Выбор технологических баз

Общие положения

При выполнении любой технологической операции изготовления детали можно выделить три этапа:

1. Установка заготовки в станочном приспособлении или непосредственно на столе (планшайбе ) станка

Установку заготовок в приспособлениях без выверки применяют в серий­ном и массовом производствах при обработке их партиями с одной наладки. Ус­тановка заготовок в приспособлениях или на столе станка с выверкой их поло­жения по разметочным рискам или по поверхности заготовки используется в мелкосерийном и единичном производствах,

2. Настройка технологической системы станок - заготовка - инструмент для выполнения операции.

3. Обработка заготовки - непосредственное воздействие на заготовку с целью изменения ее состояния,

Первый этап (установка) включает следующие действия:

— базирование заготовки - ориентацию заготовки в системе координат станочного приспособления или непосредственно на станке;

— закрепление заготовки с целью сохранения (фиксации) положения, дос­тигнутого при базировании;

— установка приспособления (ориентация + фиксация) вместе с закреп­ленной в нем заготовкой относительно рабочих органов станка, несущих инст­румент.

Требуемое положение заготовки относительно выбранной системы коор­динат достигается наложением ограничений на перемещение заготовки в про­странстве - созданием стационарных позиционных связей между элементами за­готовки и координатными плоскостями.

Технологические базы - поверхности, их сочетания, оси симметрии эле­ментов, точки, принадлежащие заготовке и служащие для ее базирования при выполнении технологической операции.

От верности решения задачи выбора технологических баз в значительной степени зависят: обеспечение точности размеров, взаимного расположения обра­батываемых поверхностей заготовки и в конечном итоге, поверхностей детали; сложность конструкций станочных приспособлений; количество операций тех­нологического процесса и количество технологических переходов; производи­тельность операций. Иными словами выбор технологических баз определяет технико-экономические показатели процесса изготовления детали - трудоем­кость, себестоимость.

3.4.2. Правило шести точек

Для полного исключения подвижности твердого тела в трехмерном пространстве необходимо лишить его шести степеней свободы: трех поступательных перемещений вдоль осей координат и трех вращательных движений вокруг этих осей. Это достигается наложением на движение рассматриваемого тела связей позиционного (геометрического) характера не меняющихся во времени.

Для ориентировки призматического тела в пространстве (рис.3.8.) необходимо соединить точки на базовых поверхностях тела с координатными плоскостями выбранной системы координат XOYZ двусторонними позиционными связями. Эти связи могут быть представлены в виде недеформируемых стержней, каждый из которых лишает тело свободы перемещения только вдоль направления связи.

Таблица 3.3

Характеристика основных способов получения отливок

Примечание: Точность отливок в таблице приведена в квалитетах для сравнения.

Согласно действующему ГОСТ 26645-85 точность отливок нормируется 22 классами размерной точности.

Таблица 3.4

Характеристики основных способов получения заготовок обработкой давлением

Примечание: Точность заготовок приведена в квалитетах для сравнения. Допуски заготовок, полученных различными способами, регламентируются соответствующими стандартами

Рис.3.8. Наложение связей на заготовки призматической формы

Если по условиям выполнения операции требуется обработать верхнюю поверхность заготовки, ограниченную многоугольником "abсd", то с целью дос­тупа инструмента эта поверхность должна быть исключена из числа технологи­ческих баз.

Целесообразно в качество баз выбирать поверхности А, В и С и соединить их горизонтальными связями 1- 6 с координатными плоскостями. Каждая новая накладываемая связь лишает заготовку вместе с остальными ранее установлен­ными одной степени свободы (таблица 3.5.).

Таблица 3.5

Роль позиционных связей при базировании призматического тела

При совмещении координатных систем XOYZ и X₁OY₁Z₁, т.е. при сопри­косновении баз заготовки с базовыми поверхностями приспособления двусто­ронние позиционные связи условно превращаются в точки контакта или опорные точки. Основанием для такого превращения являются отклонения формы реаль­ных поверхностей от своего идеального прототипа. По данным некоторых иссле­дователей [15] фактическая площадь контакта плоских поверхностей составляет от 0,01% до 1% от их геометрической площади.

Схема расположения опорных точек на базовых поверхностях заготовки называется теоретической схемой базирования. Условные обозначения опорных точек регламентируются ГОСТ 2149-76 "Базирование и базы в машинострое­нии". Нумерация точек начинается с базы, несущей наибольшее их количество. На рис.3.9. представлена теоретическая схема базирования заготовки призмати­ческой формы.

Рис.3.9. Теоретическая схема базирования

заготовки призматической формы

На рис.З.10., 3.12. представлены схемы наложения связей на заготовки цилиндрической удлиненной формы и заготовки в форме диска. Теоретические схемы базирования указаны на рисунках 3.11., 3.13., а роли опорных точек в таблице 3.6.

Рис.3.10. Наложение связей при базировании .заготовки цилиндрической формы

Рис.3.11. Теоретическая схема базирования заготовки цилиндрической формы

Рис.3.12. Наложение связей при базировании заготовок в форме диска

Рис.3.13. Теоретическая схема базирования заготовки в форме диска

Таблица 3.6

Роль опорных точек при базировании заготовок в форме диска и цилиндра