Понятие о базах и базировании

 

Для нормального функционирования машин входящие в них детали и узлы должны занимать определенное взаимное расположение. Это достигается соответствующим расположением и формой сопрягаемых поверхностей деталей.

При обработке деталей на станках заготовка должна также быть правильно ориентирована относительно траектории движения исполнительных органов, обеспечивающих формообразующие движения.

Базирование – это придание заготовке определенного положения в пространстве относительно технологической системы.

Базы – поверхности заготовки, ориентирующие ее при установке на станке.

В технологии машиностроения различают базы: проектные, конструкторские, измерительные, технологические.

Проектные базы – базы, выбранные при проектировании и предназначенные для определения расчетного положения деталей относительно друг друга.

Конструкторские – базы, используемые для определения положения деталей в узле, изделии.

Измерительные – предназначенные для измерения базы, относительно которых производятся измерения. Если измерительными базами являются реальные поверхности, то метод измерения является активным, прямым методом измерения или контроля, если измерительной базой является ось, линия или точка, то измерения (контроль) производятся с помощью специальных, чаще всего оптических средств, а также оправок, штифтов (косвенный метод контроля).

Технологические базы – поверхности, определяющие положение заготовки в процессе обработки. По месту положения технологические базы в маршруте обработки различают: черновые, промежуточные и окончательные. Черновые технологические базы – это поверхности заготовки, которые применяются на первых операциях, при первом установе, когда нет обработанных поверхностей. Они используются однократно и служат для получения промежуточных и окончательных баз. Повторное их использование при обработке не допускается.

Технологические базы делятся на основные и искусственные. Основные базы – поверхности, принадлежащие детали и используемые для определения ее положения в изделии. Искусственные базы – специально созданные поверхности, используемые только при обработке и при необходимости устраняемые на последующей (или на последней) операции. Примером искусственных баз могут быть центровые отверстия, применяемые при обработке валов. Если в годовой детали центровые отверстия не допускаются, то они удаляются на последней операции.

При установке заготовки в приспособлении для выполнения технологической операции должно обеспечиваться ориентирование, осуществляемое базированием, и неподвижность, достигаемая закреплением заготовки. В этой связи к технологическим базам предъявляются требования:

обеспечивать надежное закрепление заготовки в приспособлении;

обеспечивать неизменность положения заготовки в процессе обработки;

быть прочными и жесткими, чтобы исключить деформации под действием сил резания и сил зажима;

располагаться таким образом, чтобы непосредственно воспринимать силу резания и силу зажима;

располагаться как можно ближе к обрабатываемой поверхности.

Правильное ориентирование заготовки в приспособлении обеспечивается установочными элементами, лишающими заготовку 6-ти степеней свободы (3-х вращений относительно осей и 3-х перемещений вдоль осей). Это правило 6-ти точек. Точки должны быть расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 12).

Опорные элементы (точки) 1,2 и 3 определяют положение заготовки в плоскости xоz и лишают 3-х степеней свободы: перемещение относительно оси оy, вращение относительно oz, вращение относительно ox.

База, лишающая заготовку 3-х степеней свободы заготовки, называется установочной.

Опорные элементы 4 и 5 находятся в плоскости zoy и определяют положение заготовки относительно этой плоскости и лишают 2-х степеней свободы: вращение относительно оси oy, перемещение относительно оси ox. Такая база называется направляющей.

 

		X

 

 

Рис. 12.Ориентирование заготовки в пространстве

 

Опорный элемент 6 лишает перемещения вдоль оси oz (то есть лишает одной степени свободы), эта база называется упорной базой.

При назначении баз пользуются принципами постоянства и совмещения баз. Принцип совмещения (единства) заключается в том, что в качестве технологических баз используются те поверхности заготовки, которые одновременно являются конструктор­скими и измерительными базами, а также являются базами при сборке. При совмещении технологических баз с конструкторскими и измерительными обработка осуществляется по размерам, представленным на чертежах с использованием всего поля допуска на размер. При несовпадении баз увеличивается размерная цепь, что приводит к ужесточению допусков, а, следовательно, к снижению производительности, трудоемкости и резкому повышению себестоимос­ти.

Например, при обработке паза глубиной А (рис. 13) заготовка, высотой В, устанавливается в приспособлении на нижнюю поверхность 1 (технологическая база). При этом режущий инструмент (фреза) настроен на станке на размер С.Размер А плоскости паза 3 определяется относительно плоскости 2, являющейся конструкторской и измерительной базой. Несовпадение измерительной 2 и технологической 1 баз – нарушение принципа совмещения баз.

На настроенном станке размер С=Const,поэтомуА=В-С,что требует повышения точности выполнения размераВ.

Принцип постоянства баз заключается в том, что при разработке технологических процессов необходимо стремиться, чтобы при различных видах обработки использовались одни и те же поверхности в качестве технологических баз.

 

Рис. 13. Обработка при не соблюдении принципа совмещения баз

 

Принцип постоянства баз соблюдается при использовании искусственных баз и при обработке на обрабатывающих центрах (многоцелевых станках).