Презентация к учебному занятию на тему: «Базирование. Схемы базирования»

МДК 01.02 Основное оборудование для производства сварных конструкций Специальность: 22.02.02 Сварочное производство, 1-й год обучения Базирование. Схемы базирования Разработала: преподаватель высшей категории АСК Дон ГТУ Шишкина Людмила Николаевна АЛЧЕВСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Базирование деталей – это размещение деталей в приспособлениях, таким образом, чтобы установочные базы деталей опирались на установочные элементы приспособления. Размещение собираемых деталей в приспособлении осуществляется по правилам базирования.

Рис. 1 Закрепление деталей по правилам базирования  

Правило базирования: Положение любого твердого тела в пространстве определяется шестью степенями свободы: перемещением вдоль трех взаимно перпендикулярных осей OX, OY,OZ и вращением вокруг них. Чтобы твердое тело закрепить неподвижно – необходимо лишить его всех степеней свободы, это достигается прижимом тела к шести опорным точкам.

Плоскость XOУ называется главной. В ней расположены три точки (1, 2, 3), которые лишают трех степеней свободы, перемещения вдоль оси OZ и вращения вокруг осей OX и OУ. Плоскость УOZ – называется направляющей, расположены две точки (4, 5), лишающие тело еще двух степеней свободы: перемещения вдоль оси OX и вращения вокруг оси OZ. Плоскость XOZ называется упорной, расположена одна точка (6), лишающая тело последней степени свободы перемещения вдоль оси OУ. Прижим детали ко всем шести опорным точкам обеспечивается тремя усилиями, действующими по трем взаимно перпендикулярным направлениям.

Установка — процесс базирования и закрепления заготовки или изделия. Закрепление — приложение сил и пар сил к заготовке или изделию для обеспечения постоянства их положения, достигнутого при базировании.

Два основных способа установки заготовок: установка непосредственно на станке с выверкой ее положения, для чего она может быть предварительно размечена (единичное и мелкосерийное производство; установка в приспособлении (крупносерийное и массовое производство).

Классификация баз по ГОСТу

База — поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемая для базирования. При установке заготовки используется комплект баз. Различают: конструкторские; технологические: измерительные базы.

Классификация баз Независимо от назначения конструкторские, технологические и измерительные базы по лишаемым степеням свободы могут быть разделены на : опорные; направляющие; установочные; двойные опорные; двойные направляющие.

Классификация баз: Конструкторская база — база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии. Конструкторская база может быть основной и вспомогательной. Основная база — конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения ее положения в изделии. Вспомогательная база — конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения положения присоединяемого к ним изделия.

Конструкторские базы Сборочное соединение: А – ось паразитной шестерни; Б – шестерня; В – корпус редуктора; Г – шайба; Д – гайка

Конструкторские базы Цилиндрическая поверхность с резьбой (8) и торец (3) являются комплектом основных конструкторских баз, так как они непосредственно используются для определения положения вала в сборочном соединении. Цилиндрическая поверхность (7) и торец (2) являются комплектом, содержащим вспомогательные конструкторские базы, которые принадлежат данному валу, но используются для определения положения присоединяемого изделия (шестерни Б).

Технологическая база- — база, используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта. . Эскиз установки заготовки в самоцентрирующем трехкулачковом патроне. (2), (7) – комплект технологических баз, определяющих положение заготовки в приспособлении

Измерительная база — база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта. Упрощенная схема контроля отклонения от параллельности: А – измерительная база детали (поверхность (2)); C – стойка с измерительной головкой часового типа

Опорная база Опорная база – база, лишающая заготовку или изделие одной степени свободы (перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси). Шаровая поверхность, покоящаяся на плоскости, лишает деталь (шар) только одной степени свободы — перемещения вниз по вертикали.

Направляющая база Цилиндр на опорной плоскости теоретически касается ее двумя точками, которые отнимают у цилиндрической поверхности изделия две степени свободы - перемещение вдоль оси OZ и поворот вокруг оси OY Если цилиндр, лежащий на плоскости XOY, подвинуть до соприкосновения его торцовой поверхности (2) с вертикальной плоскостью ZOY, то изделие лишится еще одной степени свободы — перемещения вдоль координатной оси OX. Поверхность (2) — опорная конструкторская или технологическая база. Комплект баз: направляющая база (цилиндрическая поверхность (1)); опорная база – торцовая поверхность (2) Направляющая база — база, лишающая заготовку или изделие двух степеней свободы — перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой.

Установочная база При базировании призматической детали на плоскости YOX ее основание, касаясь плоскости тремя теоретическими точками, лишает деталь трех степеней свободы. Из трех возможных перемещений ограничение наложено на смещение вдоль оси OZ. Находясь на плоскости, призматическая деталь не может повернуться вокруг осей OX и OY, но не ограничена вращением вокруг оси OZ. Схема базирования призматической детали на плоскости Установочная база — база, лишающая заготовку или изделие трех степеней свободы (перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей). Примером установочной базы могут служить поверхности (1)

Основание (поверхность (1)) соприкасается с подвижной губкой Б приспособления, являясь установочной технологической базой, которая лишает заготовку трех степеней свободы: перемещения вдоль координатной оси OZ и двух вращений вокруг осей OX и OY. Вертикальная стенка уступа на неподвижной губке при соприкосновении с поверхностью (2) заготовки лишает ее еще двух степеней свободы, а контакт пальца с поверхностью (3) — одной степени свободы. Поверхность (2) — направляющая технологическая база лишает заготовку одной степени свободы перемещения вдоль координатной оси OX и одной степени свободы, ограничивая вращение вокруг оси OZ. Поверхность (3) — опорная база, лишает заготовку возможного перемещения вдоль координатной оси OY. В этом примере при базировании заготовки использован комплект баз из трех поверхностей, которые при соприкосновении с поверхностями станочного приспособления лишают заготовку всех шести степеней свободы. Установка призматической заготовки в тисках с ручным приводом (две проекции) и теоретическая схема базирования (три проекции): А – заготовка, Б – неподвижная губка с упором, B – подвижная губка Заготовка А, установленная в станочных тисках с ручным приводом, лишена всех шести степеней свободы.

Базирование детали призматической формы В случае призматической детали задание трёх координат, связывающих нижнюю плоскость детали с координатной плоскостью XOZ, лишает деталь трёх степеней свободы - возможности перемещаться вдоль оси OY и вращаться вокруг осей X и Z. Это установочная база.

Две координаты, определяющие положение детали относительно координатной плоскости YOZ, лишают её возможности перемещаться в направлении оси ОХ и вращаться вокруг 0Y, то есть лишают деталь двух степеней свободы. Так как через две точки можно провести одну прямую линию, то она может служить в качестве направления. Поэтому и база называется направляющей. Шестая координата определяет положение детали относительно координатной плоскости XOY и лишает её одной степени свободы. Это опорная база.

В качестве установочной базы создаётся или выбирается поверхность с наибольшими габаритными размерами: длиной и шириной. В качестве направляющей базы создаётся или выбирается поверхность с наибольшей длинной при небольшой ширине. В качестве опорной базы можно принять поверхность с небольшой длиной и шириной.

Двойная опорная база Двойная опорная база — база, лишающая заготовку или изделие двух степеней свободы — перемещений вдоль двух координатных осей. При базировании детали использован комплект технологических баз: установочная; двойная опорная. Базирование заготовок типа "диск" в токарном патроне чаще всего выполняется с упором торцовой поверхностью (1) в кулачки или основание патрона. Торец детали (установочная база) лишила заготовку одного перемещения и двух вращений. Одна цилиндрическая базовая поверхность лишила заготовку двух степеней свободы перемещений вдоль координатных осей OZ и OY – это и есть двойная опорная технологическая база. Комплект баз при установке детали в токарном трехкулачковом самоцентрирующем патроне. Технологические базы: 1 – установочная; 2 – двойная опорная.

Двойная направляющая база Если цилиндр переместить по YOX до соприкосновения с вертикальной плоскостью ZOX, на цилиндрической поверхности появятся две опорные точки, которые отнимут у изделия свободу перемещения вдоль оси OY и свободу вращения вокруг оси OZ. На одной цилиндрической поверхности одновременно проявились две направляющие базы. Поверхность стала двойной направляющей базой, лишающей изделие четырех степеней свободы: перемещений вдоль двух координатных осей (OY, OZ) и поворотов вокруг них. Двойная направляющая база - база, лишающая заготовку или изделие четырех степеней свободы: перемещений вдоль двух координатных осей и поворотов вокруг них.

Явная база На явной опорной технологической базе — конической поверхности (2), только одна опорная точка («>5»). Подобные опорные точки можно нанести на осевые линии при базировании заготовок в самоцентрирующих патронах и оправках, при установке заготовок на оправки с прессовой посадкой и всевозможные конические подвижные упоры. Конические поверхности фасок явные двойные опорные базы Явная база — база заготовки или изделия в виде реальной поверхности, разметочной риски или точки пересечения рисок.

Скрытая база По характеру проявления базы могут быть скрытыми и явными. Явная база — база заготовки или изделия в виде реальной поверхности, разметочной риски или точки пересечения рисок. Все рассмотренные примеры по базированию имели явные конструкторские и технологи-ческие базы. Скрытая база — база заготовки или изделия в виде воображаемой плоскости, оси или точки. Базирование осуществляется на конические поверхности фасок (2) и (4) с касанием переднего и заднего центров. Это явно видимые технологические двойные опорные базы. В то же время принято считать, что при базировании на центровые фаски технологической базой становится общая воображаемая осевая линия, проведенная между осями базовых фасок. Теоретическая база-ось – скрытая двойная направляющая база

Базирование деталей цилиндрической формы Несколько иное распределение координат и опорных точек имеет место у деталей, ограниченных поверхностями вращения. Цилиндрическая поверхность валика связывается с координатными плоскостями четырьмя координатами, которые определяют положение валика относительно двух координатных плоскостей и лишают его четырёх степеней свободы: возможности перемещения в направлении осей X и Y и вращения вокруг осей, параллельных осям X и Y. Это двойная направляющая база.

Такое название показывает, что при помощи этой цилиндрической поверхности определяется направление валика в двух координатных плоскостях, а не в одной, как в случае призматической детали. Одна координата (точка 5) связывает торцовую поверхность валика, лишая его ещё одной степени свободы - возможности перемещения вдоль оси Z. Шестая координата лишает валик возможности вращаться вокруг своей оси - это одна из боковых поверхностей шпоночного паза. Поэтому торцовая поверхность валика и боковая поверхность шпоночного паза - это опорные базы.

Базирование деталей типа диск Положение детали типа диска будет более устойчивым, если установить его на торец и сделать торец установочной базой (точки 1, 2, 3). Две связи (точки 4, 5), лишающие диск возможности перемещения в направлении осей ОХ и ОZ, целесообразно в данном случае наложить на ось цилиндрической поверхности.

Для того чтобы лишить диск возможности поворота вокруг оси O1O2, необходимо наложить ещё одну связь (точка 6), создав тем самым опорную базу. 8 данном случае ось цилиндрической поверхности была использована как база для лишения детали двух перемещений. Ось является двойной опорной базой.

Таким образом, имеем три типовых комплекта баз: 1 - для призматических тел - установочная, направляющая, опорная; 2 - для деталей типа валов - двойная направляющая и две опорные; 3 - для деталей типа дисков - установочная, двойная опорная и опорная. Следует иметь в виду, что чем проще установочная база, чем меньше в неё входит базовых поверхностей и меньше содержится опорных точек, тем проще, производительнее и дешевле получается конструкция приспособления, необходимого для закрепления детали. 

Основные правила выбора баз При построении маршрута обработки следует соблюдать принцип постоянства баз; на всех основных технологических операциях использовать в качестве технологических баз одни и те же поверхности заготовки. Принципы совмещения и постоянства баз совпадают в тех случаях, когда выдерживаемые размеры проставлены от одной достаточно устойчивой измерительной базы. Если измерительные базы переменны и не имеют больших размеров, то первый принцип осуществить трудно. В этом случае осуществляют второй принцип, выбирая соответствующую постоянную технологическую базу.