Фрезерное дело
профтехобразование

§ 27. Понятие о базах и их выборе

При разработке технологического процесса механической обработки важным является правильное базирование заготовки.

Под термином база понимают совокупность поверхностей, линий или точек, по отношению к которым ориентируются другие поверхности данной детали или другие детали изделия при их обработке, измерении или сборке.

Базированием заготовки называют установку и закрепление ее в определенном положении относительно станка и режущего инструмента. От правильности расположения заготовки относительно станка и режущего инструмента будет зависеть точность размера, точность геометрической формы и взаимного расположения обработанных поверхностей.

Различают базы конструкторские и технологические. Конструкторскими базами называют поверхности, линии и точки на чертежах, от которых проставлены размеры. Поверхности, используемые в технологическом процессе механической обработки и сборки, называют технологическими базами. Они подразделяются на установочные, сборочные и измерительные.

Установочными базами называют поверхности обрабатываемой заготовки, используемые при установке ее в приспособлении или непосредственно на станке. В первой стадии механической обработки, когда ни одна поверхность заготовки еще не обработана, ее устанавливают на необработанные поверхности, которые называют черновыми базами. Обработанные поверхности, используемые для закрепления заготовки на станке при выполнении последующих операций, называют чистовыми базами.

Измерительными базами называют те поверхности или сочетание поверхностей, линий и точек, от которых производят отсчет размеров при измерении деталей.

Для выполнения большинства операций обработки заготовки стараются использовать одну и ту же базу.

Если невозможно обработать все поверхности заготовки с одной установки или в случае, когда деталь обрабатывается на различных станках, можно менять установочные базы.

Однако каждый переход от одной базы к другой увеличивает накопление погрешностей базирования — погрешностей положения обрабатываемой детали относительно станка, приспособления и инструмента. При выборе баз различного назначения надо стремиться использовать одну и ту же поверхность в качестве различных баз, так как это способствует повышению точности обработки и измерения. Например, целесообразно в качестве измерительной базы использовать установочную базу.

При выборе черновых баз нужно исходить из следующих основных положений:

  1. Для заготовок, не обрабатывающихся кругом, следует, как правило, использовать в качестве черновой базы поверхность, которая не будет обрабатываться вовсе. Это позволит получить наименьшую погрешность относи тельно обработанных поверхностей.
  2. При обработке заготовок кругом следует принимать за черновые базы такие поверхности, которые имеют наименьший припуск на обработку. Это позволит избежать брака из-за недостатка припуска на принятую за базу обрабатываемую поверхность.
  3. Поверхности, принятые за черновые базы, должны позволять надежно закрепить заготовку, чтобы производить обработку при заданных режимах резания.

При выборе чистовых баз следует руководствоваться следующими основными положениями:

  1. При обработке точных деталей за чистовую базу следует по возможности принимать ту поверхность, по которой готовая деталь устанавливается при сборке машин.
  2. Чистовые базы должны обеспечивать наименьшие деформации заготовки при ее закреплении и обработке.

Базирование обрабатываемых деталей. Из механики известно, что каждое абсолютно твердое тело в пространстве имеет шесть степеней свободы, т. е. оно может перемещаться в трех взаимно перпендикулярных направлениях по осям х, y и z и поворачиваться вокруг этих осей. Чтобы однозначно определить положение твердого тела в пространстве, надо лишить его этих шести степеней свободы.

При установке заготовки на станке необходимо обеспечить вполне определенное ее положение относительно режущего инструмента, так как от этого в значительной мере зависит точность обработанной детали. На рис. 112 показана схема установки на шесть точек заготовки, имеющей форму параллелепипеда. Нижней опорной базой заготовку устанавливают на три точки (штифта) 7, 2 и 3. Заготовка при этом лишилась трех степеней свободы, а именно: поворота вокруг осей х, у и перемещения вдоль оси z. Прижав заготовку к двум боковым точкам (штифтам) 4 и 5, мы лишаем ее еще двух степеней свободы — поворота вокруг оси z и перемещения вдоль оси х. Чтобы лишить заготовку последней, шестой, степени свободы — перемещения вдоль оси у, достаточно упорную плоскость прижать к штифту 6. Таким образом, для получения вполне определенной установки заготовки в приспособлении необходимо и достаточно иметь шесть опорных точек, из которых три — в опорной плоскости, две — в направляющей и одна — в упорной. Это правило в технологии машиностроения носит название «правила шести точек».

Рис. 112. Схема установки призматической заготовки на шесть точек

При базировании цилиндрической детали на призме (рис. 113) она лишается четырех степеней свободы четырьмя неподвижными одноточечными опорами 1, 2, 3 и 4. Оставшихся двух степеней свободы — перемещение детали вдоль оси у (вдоль призмы) и вращение детали вокруг своей оси — она лишается с помощью еще двух одноточечных опор 5 и 6. Для этого необходимо в точке 5 поставить упор, а в точке 6 — шпонку. Ступенчатые валы нельзя устанавливать на две неподвижные призмы, как показано, например, на рис. 75. В этом случае неточность размеров по диаметрам ступеней вала, полученная после их токарной обработки, будет изменять положение оси вала по высоте. Поэтому при установке ступенчатых валов следует применять одну призму неподвижную по высоте, а другую — регулируемую.

Рис. 113. Базирование бруска и вала

Иногда при фрезеровании заготовки устанавливают на магнитном столе, закрепленном на столе фрезерного станка, только по трем опорным точкам. Для фиксации положения заготовок, имеющих точные отверстия и плоскости (шатуны, блоки цилиндров, корпусные детали и т. д.), вместо базирования по опорной, направляющей и упорной плоскостям применяют базирование по плоскости и двум отверстиям, перпендикулярным к ней (рис. 114, а, б), и по плоскости и параллельному ей отверстию (рис. 114, в).

Рис. 114. Базирование заготовки с отверстиями

Рейтинг@Mail.ru