Определенность и неопределенность базирования

Если при базировании заготовки в приспособлении число опорных точек составит больше шести, то создается так называемая неопределенность базирования. Допустим, что при обработке каждой из трех деталей, показанных на рис. 1.5, требуется выдержать параллельность плоскостей В относительно плоскости А (параметр α).

Если плоскость Апринять за установочную технологическую базу (три опорные точки), требование параллельности плоскостей будет выполнено, так как погрешность базирования по параметру будет равна нулю.

Если в тоже время принять в качестве базы еще цилиндрическую поверхность Б– установка на широкую призму (рис. 1.5,а), длинный палец (рис. 1.5,б), широкие кулачки (l > d) (рис. 1.5,в), то цилиндрическая поверхность отнимет у заготовки четыре степени свободы (четыре опорные точки).

а

б

в

Рис. 1.5

Число опорных точек вместе с опорными точками, расположенными на плоскости А, составит семь, что создает неопределенность базирования.В целях повышения точности обработки заготовка должна занимать только одно вполне определенное и неизменное положение, как в период ее установки, так и при закреплении и обработке, то есть при всех условиях должна соблюдаться определенность базирования. Определенность базирования обеспечивается правильным выбором баз, расположением базирующих элементов, направлением силы закрепления, сил резания и рядом других факторов.

Установить заготовку (рис.1.5,а) по торцу, принимая его за установочную базу, и одновременно по цилиндрической поверхности на широкую призму (двойная направляющая база) невозможно. Фактически деталь будет опираться лишь на пять точек: три точки на плоскости и две на цилиндрической поверхности (двойная опорная база) или одна точка на торце и четыре на цилиндрической поверхности (двойная направляющая база). Какое именно положение займет данная заготовка, будет зависеть от погрешностей ее изготовления и сил закрепления. Таким образом, исходное положение заготовок в партии будет различным, что приведет к появлению дополнительных погрешностей и соответствующему снижению точности обработки. Если, например, сила закрепления Q направлена перпендикулярно торцу и прижимает заготовку к установочным элементам приспособления, то эта плоскость будет технологической установочной базой, а цилиндрическая поверхность при соприкосновении с призмой может быть только двойной опорной базой (две опорные точки). Если же силу закрепления Q направить так, чтобы она прижимала заготовку цилиндрической поверхностью к широкой призме, то эта цилиндрическая поверхность заготовки будет двойной направляющей базой, а торец станет опорной базой (одна опорная точка).

При использовании в качестве установочного элемента длинного пальца (рис. 1.5,б) плоскостьА явится опорной базой (одна опорная точка). Следовательно, по параметру α возникает погрешность базирования, равная погрешности по параметру γ:

При использовании патрона с широкими кулачками (l > d) (рис. 1.5,в), точность параметра α также может быть не выдержана, так как в этом случае на торце заготовки расположится одна опорная точка, погрешность базирования в этом случае равна погрешности по параметру γ:

Для того, чтобы создать определенность базирования и обеспечить требования, предъявляемые к детали, необходимо:

1. установить деталь, изображенную на рис. 1.5,а по плоскости А, а цилиндрическую поверхность использовать в качестве двойной опорной базы (установка на короткую призму, рис. 1.6,а), силу закрепления следует направить перпендикулярно плоскости А. Одновременно выполняется условие совпадения оси паза с осью заготовки (параметр β);

а

б

в

рис. 1.6

2. использовать в качестве установочной базы плоскость А, цилиндрическую поверхность отверстия в качестве двойной опорной базы, сила закрепления должна быть направлена перпендикулярно плоскости А (рис. 1.6,б);

3. торец детали (плоскость А) должен послужить установочной базой, цилиндрическая поверхность - двойной опорной базой (короткие кулачки) (рис. 6,в).

Неопределенность базирования может возникнуть при закреплении заготовки, если момент сил закрепления будет отрывать последнюю от плоскости, на которую она установлена; в результате может произойти замена одной базы другой.

Рис. 1.7

Так, например, если при закреплении заготовки (рис. 1.7,а) (при условии, что угол α<90^◦) момент силы тяжести G будет больше момента силы закрепления Q (Gl₁>Ql₂), то заготовка всегда будет прижиматься плоскостью А к плоскости В. Технологическая установочная база совпадает в этом случае с измерительной, погрешность базирования по параметру β равна нулю. Точность же обработки будет зависеть только от метода обработки и точности выбранного станка. Следовательно, требуемое условие при обработке (параллельность плоскости Г плоскости А) может быть обеспечено. Если же момент силы G будет меньше момента от силы Q (Gl₁ < Gl₂) (рис. 1.7,б), то произойдет смена баз и установочной базой станет плоскость Б, точность обработки по заданному параметру β не может быть достигнута.

Рис. 1.8

Условия для неопределенности базирования создаются при неправильном расположении опорных точек. Например, располагать опорные точки 4 и 5 на плоскости В, перпендикулярной установочной базе А (точки 1, 2, 3), как показано на рис. 1.8,а, нельзя, так как заготовка будет в контакте лишь с одной из этих точек: с точкой 4, если угол α<90^◦, с точкой 5, если угол α>90^◦.

В том случае, когда плоскость В будет соприкасаться с опорной точкой 4, момент силы Q может оторвать заготовку от установочной плоскости, что приведет к смене баз, точность обработки не выдержится. Опорные точки 4 и 5 нужно располагать на плоскости В так, как показано на рис. 1.8, б.

Неопределенность базирования может возникнуть не только в период установки заготовки, но и в период обработки. Таким образом, положение заготовки, принятое при базировании может быть нарушено, если сумма моментов сил, стремящихся оторвать заготовку от установочной поверхности, будет превосходить сумму моментов сил, прижимающих заготовку к установочной поверхности.

При расчете следует учитывать все силы, действующие на заготовку в период установки и обработки (силы закрепления, резания и т.п.).

Для соблюдения определенности базирования необходимо:

1. Правильно выбрать единый комплект технологических баз, размещать опорные точки, строго соблюдая правило шести точек.

2. С целью сохранения полученного при базировании правильного положения заготовки необходимо обеспечить непрерывный контакт заготовки с установочными элементами приспособления (станка) в период ее закрепления и обработки. Для этого нужно так выбирать и располагать силы закрепления, чтобы суммарный момент сил, действующих на заготовку, не отрывал ее от той поверхности, на которую она должна быть установлена.

3. Силы закрепления должны быть достаточными, чтобы обеспечить непрерывность контакта заготовки с установочными элементами, но в то же время не должны вызывать таких контактных деформаций заготовки, которые вносили бы недопустимые погрешности обработки.

Дата добавления: 2015-07-17