Лекция № 15 Базирование деталей

Тема: Базирование деталей.

План:

1. Базирование деталей.

2. Базирование цилиндрических деталей.

3. Детали с цилиндрическим отверстием.

Базирование деталей. Размещение собираемых деталей в при­способлении осуществляется по правилам базирования. Положение любого твердого тела в пространстве определяется шестою степенями свободы — перемещением вдоль трех взаимно перпен­дикулярных осей (ОХ, ОУ, 02) и вращением вокруг них (рис. 22). Чтобы твердое тело закрепить неподвижно, необходимо лишить его всех этих степеней свободы. В общем случае это достигается Прижатием тела к шести опорным точкам, расположенным в трех взаимно перпендикулярных плоскостях ХОУ, У02, ХС2.

В плоскости XOY, называемой установочной, рас­положены три точки (1 — 3). Они лишают тело трех степеней сво­боды — перемещения вдоль оси 02 и вращения вокруг осей ОХ и ОY.

В плоскости YOZ, называемой направляющей, расположены две точки (4, 5), лишающие тело еще двух степеней свободы — перемещения вдоль оси ОХ и вращения вокруг оси OZ.

В плоскости ХOZ, на­зываемой опорной, расположена одна точка 6, лишающая т ело послед­ней, шестой степени сво­боды — перемещения вдоль оси ОY. Прижатие детали ко всем шести опорным точкам обеспечивается тремя усилиями Р₁, Р₂, Р₃, действующими по трем взаимно перпендикуляр­ным направлениям. Таким образом, для закрепления детали она должна быть прижата к шести точкам, лишающим ее шести сте­пеней свободы.

Элементы детали, определяющие ее положение при сборке, называются технологическими базами, им соответствуют уста­новочные поверхности приспособления.

Базирование — это размещение детали в приспособлении та­ким образом, чтобы технологические базы детали опирались на установочные поверхности приспособления. Рассмотрим основ­ные схемы базирования деталей наиболее распространенной формы.

Призматическая деталь. Схема базирования призматической детали показана на рис. 22. Для базирования детали призмати­ческой формы необходимы три базы — установочная, направляю­щая и опорная плоскости. Желательно в качестве установочной базы выбирать поверхность с большими габаритными размерами, в качестве направляющей — поверхность большей длины.

Цилиндрическая деталь. Цилиндрические детали обычно ба­зируют по призме. Здесь деталь лишена только пяти степеней свободы; шестая — вращение вокруг продольной оси — остается. Часто эта степень свободы не мешает правильней установке цилиндрической детали. В противном случае необходима аде одна дополнительная опора, лишающая деталь шестой степени свободы — например отверстие на торце, выступ и т. д.

При базировании по призме (рис. 23) главная установочная поверхность приспособления соприкасается с изделием не тремя точками, а двумя, т. е. так же, как направляющая поверхность приспособления. Таким образом, две установочные поверхности приспособления соприкасаются с одной цилиндрической поверхностью детали в четырех точках (1 - 4). Один из торцов детали является опорной базой (точка 5).

Деталь с цилиндрическими отверстиями. Цилиндрическое от­верстие в детали может служить одной из баз. При этом базиро­вание осуществляется пальцем приспособления, входящим в это отверстие. Второй базой обычно является плоскость, перпенди­кулярная к оси отверстия. Если положение детали относительно! оси отверстия безразлично (допускается ее вращение), то эти две базы обеспечивают правильную установку детали. Если необ­ходимо ликвидировать возможность поворота изделия относи­тельно оси отверстия, то базирование по одному отверстию недо­статочно. В этом случае, при наличии второго отверстия, бази­рование осуществляется по двум отверстиям, причем второй палец связывает только одну степень свободы, т, е. поворот во­круг оси первого пальца (рис. 24). Поэтому второй палец делают, фасонным с двусторонним срезом — это снимает излишние опор­ные точки и облегчает установку детали. При отсутствии в детали второго отверстия необходимо дополнительное базирование по наружной кромке детали, прижимаемой к упору.

Правильное базирование должно соответствовать правилу шести точек. Деталь должна иметь не более шести связей. Излиш­нее число связей только ухудшает установку детали, делает ее статически неопределенной, что ведет или к неправильной уста­новке детали, или к деформации детали и опор. Рассмотрим это на примере базирования детали на цилиндрическом пальце (рис. 25, а). Здесь плоскость заменяет три точки опоры, цилин­дрическая поверхность — четыре. Таким образом, деталь опи­рается на семь точек вместо нужных пяти (так как шестая степень свободы — вращение вокруг оси отверстия — сохраняется, ше­стая точка опоры должна отсутствовать). При малейшей неточ­ности изготовления детали (неперпендикулярности торцовой плоскости к оси отверстия) во время ее закрепления под действием силы Р палец будет изгибаться.

При базировании по пальцу возможны два варианта правиль­ного базирования: а) короткий палец и торцовая плоскость (пло­скость заменяет три точки опоры, а палец — две, рис. 25, б); б) длинный палец и торец (торец небольшого размера заменяет одну точку опоры, рис. 25, в).

Все сказанное выше относится к базированию абсолютно жесткого изделия. Практически большинство крупных свариваемых изделий не являются абсолютно жесткими и для их фиксации тре­буется установка дополнительных опор, не входящих в систему приспособлений шести точек. В этом случае со­хранение этой системы обеспечи­вается или за счет гибкости изделия, или специальным устрой­ством дополнительных опор (подводные, плавающие или регу­лируемые).

При сборке изделия под сварку базируется каж­дая деталь. В зависимости от конструкции изделия и технологии сварки установочными поверхностями для детали могут служить как элементы приспособления, так и другие детали.

На рис. 26 изображены конструкции, сборка которых может осуществляться без сборочного приспособления, так как одни детали могут быть установочными поверхностями для других: гнездо и верхняя плоскость плиты 2 служат базой для бобышки 1 (рис. 26, а); расточенная цилиндрическая поверхность и торец трубы 2 служат базой для цапфы 1 (рис. 26, б).

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое базирование деталей?

2. Что такое базирование?

3.

Литература:

Базовая:

1. А.Д. Гитлевич, Механизация и автоматизация сварочного производства, М., Машиностроение, 1979г. – стр.290.

Вспомогательная:

1. С.А. Куркин, Сварные конструкции, М., Высшая школа, 1991г. – стр.398;

2. М.С. Львов, Автоматика и автоматизация сварочных процессов, М., Машиностроение, 1982г. – стр.302;

3. В.А. Тимченко, А.А. Сухомлин, Роботизация сварочного производства, К., Техника, 1989г. – стр.175;

4. Г. Герден, Сварочные работы, М., Машиностроение, 1988г. – стр.288;

5. Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Технологическое оборудование»;