Основи базування деталей та заготовок (стр. 3 из 10)

Технологічна база при обробці – це поверхня, лінія або точка заготовки, відносно яких орієнтуються її поверхні, що обробляються на даному установленні.

Як технологічні бази використовуються також лінії розмітки і точки, нанесені на матеріальні поверхні заготовок для вивірення останніх відносно пристосувань верстата, що визначають траєкторію руху різальних інструментів.

Рис. 12. Конструкторські бази

Рис. 13. Конструкторські бази

Приклади технологічних баз показані на рис. 14 [5].

За особливостями застосування технологічні бази, що використовуються при механічній обробці, поділяються на контактні, настроювальні та перевіркові.

Рис. 1 Технологічні бази

Контактними базами називають технологічні бази, які безпосередньо стикаються з відповідними установчими елементами пристроїв чи верстатів.

Від цих баз можна витримати розмір безпосередньо при роботі на налагоджених верстатах з точністю даного методу обробки (див. приклади рис. 9–11).

Контактні технологічні бази широко використовуються при роботі на налагоджених верстатах у великосерійному виробництві.

Настроювальні бази – це поверхні заготовки, по відношенню до яких орієнтуються оброблені поверхні, і які зв’язані з ними безпосередніми розмірами і створюються при одному встановленні з поверхнями заготовки, що розглядаються.

Настроювальна база звичайно зв’язана безпосереднім розміром з опорною базою заготовки, яка є технологічною базою для отримання лінійних розмірів тільки при обробці самої настроювальної бази, з якою вона зв’язана безпосереднім розміром (див. приклад рис. 15) [5].

Рис. 15. Настроювальні бази (а), використання настроювальної бази Апри обробці заготовки на револьверному верстаті (б)

Настроювальна база є технологічною для обробки всіх решти поверхонь.

В залежності від конфігурації та висунутих до неї вимог заготовка може мати декілька настроювальних баз одного напрямку розмірів, що деякою мірою утруднює настроювання верстата, проте створює можливість безпосереднього проставлення розмірів між поверхнями, взаємне розташування яких важливе для готового виробу.

Часто різальний інструмент переміщується від однієї обробленої поверхні заготовки до другої на визначену кресленням відстань за допомогою спеціальних шаблонів, відлікових пристосувань верстата або згідно заданої програми. Очевидно, що в подібних випадках можна використовувати декілька настроювальних баз різних напрямків.

Застосування настроювальних технологічних баз значно розширює можливості проставлення розмірів на кресленнях заготовок, оскільки дозволяє встановлювати розміри без підвищення їх точності не тільки безпосередньо від опорних поверхонь, але й від вимірювальних баз, які можна використати як настроювальні.

Настроювальні бази сприяють спрощенню конструкції пристроїв, концентрації операцій технологічного процесу та скороченню загальної кількості операцій, а також дають можливість проводити вимірювання заготовок безпосередньо на верстаті. Деяке ускладнення налагодження верстата, пов’язане з використанням настроювальної бази, компенсується у великосерійному виробництві вказаними перевагами застосування цих баз.

Особливо чітко виявляються переваги настроювальних баз при використанні автоматів, багаторізцевих верстатів, верстатів з копіювальними пристосуваннями, верстатів з ЧПК та ОЦ, які потребують створення складних концентрованих операцій, а також при багатопозиційній обробці. При використанні настроювальних баз скорочується кількість встановлень деталей, що веде до підвищення точності обробки.

Перевіркові технологічні бази – це поверхня, лінія або точка заготовки чи деталі, по відношенню до яких проводиться вивірення положення заготовки на верстаті або встановлення різального інструменту при обробці заготовки, а також вивірення положення інших деталей чи складальних одиниць при складанні виробу (див. приклад, рис. 16) [5].

З прикладу видно, що при роботі по технологічних перевіркових базах точність та якість опорних поверхонь заготовки (площина В) (рис. 16, б.) не суттєво впливають на точність обробки заготовки. Цей метод не потребує застосування складних пристроїв для орієнтування заготовки на верстаті, необхідних при обробці за методом опорних баз. Вказані переваги забезпечили широке поширення цього методу в дрібносерійному та індивідуальному виробництвах важкого машинобудування, де виготовлення складних пристроїв і додаткова точна обробка контактних баз нерентабельна, а збільшені витрати часу на вивірення заготовки на верстаті незначні у порівнянні з загальним часом обробки заготовки (але це вирішується все ж таки техніко-економічним розрахунком).

Як перевіркові бази часто використовують оброблювані поверхні (наприклад, при розточуванні отворів у виливках, обробці напрямних у станин верстатів тощо). При цьому припуски розподіляються рівномірно, полегшуються умови різання та зменшується час обробки. Часто використовуються всілякі штрихи та керни. Цей метод застосовується при обробці, коли необхідно витримати взаємне положення поверхонь з високою точністю (наприклад, центруюча різь в оправі мікрооб’єктива). Переваги перевіркових баз залишаються такими ж і при складанні виробів.

Практика показує, що перевіркова технологічна база, яка застосовується при складанні та механічній обробці, може бути матеріальною (уявною) або умовною (прихованою). В останньому випадку вона матеріалізується за допомогою ватерпасів, оптичних коліматорів та інших пристосувань.

Рис. 16. Перевіркові бази (а) та використання перебіркової бази при розточуванні фундаментальної рами двигуна (б)

Вимірювальна база (ВБ) – це база деталі або складальної одиниці, від якої виконується відлік виконуваних розмірів при обробці або складанні виробу чи перевірка відносного розташування поверхонь деталі чи елементів виробу (рис. 17) [5].

Вимірювальна база на кресленні зв’язана з контрольними поверхнями деталі безпосередніми розмірами або певними умовами. Звичайно вимірювальна база збігається з конструкторською. Якщо ВБ представляє собою матеріальну поверхню, то вимірювання виконують звичайними прямими методами вимірювання, якщо ВБ – уявний елемент (бісектриса кута, осьова лінія, площина симетрії тощо), то вона матеріалізується за допомогою допоміжних деталей (штирів, пальців, валиків, натягнутих струн тощо), оптичних установок (коліматорів) та інших пристроїв.

Рис. 17. Вимірювальні бази: 1 – досліджувана (вимірювальна поверхня);2 – вимірювальна база

базування твердий тіло

За позбавленими ступенями вільності база, як відмічалося раніше, може бути установчою, напрямною, опорною, подвійною напрямною, подвійною опорною. Кількість ступенів вільності, що їх може відібрати у деталі база, залежить від виду і розмірів її поверхні (табл. 1).

Таблиця 1

Кількість ступенів вільності, що відбирається у деталі в залежності від виду і розміру поверхні бази

Вид поверхні бази	Розміри бази	Кількість ступенів вільності, що відбираються
Площина	ВеликаВузькаТочкова	321
Циліндрична зовнішня(внутрішня)	ДовгаКоротка	42
Конічна зовнішня(внутрішня)	ДовгаКоротка	5 або 43 або 2

За характером прояву бази поділяють на явні та приховані (див. 18–20) [5].

Рис. 18. Установча напрямна та опорна явні бази

Рис. 19. Подвійна опорна база (явна і прихована)

Явна база – це база заготовки чи виробу у вигляді реальної поверхні, розмічального штриха або точки перетину штрихів.

Прихована база – це база заготовки або виробу у вигляді уявної площини, осі або точки (площина симетрії, вісь, точки).

Базування по площинах симетрії, лініях або точках їх перетину реалізується за допомогою центруючих пристроїв (рис. 20).

Рис. 20. Установчо-затискні центруючи пристосування Явні та приховані бази

При використанні для встановлення і закріплення деталей самоцентруючих пристроїв прихованою базою є вісь чи площина симетрії деталі, відносно якої переміщаються з однаковою швидкістю центруючі елементи пристрою. При встановленні в центрах прихована база – це вісь центрових отворів заготовки, яка повинна збігатись з лінією центрів верстата чи пристрою.

Для надання положення тілу з використанням його площин симетрії або осей поверхонь зв’язки повинні бути накладені безпосередньо на площини симетрії, осі, лінії або точки їх перетину.

Використання прихованих баз розглянемо та такому прикладі [5].

Кришка 1 (рис. 21, а) має можливість в процесі монтажу переміщатись за рахунок зазорів між поверхнями отворів під кріпильні болти та їх стрижнями у напрямку осей X та Y і обертатись навколо осі Z. Тому у кришці 1 і корпусі 2, на який вона монтується, обробляється по одній поверхні замість трьох. Отже, для того щоб правильно встановити кришку відносно литого корпусу, на який вона монтується, необхідно використати приховані бази у вигляді двох уявно проведених по осях симетрії координатних площин XOZ та YOZ. Ці дві координатні площини доводять загальну кількість баз корпусу 2 до трьох. Те ж саме треба зробити і з кришкою 1. Отримавши тим самим координатні системи кришки і фланця корпусу, можна правильно встановити кришку при монтажу шляхом суміщення баз кришки з базами фланця корпусу. Ці ж бази (приховані) необхідно використовувати також і при свердлінні отворів в кришці та фланці корпусу.