2017-11-01
826
Основой настоящего раздела являются материалы ГОСТ 21495-76 и ГОСТ 3.1107-81.
Понятие о базировании и базе
Базированием называется установка изделия в определенном положении на станке или в сборочной единице.
База – это элементы изделия: поверхности, оси, линии или точки, положение которых ориентируют изделие определенным образом на станке или в сборочной единице.
Основной принцип базирования и закрепления изделий при механической обработке (правило шести точек), примеры базирования и закрепления твердых тел
При механической обработке заготовку необходимо надежно установить и закрепить. Из теоретической механики известно, что твердое тело в пространстве имеет шесть степеней свободы, т. е. имеет возможность перемещаться и вращаться относительно трех координатных осей в декартовой системе координат. Накладывая на тело связи, его лишают степеней свободы. Число связей для абсолютно неподвижного тела равно числу степеней свободы, т.е. шести. Таким образом, чтобы обеспечить полную неподвижность изделия, т.е. надежно его установить и закрепить, необходимо лишить его шести степеней свободы, т.е. наложить на него шесть связей. Лишение твердого тела шести степеней свободы в технологии машиностроения называется правилом шести точек.
|
|
|
Связи, полностью исключающие возможность перемещений изделия относительно координат, называются двухсторонними. Двухсторонние связи создаются базированием и закреплением заготовки. В технологии машиностроения эти связи называют опорными точками и иногда изображают в виде ·¾· и нумеруют. Покажем реализацию правила шести точек на примерах базирования и закрепления некоторых твердых тел.
Призматическое тело
Прижмем призматическое тело к плоскости XOY декартовой системы координат, лишив его тем самым трех степеней свободы – перемещения вдоль оси Z и вращения вокруг осей X и Y (рис.11.1). Таким образом, получим три двухсторонние связи в виде опорных точек 1-3. Теперь прижмем тело к плоскости YOZ. В этом случае образуются две двухсторонние связи 4 и5. Общее число опорных точек становится равным пяти. Чтобы лишить тело шестой степени свободы, его необходимо прижать к плоскости XOZ. Таким образом, возникает шестая двусторонняя связь, и тело лишается всех степеней свободы.
Необходимо, чтобы силы закрепления и резания действовали в одном направлении. Это исключает смещение заготовки под действием сил резания, что может привести к поломке инструмента, порче изделия и травмам.
Длинное цилиндрическое тело
Рассмотрим применение правила шести точек при базировании и закреплении длинного цилиндрического тела (рис.11.2). Установим и закрепим его на призме или в цанге (втулке с разрезами), лишив его тем самым четырех степеней свободы – перемещения и вращения относительно осей X и Z (рис.11.2;а,б). Таким образом, получим четыре двухсторонних связи в виде опорных точек 1- 4 (рис.11.2;в). Пятую связь получим, прижимая торцевую поверхности цилиндра к координатной плоскости XOZ. Это будет пятая опорная точка, которая устраняет возможность перемещения цилиндра вдоль собственной оси. Шестую связь, которая препятствует вращению цилиндра вокруг этой оси, можно получить геометрическим или силовым замыканием.
|
|
|
Геометрическое замыкание осуществляется соединением цилиндра с опорой с помощью шпонки или шипа, который может быть размещен на торце цилиндра. Эта связь является двухсторонней и представлена в виде опорной точки 6 (рис.11.2;в). В этом случае положение цилиндра будет полностью определено.
Силовое замыкание получим, если цилиндр только прижать к призме или зажать в цанге без соединения шпонки или шипа с опорами. Тогда на базовой поверхности возникнут силы трения, которые будут препятствовать вращению цилиндра вокруг собственной оси. Такие связи будем называть фрикционными. На схеме (рис.11.2;а) эти связи представлены силами трения 
. За счет сил трения осуществляется закрепление заготовки. Однако базирование заготовки в окружном направлении отсутствует, т.к. положение заготовки в этом направлении до закрепления может быть любым, а при базировании заготовка должна занимать вполне определенное положение. Поэтому фрикционная связь не уменьшает число степеней свободы заготовки. Очевидно, что для существования фрикционных связей необходимо, чтобы силы резания не превышали сил трения, которые возникают на опорных поверхностях при закреплении.
