Конспект лекций по основам технологии машиностроения / ЛЕКЦИЯ4

37

ЛЕКЦИЯ 4

План

1. Виды баз.

2. Конструкторские, технологические и измерительные базы.

3. Установочные, направляющие и опорные базы.

4. Понятие о явных и скрытых базах. Черновые, чистовые и промежуточные базы.

5. Взаимосвязь конструкторских и технологических размеров при изготовлении деталей

I. Виды баз

На рис. 4.1 представлены виды баз. Они подразделяются по таким признакам, как назначение, число лишаемых степеней свободы, характер проявления.

2. Конструкторские, технологические и измерительные базы

Базирование необходимо на всех стадиях создания изделия – при конструировании, изготовлении и измерении. Поэтому по назначению различают конструкторские, технологические и измерительные базы.

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

Вспомогательная конструкторская база – база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения положения присоединяемого к ней изделия.

Например, на рис. 4.2 I, II, III – основные, а IV, V – вспомогательные конструкторские базы корпуса.

Рис.4.2. Основные (I, II, III) и вспомогательные (IV, V) конструкторские базы корпуса

Технологическая база – поверхность, сочетание поверхностей, ось или точка, используемые для определения положения предмета труда в процессе изготовления (рис.4.3,а).

Рис.4.3. Технологические и измерительные базы

Измерительная база – база, используемся для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения (рис. 4.3, б) .

3. Установочные, направляющие и опорные базы

По числу лишаемых степеней свободы различают установочные, направляющие и опорные базы.

Установочная база – база, лишающая заготовку или изделие 3 степеней свободы – возможности перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей. В качестве установочной базы обычно выбирают поверхность с наибольшими габаритными размерами.

Направляющая база – база, лишающая заготовку или изделие 2 степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси. В качестве направляющей базы обычно выбирают поверхность наибольшей протяженности.

Опорная база – база, лишающая заготовку или изделие одной степени свободы – перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси. В качестве опорной базы обычно выбирается поверхность наименьших габаритных размеров.

Двойная направляющая база – база, лишающая заготовку или изделие 4 степеней свободы – перемещений вдоль двух координатных осей и поворотов вокруг этих осей (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Двойная направляющая база: а – установка вала в двух сходящихся призмах; б – установка вала в длинной призме

Двойная опорная база – база, лишающая заготовку или изделие 2 степеней свободы – перемещений вдоль двух координатных осей (рис.4. 5).

Рис. 4.5. Двойная опорная база: а – установка вала в узкую призму; б – установка кольца на короткий палец

4. Понятие о явных и скрытых базах. Черновые, чистовые и промежуточные базы

По характеру проявления различают явные и скрытые базы.

Явная база – база заготовки или изделия в виде реальной поверхности, разметочной риски или точки пересечения риск.

Скрытая база – база заготовки или изделия в виде воображаемой плоскости, оси или точки. Например, на рис.4.6: I – установочная явная база заготовки, II – направляющая база заготовки, III – опорная скрытая база заготовки.

Необходимо отчетливо представлять, что при сборке, обработке на станке или измерении базирование конкретных деталей, заготовок и узлов осуществляется по реальным поверхностям. Однако базирование по реальным поверхностям не может быть идеально точным вследствие неизбежных погрешностей формы и размеров этих поверхностей. Именно в связи с этим часто оказывается удобным рассматривать идеализированные схемы базирования, в которых базами могут являться воображаемые плоскости, оси симметрии и точки.

Так, при обработке пазов на валах последние удобно устанавливать по наружной поверхности в призмы (рис.4.7).

Рис.4.6. Скрытые и явные базы (I – явная, II, III – скрытые)

Рис.4.7. Установка вала в призму

Так, при обработке пазов на валах последние удобно устанавливать по наружной поверхности в призмы (рис. 4.7). При такой установке ось симметрии заготовки У – У совпадает с осью симметрии призмы, что гарантирует симметричную обработку паза. Ось У – У является скрытой базой заготовки. Глубина паза обычно задается размерами m (от точки Б), n (от точки А) и h (от точки 0). Положение точек А,Б,О в каждой конкретной детали может меняться в зависимости от фактического значения диаметра D заготовки. Осуществить настройку операции на глубину паза можно лишь относительно неподвижной точки С – геометрического центра призмы. Эта точка и будет являться скрытой (условной) базой.

В зависимости от места расположения операции в технологическом процессе различают черновые, чистовые и промежуточные базы.

Черновые база – базы, служащие для базирования заготовки в начале обработки. Чистовые базы используются при окончательной обработке. Все остальные базы носят название промежуточных.

5. Взаимосвязь конструкторских и технологических размеров

при изготовлении деталей

При чистовой обработке в качестве технологических баз стараются использовать те поверхности, которые связаны с обрабатываемыми поверхностями конструкторскими размерами, т.е. размерами, проставленными конструктором на чертеже детали. Однако иногда такой выбор оказывается невозможным. В подобных случаях технолог должен ввести новые технологические размеры и назначить на них допуски с таким расчетом, чтобы выдержать заданный конструктором размер.

В корпусе (рис. 4.8,б) необходимо выдержать конструкторский размер (к.р.) 10^+0,1 мм с тем, чтобы обеспечить беспрепятственное перемещение ползуна (рис.4.8,а).

Рис.4.8. К установлению взаимосвязи конструкторских и технологических размеров

При обработке паза (рис.4.8,г) технолог может в качестве технологической базы выбрать верхнюю плоскость и задать от нее положение дна технологическим размером (ТР), равным конструкторскому размеру. Однако приспособление с поджимом заготовки снизу неудобно для работы. Кроме того, силы резаная будут отрывать заготовку от опор, что потребует дополнительного увеличения зажимного усилия, а следовательно, и габаритов привода приспособления.

Более удобным будет приспособление с базированием заготовки по нижней плоскости (рис. 4.8,д), относительно которой положение дна паза можно задать технологическим размером 20. Пусть на предшествующей операции был выдержан технологический размер с номиналом 30. Тогда конструкторский размер будет замыкающим звеном размерной цепи (рис. 4.8,в), в которой составляющими звеньями будут размеры 20 и 30. В соответствии с изложенным ранее при расчете на максимум–минимум допуск на размер 10:

.

Примем допуски на составляющие размеры одинаковыми:

.

Таким образом допуски вновь вводимых производных технологических размеров оказываются значительно (в 2 раза) более жесткими, чем допуск конструкторского размера.

На основании рассмотренного примера можно сделать следующие выводы:

I. Введение новых технологических размеров на финишных операциях приводит к значительному ужесточению допусков на эти размеры по сравнению с допусками конструкторских размеров.

Следует отметить, что конструкторские размеры во многих случаях задаются от конструкторских баз. Поэтому часто говорят, что ужесточение допусков на технологические размеры является результатом несовпадения технологических и конструкторских баз.

2. Пересчет размеров и допусков производится с помощью теории размерных цепей. При этом конструкторский размер является замыкающим звеном цепи, а вновь вводимые технологические размеры – составляющими звеньями.

3. Отходить от конструкторских размеров целесообразно лишь в случае, если это дает заметные технологические преимущества при условии обеспечения заданной точности, например, с точки зрения удобства установки заготовки.

4. Конструктор при простановке размеров на чертеже детали должен по возможности увязывать эти размеры с будущими технологическими базами.