6. Принцип единства (совмещения) баз

При назначении баз для точной обработки заготовки в качестве технологических баз следует принимать поверхности, которые одновременно являются конструкторскими и измерительными базами детали, а также используются в качестве баз при сборке изделий.

При совмещении технологических баз с конструкторскими и измерительными обработку заготовок осуществляют по размерам, проставленным на рабочем чертеже, с использованием всего поля допуска на размер, предусмотренного конструктором.

Пример. При нарезании зубьев технологическая база заготовки, поверхность посадочного отверстия в ступице зубчатого колеса, совмещена со сборочной базой (рис. 21,а). При шлифовании посадочного отверстия D в ступице зубчатого колеса (например, после термообработки) технологическая база, делительная окружность d_e, совмещена с конструкторской (см. рис. 21,б). Заметим, что эти примеры демонстрируют также принцип обратимости баз.

Если технологическая база не совпадает с конструкторской или измерительной, то приходится производить замену размеров, проставленных на рабочих чертежах от конструкторских и измерительных баз, более удобными для обработки технологическими размерами, проставленными от технологических баз. Пересчёт размеров осуществляют решением соответствующих размерных цепей, которые при несовпадении баз удлиняются; в них появляются дополнительные звенья, а это приводит к ужесточению допусков на размеры, выдерживаемые при обработке заготовок, к удорожанию процесса обработки и понижению его производительности.

И зложенное проиллюстрируем классическим примером. На деталях высотой согласно чертежу требуется выполнить паз глубиной (рис. 22,а).

На первой операции заготовки устанавливают в простейшие приспособления, базируя по поверхности В; настраивают фрезу диаметром d на размер и фрезеруют в размер b (см. рис. 22,б). На следующей операции в том же приспособлении с помощью трёхсторонней фрезы D_ф в заготовках фрезеруют пазы, предварительно настроив станок на размер (см. рис. 22,в), где мм – технологический размер, полученный при решении размерной цепи (см. рис. 22,г).

Заметим, что при выполнении первой операции установочная технологическая база, поверхность В, совпадала с конструкторской и измерительной. На второй операции поверхность А, конструкторская и измерительная база, от которой задан размер а, с технологической базой не совпадает. В этом случае для определения предельных значений настроечного размера К приходится решать указанную размерную цепь, в которой размер а, подлежащий выполнению, рассматривают в качестве замыкающего звена, а размер С – как составляющее звено. Согласно теории размерных цепей допуск замыкающего звена Т_а должен быть равен сумме допусков составляющих звеньев Т_b и Т_c, т.е. Т_а = Т_b + Т_c, откуда Т_c = Т_a – T_b. Подставив в выражение числовые значения T_а и Т_b, имеем мм. Допуск – величина существенно положительная, отрицательное значение Т_с свидетельствует о том, что при заданных значениях допусков на размеры а и b и принятой схеме обработки, получить размер c с требуемой точностью невозможно. Слишком велики отклонения измерительной базы – поверхности А (от её номинального значения Т_b = 0,62, а Т_а только 0,36) относительно технологической базы В.

Для решения уравнения следует или увеличить допуск уменьшаемого Т_а, или уменьшить допуск вычитаемого Т_b. Величина Т_а = 0,36 задана чертежом и уменьшена быть не может. Придётся размер b выполнять с повышенной точностью. Примем . Тогда расчётный допуск технологического размера . Приняв для с поле допуска по h11, будем иметь и . В таком случае

По величине расчётное значение допуска близко к конструкторскому Т_а, но поле допуска оказалось смещённым (см. рис. 22,д). Уменьшим номинальный размер c на 0,16 мм, примем . Ближайшее поле допуска по СДП СЭВ – b11, при котором . В этом случае

Теперь поле допуска на месте (см. рис. 22,д), но его величина по сравнению с конструкторским уменьшилась на 40 мкм. Вместо конструкторского размера 50h14 приходится устанавливать технологический 50h11 с разностью в допусках мкм, что непременно усложнит и приведёт к удорожанию процесса обработки.

Размеры для настройки фрезы:

при фрезеровании паза

с допуском настройки

мм.

Аналогичные расчёты приходится выполнять технологам в тех случаях, когда технологические базы не совпадают с конструкторскими и измерительными.

Может оказаться целесообразным использование специального приспособления, позволяющего осуществить фрезерование паза непосредственно от поверхности А (рис. 23,а). Приспособление получается малоудобным, но размер легко выдерживается, так как в этом случае контактная технологическая база совпадает с конструкторской и измерительной. Настроечный размер

.

При использовании поверхности А в качестве настроечной технологической базы, с которой поверхность С связана непосредственным размером а, требуется создание специального инструмента или подбор комплекта фрез с разностью диаметров (см. рис. 23,б).

В любом случае каждый из возможных вариантов технологического процесса обработки должен быть тщательно проанализирован с учётом конкретных производственных условий и на основании технико-экономических расчётов принят наиболее целесообразный.