Базирование заготовок во время обработки

Базирование заготовок – придание изделию нужного положения относительно подобранной координатной системы. Нужное расположение достигается с помощью закрепления детали на столе токарного или станка для фрезеровочных работ и прочих установочных приборах. После процедуры закрепления заготовка принимает хорошое положение в трехмерном пространстве, лишаясь 3 степеней свободы: по осям абсцисса, ордината и аппликата. В результате она не сможет передвигаться в подобранной координатной системе.

Базирование выполняется для увеличения точности при изготовлении и обработки детали.

Для правильного определения расположения изделия важно знать главные схемы, методы и характерности процедуры базирования.

Схемы базирования

Схемой базирования именуется чертеж, где при помощи графического изображения указывается расположение опорных точек устанавливаюемого изделия на поверхности базирования. Базы делятся на следующие категории:

1. Конструкторские: формируют расположение сборочного элемента, принадлежащего заготовке.
2. Технологичные: указывают относительное местонахождение детали во время ее обработки, эксплуатации или ремонтирования.
3. Измерительные: находят расположение изделия и компонентов измерения.

База может лишать обрабатываемый объект от 1 до 3 степеней свободы, что исключает возможность его передвижения в координатной системе. На схемах она отмечается в виде воображаемой или настоящей плоскости. Базы подбираются при проектировании изделия и применяется при изготовлении и следующей отделке заготовки.

При подборе чистовых поверхностей используются принципы сочетания и постоянства чистовых поверхностей. В виде технологических баз выступают одинаковые поверхности заготовки. Во время наложения баз появляется маленькое отклонение детали. Для поддержки этих принципов на изделиях образовывают несколько добавочных поверхностей: отверстия в деталях корпуса и отделанные отверстия. Если принципы не соблюдены, то берется отделаная поверхность, выступающая в качестве новой базы. Она увеличивает точность и жесткость расположения детали.

На схеме базирования все точки имеют свою нумерацию. Во время наложения геометрических поверхностей изображается точка, вокруг которой указываются номерные знаки соединенных точек. Процесс нумерации выполняется с главной базы, концентрирующей на себе самое большое число точек опоры.

При нанесении графических обозначений на схему должно быть нарисовано минимальное кол-во проекций детали, достаточных для рисунка ключевых точек опоры. Также на ней нужно изобразить установочные детали, служащих для закрепления детали: зажимы и цанговые патроны.

Построение схемы базирования выполняется по правилу 6-ти точек. Оно состоит в лишении заготовки 6 степеней свободы с помощью применения наборов из 3 баз с 6 точками опоры. Воспользовавшись его помощью происходит одновременное наложение 6 двухсторонних геометрических связей, что обеспечивает полную неподвижность детали. Если выполняется базирование конусообразной заготовки, то для обеспечения ее устойчивого положения стоит использовать набор из 2 чистовых поверхностей.

При базировании изделий в промышленности применяется способ автоматизированного получения размерных параметров заданной точности на станках с заранее установленными настройками. Установка упоров выполняется от технологических чистовых поверхностей заготовки. Во время такой процедуры применяется набор из 3 баз. При этом дополнительно используют полную схему базирования, лишая изделие 6 степеней свободы.

Схемы для определения расположения детали делятся на следующие категории:

1. Базирование детали по торцу и отверстию, образующими 5 точек опоры. Такой вид схемы базирования облегчает процесс определения расположения заготовки. Он повсеместно используется при обработке моторов-редукторов и быстроходных коробок.
2. Базирование изделия по плоскости, отверстию и торцу. В данном случае оси установочных компонентов детали параллельны чистовой поверхности. При помощи данной категории схем выполняется полное базирование. Характерной спецификой данного вида базирования считается большая точность расположения отверстий.
3. Базирование по 2 отверстиям, пересекающимся с плоскостью под угол в 90°. Этот вид схемы дает возможность использовать принцип постоянства во время процессов производства и выполнять закрепление заготовок на автоматизированных линиях.

Использование схем зависит от величины диаметра и расположения отверстий, а еще от расстояния между поверхностями которая обрабатывается.

Базирование призматической заготовки

Призмой считается многогранник, у которого 2 грани являются равными многоугольниками. Она собой представляет установочное устройство. Поверхность его считается пазом и основана 2 наклонными плоскостями. Делаются призматические фигуры с углом 90° и 120°. В промышленности призмы применяются для нахождения расположения оси детали с неполной цилиндрической поверхностью. Данная фигура способна определять положение осей абсцисса, ордината и аппликата, по этому она применяется при базировании.

Во время базирования детали в призме опоры находятся в координатных плоскостях. Призматическая заготовка основывается в координатный угол для выполнения принципа сочетания баз. При размещении заготовки в призме применяются 3 поверхности. Под угол в 90° к изделию прикладывается сила. В результате появления трения между соприкоснувшимися поверхностями уменьшается величина смещения изделия в самых разнообразных направлениях.

Если заменить направления вектора прикладываемой силы, то заготовка прижмется ко всем установочным базам одновременно. Если на установочной базе находится припуск, то его необходимо удалить с помощью регулируемых опор. Заготовка не сможет перемещаться вдоль координатных осей, так как она лишена всех 6 степеней свободы. Установочной базой выступает поверхность с самым большим размером. Направляющей базой считается поверхность с самыми большими критериями протяженности.

Для определения расположения подбирается призма с неширокими установочными базами. Если деталь располагает обработанной базой, то применяют призму с большой длиной. При базировании в призме возможно определить направление только в 1 координатной плоскости.

Базирование деталей формы цилиндра

Фигура формой в виде цилиндра обладает 2 плоскостями симметрии. При пересечении они образовывают ось, применяемую при процедуре базирования. Во время определения расположения цилиндрической заготовки используются ровные поверхности, образующие одновременно с осью набор баз. Они состоят из двойной направляющей и опорных чистовых поверхностей. Они несут 4 точки опоры. Благодаря такой конструкции специалист сможет определить направление валика заготовки в 2 системах координат.

Чтобы показать правильное расположение цилиндрической детали в пространстве, необходимо отыскать 5 координатных точек. Они лишают изделие 5 степеней свободы. Последняя степень отнимается при помощи следующих вармантов:

1. Ориентирование на шпоночный паз, если такой элемент имеется на заготовке.
2. С помощью создания трения между чистовыми поверхностями приложением силы.

При установке детали формы цилиндра и в том и другом случае лучше всего применять 1 одну-единственную чистовую поверхность, во избежание смещения изделия.

При расположении деталей в центрах используются короткие цилиндрические отверстия. Одно из них находится в роли упорной чистовой поверхности, второе – в роли центрирующей базы. Каждая чистовая поверхность лишает заготовку 3 степеней свободы.

Базирование деталей типа дисков

Заготовки в форме диска собой представляют предмет в виде круга или невысокого цилиндра. Они обладают короткой длиной и 2 плоскостями симметрии. Из-за оригинального сооружения появляются трудности при обработке торцов дисковых изделий. Торцовые поверхности являются параллельными, они пересечены с осью отверстия под угол 90°. Производятся диски из листа горячей прокатки с помощью отрезания или влияния ацетилено-кислородного пламени.

Правильное расположение деталей типа диск является прочным и стойким, если оно расположено на срезе, выступающем в роли установочной базы.

Центрирование выполняется с помощью самоцентрирующих кулачков. На ось с цилиндрической поверхностью кладутся 2 связи, что не дает возможность заготовке свободно передвигаться по осям абсцисса и ордината. Чтобы лишить диск возможности перемещения по оси аппликата, нужно положить дополнительную геометрическую связи. В данном случае ось считается опорной базой. Для деталей типа диск применяется установочная, опорная и двойная опорная базы.

В начале процедуры базирование диск фиксируется на кулачках патрона. Торец детали обтачивают до кулачков. Поверхность с внешней стороны, оставшуюся необработанной, подрезают. Для достижения лучшей точности применяется чистое обтачивание, во время которого заготовка фиксируется при помощи прижима трения. Диск должен прижиматься либо к кулачкам патрона, либо к его оправе. Опорные базы детали размещаются очень близко к поверхности которая обрабатывается зубьев. Шестерни диска отделываются в сложенном состоянии на станках. При их базировании применяются инструменты – монеты.

Расчет неточности базирования заготовки в устройстве

Погрешностью базирования именуется отклонение конструкции заготовки относительно заданного расположения. Она используется при обработке, эксплуатации и настройки детали на токарных или фрезеровочных станках. Выделяют следующие разновидности неточности базирования заготовки:

1. Погрешность закрепления: появляется при зажатии детали на столе станка. Во время данного процесса происходит смещение установочных баз, лимитирующих движение заготовки. Погрешность закрепления вызвана неправильным применением установочных приборов и зажимов. Эти моменты приводят к деформированию заготовленного материала.
2. Погрешность установки: рождается после закрепления изделия на станковом оборудовании. Ее появление вызвано несоответствие форм чистовых поверхностей и наличие немалого количества железной стружки, появляющеся во время нарезания детали. Происходит загрязнение поверхности которая обрабатывается и дальнейшее отклонение детали. Для минимизации неточности заготовки важно следовать принципам постоянства и смещения чистовых поверхностей.
3. Постоянная погрешность: образуется из-за антропогенного фактора —наблюдательности и аккуратности мастера, выполняющего настройку инструментов. Она появляется при нарушениях во время измерения размерных параметров детали, написании неверных чертежей и схем базирования и упрощении формул, нужных для выполнения расчетов.

На величину неточности и точность обработки оказывают непосредственное воздействие следующие факторы:

1. Разница между действительными и номинальными размерами заготовки.
2. Значение отклонения устанавливаемых конструкций относительно их обоюдных расположений: перпендикулярности, концентричности и параллельности.
3. Неполадка станков и других устройств, применяющихся во время базирования. Поломку оборудования вызвана несоблюдением эксплуатационных правил или недочетами, возникшими при изготовлении конструкций несущего типа приборов. Данные моменты приводят к появлению щелей на винтах и шпинделях установочного оборудования.
4. Изменение формы заготовки, случившиеся до проведения процедуры обработки. Они обусловливаются внешними повреждениями конструкции или неправильным расположением изделия.

Расчет неточности базирования проходит с помощью применения математической формулы: ?Б.ДОП ?? — ?. Во время определения величины отклонения главное не забыть учесть, что действительная погрешность обязана быть меньше возможных значений. Результат расчетов всегда считается неточным.

Для расчета неточности был разработан общий алгоритм вычисления:

1. Стоит четко определить расположение базы на основе размеров устанавливаемой детали.
2. Отыскать расположение технологичной чистовой поверхности, что даст возможность мастеру правильно выбрать место расположения заготовки для проведения ее обработки.
3. Если технологическая база соединяется с измерительной, то погрешность базирования будет равняться 0.
4. В случае, когда базы отличаются и не сочетаются при наложении, то выполняются геометрические расчеты величины отклонения. Результаты измерения вычитаются из предельно возможных значений неточности. Разница показывает действительную величину отклонения изделия. Все расчеты совершаются по общей формуле: [?б] = Т — ?ж.

Если отсутствуют общий базис и предельные значений неточности, то следует найти исходную чистовую поверхность. Если она не изменяет исходное расположение, то значение неточности равняется 0.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.