Установление технологических и конструкторских баз

На основе анализа чертежа, технических требований к изделию и условий его эксплуатации выявляются конструкторские базы детали и базы, используемые при сборке, и устанавливаются технологические базы для всех предполагаемых операций обработки заготовки. При этом руководствуются принципами совмещения и постоянства баз. В необходимых случаях производятся расчеты погрешностей базирования и установки.

При вынужденной смене баз и нарушении принципа их совмещения обязательно производится пересчет допусков и технологических размеров заготовки.

Работа по назначению технологических баз начинается с выбора черновой базы. Во всех возможных случаях в качестве черновых баз принимаются поверхности, удобные для установки и в дальнейшем не обрабатываемые. Черновые базы связываются размерами или условиями (параллельность, перпендикулярность) с обрабатываемой при первой операции поверхностью или совокупностью поверхностей, которые в дальнейшем используются в качестве технологических баз для последующих операций обработки заготовки.

В целях уменьшения пространственных отклонений в расположении технологических баз, используемых при последующих операциях механической обработки, желательно в процессе первой операций, выполняемой от черновых баз, произвести обработку всех указанных баз при одном установе заготовки.

Рассмотрим некоторые примеры назначения технологических баз при обработке заготовок различных классов.

Базирование корпусных и коробчатых заготовок. Исходными заготовками деталей коробчатой формы (блока цилиндров, корпуса коробок передач и задних мостов, головки цилиндров, корпуса передних бабок токарных станков и т. п.) служат отливки из серого чугуна или алюминия. При механической обработке этих заготовок в большинстве случаев применяется один из двух способов базирования:

1) базирование по плоскости и двум установочным отверстиям; при этом заготовка одним отверстием устанавливается на цилиндрический палец, а другим – на ромбический (заготовка лишается шести степеней свободы);

2) базирование по трем базовым поверхностям (и в этом случае заготовка лишается шести степеней свободы).

Оба способа базирования широко применяются как в массовом, так и в серийном производствах.

Первый способ базирования удобен простотой установки, не требующей создания в приспособлениях специальных устройств для поджима обрабатываемой заготовки к направляющим и упорным базовым плиткам. Его недостатком является быстрый износ пальцев (особенно при их малом диаметре – порядка 10 мм), что в массовом производстве очень ощутимо (например, при изготовлении рукавов швейной машины в количестве 1000 шт. в день износ пальцев за несколько дней работы превосходит допуск па заданный размер при фрезеровании). Это требует проведения хромирования пальцев и т. п.

При обработке корпусных заготовок из алюминия базирование по отверстиям в процессе многих операций приводит к их значительному износу и потере точности базирования. В подобных случаях в установочные отверстия заготовки запрессовывают стальные втулки, иногда остающиеся в изделии. Базирование по плоскости и двум отверстиям широко применяется в автотракторной и станкостроительной промышленности для многих корпусных заготовок малых и средних размеров.

Второй способ базирования (по трем базам) обычно используют при обработке крупных и тяжелых заготовок, когда установка их на пальцы с помощью крана затруднительна из-за перекосов.

При использовании этих двух способов базирования базирующие поверхности (плоскости и отверстия) должны быть обработаны с достаточно высокой точностью размеров и взаимного расположения. Эта задача решается в процессе первых операций, выполняемых от черновой базы. На этом этапе определяется точность расположения обрабатываемых поверхностей относительно необрабатываемых, а также предопределяется равномерность распределения припусков на отдельных обрабатываемых поверхностях. Неравномерность распределения припуска на обрабатываемой поверхности вызывает колебание величины отжатия в технологической системе, что ведет к потере точности обработки.

Особенно отрицательно влияет неравномерность припуска на внутренних поверхностях заготовки. Это объясняется тем, что при обработке этих поверхностей обычно применяется режущий и вспомогательный инструмент (расточные резцы, борштанги, державки, внутришлифовальные шпиндели и др.), имеющий меньшую жесткость, чем инструмент, используемый для обработки наружных поверхностей (фрезы, строгальные резцы и др.).

а) б)

Рисунок 1 – Базирование блока цилиндров:

а) – на разжимные пневматические оправки поз 1 и подводимые опоры поз. 2;

б) – на конусных оправках и призматических направляющих:

поз. 1–пневматический прижим;

поз. 2– призмы;

поз. 3 – фрезеруемые технологические приливы.

В связи с этим при выполнении первых операций желательно обеспечить минимальнуюнеравномерность припусков на внутренних поверхностях, допуская несколько большую неравномерность припусков на наружных поверхностях. С другой стороны, внутренние поверхности корпусных заготовок и литые отверстия выполняются при формовке с помощью стержней, проверяемых шаблонами, поэтому их смещение сравнительно невелико. В связи с этим во время первой операции базирование корпусных заготовок целесообразно производить самоцентрирующими механизмами по литым отверстиям или по внутренним поверхностям.

На рисунке 1 а приведен пример первой операции обработки блока цилиндров, где в качестве черновой базы используются поверхности литых отверстий цилиндров (базирование на разжимных оправках), а на рисунке1 б– пример базирования блока цилиндров по отверстиям для гильз цилиндров (на жестких конусных пневматических оправках) и по полуотверстиям для коленчатого вала (на призматических направляющих).

При обработке корпуса передней бабки токарного станка в качестве черновой базы используются литое отверстие под шпиндель, боковая поверхность второго отверстия и торец (рисунок 2).

Рисунок 2 – Базирование передней бабки токарного станка по литым отверстиям (А, Б – обрабатываемые плоскости)

В литое отверстие под шпиндель исходной заготовки корпуса передней бабки вставляется разжимная оправка, которая вместе с корпусомустанавливается на две призмы, лишая этим заготовку четырех степеней свободы (точки 1 – 4). Упор в боковую поверхность другого отверстия и в торец лишает заготовку еще двух степеней свободы (поворот вокруг оси оправки и перемещение вдоль этой оси – точки 5 – 6).

Из рисунка 2 следует, что в процессе первой операции удается обработать две взаимно перпендикулярные плоскости, которые в дальнейшем могут быть использованы в качестве технологических баз. В этом случае во время второй операции сверлят и развертывают два установочных отверстия, которые затем используют в качестве баз вместе с плоскостью, обработанной в процессе первой операции. Таким образом, в этом случае весь комплект технологических баз корпуса удается обработать за две первые операции, а не за три, что часто бывает при обработке подобных заготовок. Из приведенных примеров видно, что при назначении черновых баз для обработки корпусных заготовок иногда приходится отказываться от выбора поверхностей, остающихся на заготовке необработанными. Это связано с необходимостью сокращения неравномерности распределения припуска (особенно на внутренних поверхностях), возникающей из-за неточностей литья (в частности, из-за смещения в отливках внешних и внутренних поверхностей.

Еслиотливка получена с высокой точностью (литье цветных металлов под давлением или в кокиль), то необходимость в базировании на первой операции по внутренним поверхностям может отпасть и в качестве черновой базы можно использовать наружные (и внутренние) поверхности, остающиесянеобработанными.

Базирование заготовок типа дисков, шестерен и фланцев. Базирование заготовок типа дисков, обладающих достаточной жесткостью, удобно осуществлять, используя их торцовые поверхности в качестве установочной базы, опирающейся в приспособлении натри опорные точки. Центрирование заготовки в этом случае производится по двум опорным точкам цилиндрической поверхности (короткие кулачки патрона или призмы).

Для длинных заготовок с фасонной поверхностью иногда приходится создавать специальные качающиеся зажимные кулачки. В случаях, когда заготовка базируется по длинной втулке, ее торцовая поверхность имеет на приспособлении только одну опорную точку. Наружная или внутренняя поверхности длинной втулки имеют четыре опорные точки.

При базировании заготовок типа дисков по отверстию, обработанному протягиванием, тонким растачиванием или шлифованием,а также по обработанному торцу отверстие имеет на приспособлении две опорные точки и центрирует заготовку, а торцовая поверхность – три опорные точки. В связи с этим необходимо обеспечить равномерный прижим торца заготовки к соответствующей опорной плоскости приспособления. Часто заготовка центрируется по отверстию с помощью жесткой оправки, а ориентируется по опорному торцу патрона плавающими самоустанавливающимися кулачками, магнитными или вакуумными прижимами.

Дата добавления: 2015-08-09