Базирование деталей. Установка деталей на станках. Исполнитель

Базирование деталей. Установка деталей на станках.

 План:

1. Правило 6 точек при установке заготовок различной формы.
2. Поверхности и базы обрабатываемых деталей.
3. Принципы постоянства и единства баз.
4. Способы установки заготовок при их обработке.

 {spoiler=Подробнее}

Ключевые слова по теме лекции:

Технологические базы; сборочные базы; конструктивные базы; принцип постоянства баз; принцип единства баз; правило 6 точек; опорная плоскость; направляющая плоскость; упорная плоскость.

1. Правило 6 точек при установке заготовок различной формы

Как известно из теоретической механики, твёрдое тело в пространстве имеет шесть степеней свободы: три возможных перемещения (I,II,III, рис.1) вдоль трёх взаимно перпендикулярных осей координат X, Y и Z, и трёх возможных вращательных движений относительно тех же осей (IV, V, VI). Лишить деталь каждой из шести степеней свободы можно, установив заготовку на соответсвенно расположенные опорные точки  приспособления (или стола станка). Каждая неподвижная одноточечная опора лишает деталь одной степени свободы, т.е. возможности перемещения тела по направолению нормали к поверхности тела в точке опоры. Для того, чтобы лишить деталь всех шести степеней свободы, она должна базироваться на шести неподвижных точках.

Правило шести точек заключается в том, что каждое тело (деталь) должно базироваться на шести неподвижных точках, при этом тело лишается всех шести степеней свободы.

Эти шесть точек должны быть расположены для призматической детали в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях: три опорные точки (1,2,3) в плоскости XOZ, две точки (4,5) в плоскости YOZ, и одна точка (6) в плоскости XOY.

Рис.1. Схема базирования детали (правило шести точек): Р₁,Р₂,Р₃ - силы, действующие на деталь при базировании.

Три координаты (1,2,3) определяют положение детали относительно плоскости XOZ - опорная плоскость. Две координаты (4,5) определяют положение детали относительно плоскости YOZ - направляющая плоскость. Одна координата (6) определяет положение детали относительно плоскости XOY - упорная плоскость.

Для надёжного закрепления при обработке деталь должна быть прижата одновременно ко всем шести опорнам точкам.

При базировании цилиндрической детали на призме (рис.2) она лишается четырёх степеней свободы четырьмя неподвижными одноточечными опорами (1,2,3 и 4) по образующим цилиндра и остальных двух степеней свободы - от перемещения детали вдоль призмы и вращения вокруг своей оси - лишается одноточечнами опорами (5 и 6), для чего в точке 5 необходимо поставить упор, а  точку 6 расположить в шпоночном пазе.

Рис 2. Бизирование цилиндрической детали на призме. 1,2,3,4,5,6 - одноточечные опоры.

2. Поверхности и базы обрабатываемых деталей

При установке деталей на станках различают следующие поверхности:

1) обрабатываемые поверхности, с которых режущими инструментами снимается слой металла для получения заданной точности и качества поверхности;

2) поверхности – базы, определяющие положение детали при обработке;

3) поверхности, воспринимающие зажимные силы;

4) поверхности, от которых измеряют выдерживаемые размеры;

5) необрабатываемые поверхности.

Базами могут служить поверхности, линии, точки и их совокупности.

В технологии машиностроения различают технологические, сборочные и конструктивные базы.

Технологические базы подразделяются на установочные и измерительные.

Установочными базами называют такие поверхности детали, которыми она устанавливается для обработки в определённом положении относительно станка (или приспособления)и режущего или другого рабочего инструмента. В качестве установочных баз могут служить обработанные и необработанные поверхности. необработанные поверхности можно принимать в качестве баз при начальных операциях обработки - они называются черновыми базами. Обработанные поверхности, котороые служат базами для последующих операций, называются чистовыми базами.

Измерительной базой называют поверхность, от которой производится непосредственный отсчёт размеров при измерении.

Сборочной базой называют поверхность, которая определяет положение данной детали относительно других деталей в собранном узле или в машине.

Конструктивной базой называют совокупность поверхностей, линий, точек, от которых задаются размеры и положение других элементов детали при разработке конструкции.

Установочная база может быть основной или вспомагательной.

Основной установочной базой называется поверхность детали, которая служит для установки детали при обработке и одновременно является сборочной базой.

Вспомагательной установочной базой называется поверхность детали, которая служит для её установки при обработке, но не является сборочной базой.

3. Принципы постоянства и единства баз

Наибольшей точности обработки можно достигнуть в том случае, когда весь процесс обработки ведётся от одной базы с одной установки, так как ввиду возможных смещений при каждой новой установке вносится ошибка во взаимное расположение обрабатываемых поверхностей. В большинстве случаев невозможно полностью обработать деталь на одном станке за одну установку и  приходится вести обработку на других станках. В целях дрстижения наибольшей точности желательно все дальнейшие установки детали на данном или другом станке производить, по возможности, на одну и ту же базу.

Принцип постоянства базы состоит в том, что для выполнения всех операций обработки детали используют одну и ту же базу.

При выборе баз различного назначения надо стремиться использовать одну и ту же поверхность в качестве различных баз, так как это тоже способствует повышению точности обработки.

Принцип совмещения баз заключается в том, чтобы при обработке детали установочная база являлась бы сборочной и измерительной базой одновременно.

Рассмотрим пример. По рис.1а необходимо точно выдержать размер Х; отсчёт этого размера производится от поверхности А-А, которая в данном случае является одновременно измерительной и установочной базой, следовательно, при такой схеме обработки принцип совмещения баз выдерживается и обработка пройдёт с наибольшей точностью.

Рис.2. Установочная и измерительная базы.

На рис.1б точно выдерживается размер У, отсчёт него производится от поверхности В-В, которая, является в этом случае измерительной базой; установочной же базой по-прежнему служит поверхность А-А, поэтому при такой схеме обработки принцип совмещения баз соблюдается.

4. Способы установки деталей

Установка деталей для обработки может быть осуществлена следующими способами.

1) Установка детали непосредственно на столе станка (или в универсальном приспособлении) с выверкой её положения относительно инструмента. Этот способ требует много времени, и его применяют в единичном и мелкосерийном виде производства, когда экономически нецелесообразно изготовлять специальные приспособления.

2) Установка детали на столе станка по разметке. Установка по разметке не обеспечивает высокой точности обработки. Такой способ установки применяется при обработке крупных отливок сложной формы и крупных поковок в единичном и мелкосерийном производстве.

3) Установка детали в специальном приспособлении. Этот способ установки обеспечивает придание и закрепление определённого положения заготовке для обработки с достаточно высокой точностью и с малой затратой времени. При обработке деталей с применением специальных приспособлений отпадает необходимость разметки заготовок и выверки их положения на станке, таким образом исключается дорогая и трудоёмкая операция, к тому же вносящая погрешности в размеры, зависящие от индивидуальных качеств разметчика.

Для получения надлежащей точности размеров детали, обрабатываемой при помощи приспособления, необходимо, чтобы само приспособление было изготовлено весьма точно и чтобы из-за неточности отдельных элементов приспособления не происходило нарастание погрешностей при обработке.

В единичном и мелкосерийном производстве использовать специальные приспособления экономически нецелесообразно.В крупносерийном и массовом производстве применение приспособлений является обязательным, и в экономическом отношении оно всегда выгодно.

Вопросы для самоконтроля.

1. Какие различают поверхности и базы при установке детали на станке?

2. В чём заключаются принципы постоянства и единства баз? Приведите примеры.

3. Перечислите способы установки деталей на станке.

4. В чём заключается правило шести точек?

{/spoilers}