Классификация технологических баз

Технологические базы имеют четыре классификационных признака:

— количество лишаемых степеней свободы

— характер проявления

— реализация;

— хронология использования в технологическом процессе

Схема классификации представлена на рисунке3.14.

Рис.3.14. Классификация технологических баз

На рис.3.9., 3.11., 3.13. приведены примеры использования типовых ком­плектов технологических баз, объединенных признаком лишения степеней сво­боды:

— установочная + направляющая + опорная — "Призматическая заготов­ка";

— двойная направляющая + опорная + опорная —"Цилиндр";

— установочная + двойная опорная + опорная — "Диск"

При выполнении теоретической схемы базирования и назначении баз по признаку количества лишаемых степеней свободы можно воспользоваться сле­дующими рекомендациями:

— за установочную базу следует принимать поверхность заготовки с наибольшей площадью;

— в качестве направляющей выбирают поверхность наибольшей длины или ось симметрии;

— двойной направляющей служит ось поверхности вращения, у которой

длина l превышает диаметр d

— двойной опорной целесообразно выбирать ось поверхности вращения c

Явные технологические базы - реальные базовые элементы конфигурации заготовки (поверхности или их сочетания).

Скрытые технологические базы - воображаемые плоскости, линии, точки (плоскости и оси симметрии, осевые линии конструктивных элементов, биссек­трисы углов, центровые точки), используемые в качестве технологических баз на теоретической схеме базирования.

Естественные базы — реальные элементы конструкции заготовки, используемые в качестве технологических баз.

Искусственные базы - дополнительные элементы, создаваемые на заготовке для  реализации теоретической схемы базирования и не выполняющие функ­ционального назначения в конструкции детали (центровые отверстия у валов, специальные  приливы и платики у корпусных деталей, отверстия под установоч­ные пальцы);

Черновые технологические базы— базы, используемые на первом установе механической ческой обработки исходной заготовки. Черновые базы указывают на чертеже заготовки.

Чистовые технологические базы - базы, используемые при дальнейшей обработке заготовки.

Принцип единства баз

Под единством баз подразумевается совмещение измерительных и технологических баз при обработке заготовки.

Измерительная  база (ИБ) служит для определения положения элементов конструкции заготовок и деталей. ИБ могут быть поверхности, оси, точки от которых  производится отсчет и контроль координирующих размеров и величин пространственных отклонений конструктивных элементов.

Выполнение этого принципа актуально при обеспечении точности изготовления деталей методом настроенного оборудования, В случае использования метода  ходов и промеров (последовательное приближение) этот принцип, а также принцип постоянства технологических баз может не соблюдаться.

Рассмотрим операцию обработки паза на горизонтально-фрезерном станке (Рис. .3.15.). Цель операции - обработка паза с обеспечением точности размеров паза и точности размеров, определяющих его положение на заготовке. В частности, положение дна паза может быть задано как от поверхности размером Б, так и  от поверхности 2 размером С. Для удобства обработки может быть принята схема базирования, указанная на рисунке. Настройку положения фрезы целесообразно  вести от настроечной базы приспособления, совпадающей с плоскостью, в которой  расположены опорные точки 1,2,3, реализуемые опорными элемента­ми приспособления  Настроечным является размер С_н.

Вариант 1.

Положение дна паза определяется размерам Б. Измерительная база 1 не совпадает с технологической базой 2. Размер Б формируется как замыкающее звено размерной цепи

Б = А — С_Н,аего погрешность определяется суммой погрешностей составляющих звеньев:

ωБ = ωА+ωС_н,

Вариант 2.

Положение дна паза задано размером С, Измерительная база 1 совпадает с технологической базой 1. Размер С формируется копированием размера С_н. В этом случае: ωС = ωС_н.

Рис.3.15. Фрезерование паза

В первом варианте при несовпадении измерительной и технологической баз погрешность ωБ размера Б увеличивается на величину погрешности ωА, связывающего базы. Возникает так называемая погрешность базирования ε_б в отношении размера Б: ε_бБ = ωА.

Погрешность базирования можно определить как разницу предельных рас­стояний между настроенными на размер формообразующими элементами инст­румента и измерительной базой, положение которой формируется на предыду­щей стадии изготовления заготовки.

Принцип единства баз формируется следующим образом:

При назначении технологических баз заготовки следует принимать в качестве технологических баз элементы детали являющиеся измеритель­ными базами

В случае несоблюдения этого принципа возникает неточность изготовле­ния в виде погрешности базирования ε_б в направлении координирующего разме­ра или иного размерного параметра (расположение элементов заготовки) число­вое значение которой равно погрешности размера (расположения), связывающе­го измерительную и технологическую базы

Следует отметить случайный характер погрешности базирования, т.к. закон распределения ее величины зависит от уровня точности достигнутого на этапе его формирования.

3.4.5.Принцип постоянства баз

Формулировка принципа:

При разработке технологического процесса необходимо стремиться к использованию одних, и тex же технологических баз (не считая черновых), не допуская смены технологических баз без особой необходимости.

Рассмотрим пример обработки детали, изображенной на рис.3.16. В призматической заготовке необходимо выполнить отверстие и уступ, координаты которых заданы размерами Б

 и В

Вариант «а»

Обработка ведется за две технологические операции: сверлильная и фрезерная. На  обеих технологической базой служит пов. 1 являющаяся измерительной для операционных размеров Б и Г, а  его погрешность ωB= ωГ+ωБ.

Вариант "б".

На  фрезерной операции произошла смена технологической базы пов. 1 на пов.2. Настройка фрезы происходит от пов.2, при этом выполняется размер Д. Размер Б формируется как

 В =А-Д-Б, а его погрешность ωВ= ωА+ωД + ωБ .

Если  принять погрешность настроечных размеров ωГ и  ωД  равными, то в сравнении вариантом "а" погрешность размера Б увеличивается на величину ωА связывающего сменяемые технологические базы

Анализ показывает, что наилучшим вариантом обеспечения точности размера В является вариант выполнения уступа с базированием по отверстию.  В этом случае погрешность  базирования не возникает, т. к. измерительная база совпадает с технологической.

Выполнение принципа  постоянства баз в ряде случаев становится затруд­нительным из-за чрезмерного  усложнения конструкции приспособления, реализующего теоретические схемы базирования. В этом случае смена баз должна сопровождаться установлением размерных взаимосвязей, расчетом увеличения погрешностей расположения обрабатываемых  поверхностей и сравнением расчетных погрешностей с их допустимыми величинами.

Рис. 3.16. Обработка детали: "а" - без смены баз; "б" - со сменой баз