрической поверхности есть ось. И все точки поверхности связаны с этой осью размером D/2. Если инструмент закрепить на этом расстоянии от оси вращения станка, завращать в этом станке любой предмет и пройтись вдоль него инструментом, то образуется поверхность, все точки которой будут на расстоянии D/2 от оси вращения станка.

Торец 5 – база для торца 1, ось детали – база для поверхности 2. Но эти элементы подходят в качестве баз и для поверхностей 3 и 4 соответственно. Таким образом, уперев деталь в торец 5, можно без дополнительных перестановок можно выполнить сразу два перехода. Аналогичная ситуация и с осью детали: от нее можно тоже обработать две поверхности и, соответственно, выполнить два перехода.

Установка детали на упор торцом 5 не противоречит закреплению ее оси. Правда при этом невозможно будет обрабатывать торец 1. Таким образом, с комплектом баз «торец 5 – ось детали» можно обрабатывать три поверхности. Оба торца можно обработать, если использовать комплект баз «торец 5 – поверхность 4». Однако поверхность 2 с этим комплектом обрабатывать плохо.

Переходы, выполняемые от одинаковых баз – группируются. Предпочтение следует отдавать базам, пригодным для наибольшего количества переходов.

Отдельные базы группируются в комплекты. Комплект баз должен допускать выполнение максимального количества переходов.

Переходы, сгруппированные относительно комплекта базы и соответствующие одному этапу обработки образуют технологическую операцию.