7.4 Погрешность базирования

Рассмотрим пример базирования заготовки при совмещении и не совмещении установочной и измерительных баз

При базировании на две плоскости (рис. 7.5) возможны два варианта обработки: получение размера А и размера В.

Размер А получается путем настройки инструмента на заданный размер относительно технологической базы 1. Контроль размера А производится также от поверхности 1, которая является конструкторской базой, т. е. установочная и измерительная базы в данном случае совпадают с конструкторской базой. Погрешность базирования по размеру А будет равна 0 (ε _бА = 0). По отношению к размеру В погрешность базирования не равна 0 (ε _бВ ≠ 0), поскольку установочная база 1 и измерительная 2, от которой контролируется размер В не совпадают. Поэтому погрешность базирования по размеру В составляет величину допуска на размер Н, между установочной и измерительной базами (ε _бВ = Т).

Базирующие поверхности необходимо выбирать так, чтобы в процессе обработки силы резания и силы закрепления не могли вызывать недопустимых величин деформации заготовки. Принятые базы должны обеспечивать простую и надежную конструкцию приспособления с удобной установкой, закреплением и снятием детали. Для обеспечения требуемой точности рекомендуется все технологические операции обработки производить от одних и тех же баз. При смене базовой поверхности погрешность обработки, полученная на предшествующем переходе увеличивается.

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся схемы базирования заготовок в приспособлениях.

Рис. 7.5. Схемы для определения погрешности базирования на плоскость

На рис.7.5. приведена схема базирования обрабатываемой заготовки на три плоскости. Погрешность базирования для такой схемы при не совмещении установочной и исходной баз (размер В) равна допуску на размер H (расстояние между этими поверхностями).

Иногда при формировании плоской поверхности на цилиндрической детали, имеющей центральное отверстие (рис. 7.6).

Базирование детали 3 на центральное отверстие может осуществляться двумя способами: посадка на оправку 4 с зазором и по посадке с натягом. В первом случае погрешность определяется по формуле

(7.4)

Во втором случае погрешность базирования равна

, (7.5)

где Т – допуск размера D заготовки; S – зазор между оправкой и центральным отверстием заготовки.

При обработке деталей класса валов, очень часто, обработку ведут при базировании в центрах. В этом случае отсчет размеров ведут в двух плоскостях: диаметральные и линейные. При отсчете диаметральных размеров погрешность базирования в центрах всегда равна нулю. При отсчете линейных размеров (длин ступеней вала) погрешность базирования не будет равна нулю. Рассмотрим пример расчета погрешности линейных размеров вала при обработке его в центрах (рис. 7.7).

Рис.7.6. Базирование заготовки на центральное отверстие

На рис. 7.7 представлена схема установки вала на жесткий и подвижный центры для обработки ступени вала в размер l.

Диаметр центрового отверстия может колебаться в пределах

, (7.6)

Измерительной базой для размера l будет левый торец вала. Перемещение суппорта станка прекращается выключением станка при достижении резцом размера С. Поскольку установочная и измерительные базы не совпадают, то ε_б ≠ 0. Она определяется по формуле

. (7.7)

Если вместо жесткого центра применить плавающий центр, то погрешность базирования будет равна нулю, т. е. ε_б = 0. В результате этого торец вала станет установочной базой.

Определим погрешность установки Δ для размеров h, h₁ и h₂, получаемых при базировании на призму (рис. 7.8).

Рис. 7.7. Схема установки вала в центрах:

1 – жесткий центр; 2 – подвижный центр

Измерительными базами в этих случаях будут: для размера h – точка А, для размера h₁ – точка В, для размера h₂ – точка С. Установочной базой является точка К. Инструмент постоянно настроен на размер Н.

Пусть необходимо выдержать размер h от образующей А цилиндра до плоскости среза (рис. 7.8, а). Погрешность базирования в этом случае равна (рис. 7.8, б).

(7.8)

При необходимости выдерживания размера h₁ (рис. 7.8, а) от образующей В до плоскости среза. В этом случае погрешность базирования равна

= (7.9)

Если необходимо выдержать размер h₂ (рис.7.8, а) от центра детали до плоскости среза, то погрешность базирования может быть определена из выражения

(7.10)

₁

а б

Рис. 7.8. Схема для расчета погрешности базирования наружной цилиндрической

поверхностью на призму

Для обработки деталей наиболее часто встречаются призмы с углом

α = 45⁰ (2α = 90⁰). Погрешность базирования для таких призм будет иметь следующие значения

, (7.11)

, (7.12)

. (7.13)

Если угол призмы равен 30⁰ (2α = 60⁰), погрешность базирования равна

(7.14)

(7.15)

(7.16)

При базировании на призму с углом 60⁰ (2α = 120⁰), погрешность базирования равна

(7.17)

(7.18)

(7.19)

Базирование цилиндрических деталей в призме не всегда целесообразно и не всегда позволяет добиться желаемого результата. Например, при нарезании на цилиндрической детали шпоночного паза, для которого важно выдерживание размера и от образующей цилиндра, и от оси детали. В таких случаях целесообразнее обрабатывать шпоночный паз, базируя деталь в центрах.