ТЕМА 8. БАЗУВАННЯ

8.1.Базування та закріплення заготовок на металорізальних верстатах(основні поняття та визначення). Способи установки заготовок при обробці на верстатах

Базування виробу – визначення його положення відносно вибраної системи координат. Базування залежить від способу її установки. При обробці на верстаті застосовують три способи установки заготовки:

1. Установка заготовки вивірянням безпосередньо на верстаті. Це простий і найстарший спосіб, який застосовують в ОВ та ССВ та при обробці круглих заготовок. Спочатку попередньо закріплюють заготовку вручну або верстатом провертають її і за допомогою крейди, рисувалки або індикаторної головки визначають биття і відпускаючи одні кулачки і притискаючи інші досягають високої точності центрування.

+ наявність зворотнього зв’язку

- великі затрати часу на виготовлення заготовки

- висока кваліфікація верстатника

2. Установка заготовок на верстаті «за розміткою». Нехай (рис.8.2) треба зрізати заштрихований метал. Для за шаблоном або за допомогою розміточних інструментів наносять поверхню розділу, накернюють її, за допомогою клинів, підставок та домкратів виставляють заготовку так, щоб накернювані лінії зайняли положення паралельне до стола або робочих органів верстата. Закріплюють заготовку і обробляють.

+ простота

+ можна оброблювати складні контури

- великі затрати часу на розмітку та виготовлення заготовки

- висока кваліфікація розмітчиків

- низька точність обробки

3. Установка заготовок у пристроях

Пристрій – додаткове устаткування до верстата, яке забезпечує швидку та точну установку заготовки та її надійне закріплення. Розрізняють пристрої: універсальні патрони, лещата, призми; спеціалізовані та спеціальні. Пристрої включають такі елементи:

1) Установочні – призначені для установки на них заготовки (точкові опори, опорні пластини, призми, пальці)

2) Затискні – для надійної фіксації положення заготовки, яке вона зайняла при закріпленні (гвинтові, ексцентричні, тяги)

3) Елементи механізованого приводу затискання (пневмо- та та гідроциліндри, пневмокамери, електро-механічний привід, магнітні, пружинні, вакуумні)

4) Направляють елементи призначені для точного направлення інструмента в процесі роботи (кондукторні втулки для направлення свердл та зенкерів, уловлювачи)

5) Установки призначенні для попереднього встановлення інструмента на задній розмір заготовки (висотні та кутові установи на фрезерних пристроях)

6) Орієнтуючи елементи призначені для точної установки самого пристрою на столі верстата (направляючи шпонки або пальці для пристроїв та ЧПК)

7) Ділильні елементи призначені для повороту частини пристрою разом із заготовкою на певний кут

8) Корпусні деталі – ті, які об’єднують усі деталі в єдине ціле.

+ висока точність

+ висока продуктивність

+ низька кваліфікація кадрів

- висока вартість пристроїв

- відсутність зворотнього зв’язку.

8.2.Класифікація баз. Основні правила вибору технологічних баз

При обробці заготовок на верстатах на них розрізняють такі поверхні:

1) оброблювані, з яких зрізають шар металу

2) технологічні бази

3) поверхні, які отримають зусилля затискання

При проектуванні та виготовленні виробів велике значення мають бази.

Бази – поверхні, лінії, точки, які застосовують для визначення положення виробу відносно вибраної системи координат.

Розрізняють такі бази:

1) Конструкторські – бази, які застосовують для визначення положення деталі або складальної одиниці в пристрої.

2) Вимірювальні – бази, які застосовують для визначення відносних положень, засобів вимірювання і поверхонь деталі.

3) Технологічні – поверхні, лінії, точки. Які застосовують для визначення положення заготовки при обробці на верстаті.

Розрізняють технологічні бази:

1) Чорнові – необроблюванні поверхні, які застосовують як бази на перших1-3 операціях.

2) Чистові – оброблені високоточні поверхні заготовки, які застосовуються як технологічні бази на всіх можливих операціях крім першої.

3) Допоміжні – оброблювані поверхні деталі, які не є необхідними за її конструктивним призначенням, але спеціально оброблюються для поліпшення деталі.

4) Додаткові – спеціальні елементи (приливи, баришки, ребра), які спеціально придаються деталі для поліпшення її базування.

Основні правила вибору технологічних баз:

1) Повинен витримуватись найважливіший принцип (сталості баз) на різних операціях крім перших. Всяка заміна баз знижує точність деталі.

2) Доцільно суміщати технологічні та вимірювальні технологічні бази (принцип суміщення), підвищує точність, тому що при цьому похибка базування 0.

3) При обробці двох точних взаємозв’язаних поверхонь, якщо не можливо обробити їх з одного установу, то при обробці першої (рис. 8.4) за базу приймають другу і навпаки. Це принцип взаємозамінності (оборотності) баз.

4) Чорнові технологічні бази застосовуються тільки на перших операціях, на яких оброблюють чистові технологічні бази. Повторне базування на чорнові бази як правило не допускається. За чорнові технологічні бази як правило приймають плоскі або циліндричні поверхні без ливарних або штампувальних уклонів, без слідів рознімання платформ або штампів та інших дефектів.

5) Якщо заготовка оброблюється неповністю, то за чорнові технологічні бази необхідно приймати необроблювані поверхні, щоб уникнути різностінності.

6) Якщо заготовка оброблюється повністю, то за чорнові технологічні бази приймають поверхні з мін. Припуском на обробку, щоб після обробки на деяких поверхнях не залишалася «чорнота».

7) Технологічні бази повинні мати достатні розміри, щоб забезпечити стійке положення деталі.

8) Технологічні бази повинні забезпечувати зручність в роботі, простоту та невисоку вартість пристроїв.

8.3.Установка заготовок у пристроях (правило 6 точок). Схеми базування типових установок

Для того щоб визначити положення тіл при базуванні необхідно позбавити його 6 ступенів вільності. Це досягається так: введемо тіло А в контакт з точкою опори 1. Опора 1 не дає тілу переміщуватися вправо, а при переміщенні вліво порушується контакт тіла з точкою А і воно стає вільним, проти правил базування, тому вважають, що одна опорна точка накладає на тіло А один подвійний зв'язок і позбавляє його одного ступеня вільності. Для того, щоб повно збазувати необхідно, але недостатньо, ввести його в контакт з 6 опорними точками (правило 6 точок)

База ХОУ, яка несе 3 опорні точки і позбавляє тіло 3-х ступеней вільності (1 переміщення і 2 поворотів) називається установочною базою. На боковій вузькій довгій грані передбачають 2 опорні точки 4 та 5. База XOZ, яка несе дві опорні точки і позбавляє тіло 2-х ступеней вільності (1 переміщення і 1 повороту) називається направляючою базою. На найменшій грані передбачають точку 6. База YOZ, що несе 1 опорну точку і позбавляє тіло 1 ступеня вільності (1 переміщення або повороту) називається опорною базою.

За такою схемою часто базують корпусні заготовки (рис. 8.7).

Базування за довгою зовнішньою поверхнею обертання

Базування за короткою зовнішньою поверхнею обертання

Базування за двома короткими конічними поверхнями

Базування за зовнішніми поверхнями обертання, які умовно розділяють на довгі l > d і короткі d > l. За довгими поверхнями заготовки базують в довгих призмах або краще в 2-х коротких. Базування в довгій призмі позбавляє заготовку 4-х ступенів вільності. Довгі призми називають подвійною направляючою базою. Для поліпшення базування на торці додатково передбачають 1 опорну точку. Так базують вали, довгі втулки, штоки.

Базування за короткими зовнішніми поверхнями (диски, поршні, шестерні) позбавляють заготовку 2 ступенів вільності, тому короткі призми називають подвійною опорною базою. Для поліпшення базування на торці додатково передбачають 3 опорні точки. Взагалі прийнято проставляти точки починаючи з найбільш складних поверхонь.

Базування за внутрішніми поверхнями обертання. Базування за довгими точними отворами (l > d) на довгий палець з зазором, а з натягом або на розтискній оправці позбавляє заготовку 4-х ступенів вільності і називається направляючою базою.

Базування за короткими внутрішніми поверхнями обертання (d > l) (кільця, шестерні) позбавляє заготовку двох ступенів вільності (подвійна опорна база) і на торці додатково передбачають 3 опорні точки.

Базування за довгими конічними поверхнями позбавляє заготовку 5 ступенів вільності. Відрізняється високою точністю центрування. Тому його застосовують для базування інструментів за само гальмівним конусом Морзе (свердла, зенкери) або за несамогальмівним метричним фрезерним конусом на фрезерних верстатах і верстатах з ЧПУ.

Базування за короткими конічними поверхнями позбавляє заготовку 3-х ступенів вільності (3 переміщення), короткий конічний центр називається потрійною опорною базою. Тому при обробці валів їх базують за двома короткими спеціальними конічними отворами. Задній – підводимий центр додатково позбавляє заготовку ще двох ступенів вільності. При цьому задній підводи мий центр в напрямі його підведення третю точку не реалізує. Ніколи опорні точки не можуть бути напрямлені одна навпроти одної.

На останньому рисунку показано базування заготовок за площиною і двома точними отворами, яке дуже широко застосовується при обробці корпусів, плит і т.д. При цьому заготовка, оброблена площиною базується на 3 опорні точки. Вона щільно одягається на так званий зрізаний (ромбічний) палець, який позбавляє заготовку 6-ого ступеня вільності.