26. Базы. Способы базирования заготовок в приспособлении

Придание заготовке или изделию требуемого положения отно­сительно выбранной системы координат называется базированием.

База — это поверхность, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемая для базирования.

Для обеспечения неподвижности заготовки в из­бранной системе координат на нее необходимо наложить шесть двусторонних геометрических связей (т.е. лишить заготовку шести степеней свободы), для создания которых не­обходим комплект баз (рис. 4.1).

Точка, символизирующая одну из связей заготовки с избранной системой координат, называется опорной точкой. Все опорные точки на схеме изображают условными знаками и нумеруют порядковыми номерами. База, используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта (рис. 4.4), на­зывается технологической базой.

База, используемая для определения положения заготовки или изделия относительно средств измерения (рис. 4.5), — изме­рительная база.

База, лишающая заготовку или изделие трех степеней свобо­ды, — перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других (рис. 4.6), —установочная база. Кроме этого из рисунка видно, что есть еще направляющая и опорная базы.

Базирование заготовки - это придание ей определенного положения в приспособлении. Осуществив базиро­вание, заготовку закрепляют, чтобы при обработке она сохраняла неподвижность относительно приспособления.

Базирование и за­крепление — два разных элемента установки заготовки. Они выполняются последовательно, причем базирование достигается на­ложением на заготовку односторонних связей, а базирование сов­местно с закреплением — двусторонних, лишающих заготовку подвижности в обе стороны по рассматриваемой оси.

Базирование нельзя заменить закреплением. Если из шести опорных точек отсутствует одна или несколько, то у заготовки остается одна или несколько степеней свободы. Это значит, что в направлении отсутствующих опорных точек по­ложение заготовки не определено и заменить отсутствующие опор­ные точки закреплением с целью базирования нельзя.

Поясним сказанное примером установки заготовки плоскостью на магнитную плиту (см. рис. 4.7, а). В рассматриваемом случае заготовка при базировании плоскостью на плоскость плиты (три опорные точки) лишается трех степеней свободы. У нее остаются три степени свободы: она может быть поставлена на плите в нео­пределенном положении в направлении осей X и У и повернута относительно оси Z. Закрепление не изменит неопределенности положения заготовки в плоскости плиты, а только придаст ей не­подвижность.

Чтобы придать заготовке определен­ное положение в приспособлении, необходимо и достаточно иметь шесть опорных точек, лишающих ее всех шести степеней свободы (рис. 4.7, б). Это «правило шести точек».

Можно осуществлять базирование заго­товки с использованием только пяти, четырех и трех опор­ных точек. На практике такие случаи встречаются часто, и этого вполне достаточно для обеспечения точности.

Число опорных точек определяется операцией и в первую оче­редь числом выдерживаемых размеров и схемой их расположения по отношению к осям координат. От этого зави­сит число баз, необходимых для базирования заготовки, а, следова­тельно, и число опорных точек.

Во всех случаях, когда для базирования заготовки исполь­зуется меньше шести точек, т. е. меньше трех баз, положение за­готовки в приспособлении полностью не фиксировано.

Рассмотрим примеры (использовать по желанию!)

На рис. 4.8 приведено не­сколько эскизов операций обработки призматической и цилиндри­ческой заготовок.

Д етали отличаются формой обрабатываемой поверхности и числом исходных размеров. Для обеспечения точности на каждой операции выбрано минимальное число баз для базирования заготовки:

при выдерживании одного исход­ного размера N выбрана одна база Б (см. рис. 4.8, а),

при выдержи­вании двух исходных размеров М и N — две базы А и Б (см. рис. 4.8, б и в),

при трех исходных размерах М, N, Н — три ба­зы А, Б и В (см. рис. 4.8, г).

В озможные способы базирования заготовок на этих операциях показаны на рис. 4.9, где за­готовки закреплены с си­лой Q.

При базировании одной базой на поверхность магнит­ной плиты (см. рис. 4.9, а) заготовка лишается трех сте­пеней свободы — перемещения по Z и поворота относительно X и Y — и во время обра­ботки удерживается силами q. Такой способ базирования может быть использован на операции по рис. 4.8, а;

при базировании двумя базами А и Б на опорные пластины 1, 2 и 3 (рис. 4.9, б) заготовка лишается пяти степеней свободы. Этот способ может быть применен на операциях по рис. 4.8, а, б;

при базировании тремя базами А, Б и В на опорные пластины 1, 2, 3 и опорный штырь 4 (рис. 4.9, в), заготовка лишается всех шести степеней свободы. Такой вид базирования может использо­ваться на операциях по рис. 4.8, а, б, г.

Базирование заготовки в приспособлении сводится, по существу, к базированию отдельных баз.

По значимости для операции выделяется основная база и вспомогательные базы.

Заготовка, уста­навливаемая основной базой в приспособление, получает почти пол­ную ориентацию, лишаясь трех или четырех степеней свободы. Для лишения заготовки остальных степеней свободы используются вспомогательные базы.

Достаточно часто для разных заготовок может быть использована одна и та же схема базирования основной базы, если в качестве нее приняты одинаковые по форме поверх­ности. Например, если у заготовок различ­ной формы в качестве основной базы принята нижняя обработанная поверхность, то при проектировании приспособле­ний для всех заготовок может быть предусмотрен один и тот же способ базирования — на две опорные пластины.

В связи с этим представляется возможным рассматривать типо­вые способы базирования основной базы определенной формы, тем более что круг поверхностей, используемых в качестве основной базы, ограничен тремя видами — плоской поверхностью, цилиндрическим отвер­стием и цилиндрической наружной поверхностью.

О сновную базу выбирает конструктор приспособления или технолог при разработке технологического процесса. За основную базу предпочтительно брать поверхность, которая обеспечивает заготовке устойчивое положение в приспособлении даже при базировании только одной этой базы.

Наиболее полно такому требованию отвечает плоская поверхность заготовки, располагающаяся снизу и обладающая достаточной протяженностью. Если у заготовки такой поверх­ности нет, выбирают другую поверхность достаточной протяжен­ности — боковую плоскую поверхность, цилиндрическое отверстие либо цилиндрическую наружную поверхность.

За основную следует принимать базу, от которой за­даны наиболее точные исходные размеры. На первой операции, когда у заготовки еще нет ни одной обработанной поверхности, за основную базу приходится принимать необработанную поверх­ность, на последующих — обработанную с наименьшей шерохова­тостью.

Примеры выбора основной базы на рис. 4.16, где ОБ – основная база; А, Б - вспомогательные базы, обработанная поверхность изображена утолщенной линией.

На рис. 4.16, а - из двух баз основная база - нижняя поверхность.

На рис. 4. 16, б – из трех баз основная база – нижняя поверхность, состоящая из двух участков. Одна часть устанавливается на два опорных штыря, другая – на сблокированную опору.