Основные схемы базирования

Схемы базирования зависят от формы поверхностей обрабатываемых заготовок, большинство которых, как правило, ограничено плоскими, цилиндрическими или коническими поверхностями. Основными схемами базирования являются: 1) базирование призматических заготовок; 2) базирование длинных цилиндрических заготовок; 3) базирование коротких цилиндрических заготовок.

Схема базирования призматических заготовок предназначена для изготовления деталей призматической формы (плит, крышек, картеров и др.). Каждая обрабатываемая призматическая заготовка, если её рассматривать в системе трёх взаимно перпендикулярных осей (рис. 5.4), имеет шесть степеней свободы: три перемещения вдоль осей и три перемещения при повороте относительно этих же осей. Положение заготовки в пространстве определяется шестью координатами (штриховые линии).

Рис. 5.4. Система базирования призматических заготовок

Три степени свободы, то есть возможность перемещаться в направлении оси и вращаться вокруг осей и , ограничены тремя координатами, определяющими положение заготовки относительно плоскости . Две степени свободы, то есть возможность перемещаться в направлении оси

и вращаться вокруг оси , ограничены двумя координатами, определя-ющими положение заготовки относительно плоскости . Шестая координата, определяющая положение заготовки относительно плоскости , ограничивает возможность перемещения в направлении оси , то есть лишает её шестой - последней степени свободы.

Этот порядок установки заготовок призматической формы называется правилом шести точек. Это правило распространяется не только на призматические заготовки, базируемые по наружному контуру, но и заготовки другой формы при использовании для их установки любых поверхностей, выбранных для базирования. При этом увеличение количества опорных точек свыше шести не только не улучшает, но и ухудшает условия установки, так как реальные заготовки имеют отклонения от правильной геометрической формы и местные неровности поверхности, что может привести к самопроизвольной установке заготовки в приспособлении.

На рис. 5.5 показана схема положения обрабатываемой заготовки в приспособлении, где силы зажима образуют силовое замыкание базирования заготовки (штрихами показаны опорные точки). Нижняя поверхность заготовки с тремя опорными точками является установочной базой. Как правило, в качестве установочной базы выбирают поверхности наибольшего размера. Боковая поверхность с двумя опорными точками является направляющей базой, для которой выбирают поверхности наибольшей протяжённости. Поверхность с одной опорной точкой является опорной базой.

Рис. 5.5. Схема положения закрепляемой заготовки

Схема базирования длинных цилиндрических заготовок. Из рис. 5.6 видно, что положение вала в пространстве определяется пятью координатами, которые лишают заготовку пяти степеней свободы перемещения в направлении осей и вращения вокруг осей и . Шестая степень свободы то есть вращение вокруг собственной оси, в данном случае ограничивается координатой, проведенной от поверхности шпоночной канавки А. Четыре опорные точки, расположенные на цилиндрической поверхности вала, образуют двойную направляющую базу. Опорная точка, расположенная на торце валика, и шпоночный паз определяют поверхности, служащие опорными базами. На рис. 5.6 торцовая поверхность вала, прижатая к ограничителю А приспособления, является опорной базой. Примером такого базирования являются любые валы СДВС или плунжерные пары ТНВД дизелей.

Рис. 5.6. Схема базирования цилиндрической заготовки

Схема базирования коротких цилиндрических заготовок. К коротким цилиндрическим деталям относятся диски, кольца и др. Установочной базой у этих деталей является торцовая поверхность с тремя опорными точками (рис. 5.7).

Рис. 5.7. Базирование коротких цилиндрических заготовок

Две опорные точки на короткой цилиндрической поверхности образуют двойную опорную базу. Шестая степень свободы ограничена в данном случае шпоночным пазом А.

Все перечисленные схемы относятся к схемам полного базирования, то есть базирования с лишением обрабатываемой заготовки всех шести степеней свободы. Их используют при необходимости получения точной координации размеров в трёх направлениях по осям . Для базирования таких заготовок необходим комплект из трёх баз. При необходимости получения размеров в двух или только в одном направлении можно использовать схемы упрощенного базирования. На рис. 5.8 представлена заготовка с под-

Рис. 5.8. Упрощенная схема базирования

лежащим обработке уступом А, положение которого определяется размерами и .

Неточность установки заготовки относительно оси не имеет значения, поэтому достаточно использовать две базирующие поверхности 1 и 11, а торец заготовки использовать как опорную (но не базирующую) поверхность, прилегающую к упору (на схеме не показан), который предусмотрен для восприятия продольной составляющей силы резания.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое «базирование»?

2. Перечислите виды баз.

3. Как определяются технологическая, измерительная и установочная базы?

4. Как необходимо закреплять заготовку, осуществив базирование в приспособлении?

5. От чего зависит надёжность установки заготовки в технологической системе?

6. Каковы типовые схемы базирования заготовок?

7. Какую базу выбирает конструктор?

8. Как связана технологичность конструкции детали с выбором баз для её механической обработки?

9. Как следует выбирать технологические базы и фиксирующие элементы при конструировании деталей в массовом производстве?

10. Что такое «короткий палец» и «длинный палец»?