Лекція № 3

Базування деталей. Встановлення заготовок

При обробці на верстатах

План

1. Поверхні та бази обрроблюваної деталі (заготовки).

2. Принципи постійності та суміщення баз.

3. Кріплення деталей та послідовність операцій механічної обробки.

4. Способи встановлення заготовок. Правило 6 точок.

1. При закріпленні заготовок деталей на верстатах розрізняють наступні поверхні:

а) оброблювані поверхні;

б) поверхні бази, які визначають положення деталі при обробці;

в) поверхні, що сприймають затискні сили;

г) поверхні, від яких відміряють задані розміри;

д) необроблювані поверхні.

Базування – це надання заготовці або виробу певного положення відносно вибраної системи координат. Приклади затискання в лещатах, в патроні, в призмі, при вимірюванні.

Базами називають поверхні, лінії, точки або їх сукупність, що визначають положення деталі при її обробці чи складанні.

За призначенням розрізняють бази: технологічні, складальні таконструкторські.

Технологічні бази діляться на встановлювальні і вимірюваль­ні. Встановлювальною базою називається така поверхня, лінія, або точка на заготовці якою вона встановлюється для обробки в певному положенні відносно верстата пристрою та оброблюваль­ного інструмента.

Встановлювальні бази: плоскі поверхні, зовнішні і внутрішні циліндричні поверхні, торцеві поверхні з отворами, поверхні отво­рів та центрувальних гнізд, конічні поверхні, криволінійні поверхні (поверхні зубчастих коліс, різьби).Це можуть бути оброблені або необроблені поверхні. Необроблені поверхні – чорнові бази, оброблені – чистові бази.

Встановлювальнібази діляться основні і допоміжні.

Основна встановлювальна база це поверхня, яка з’єднується з іншою деталлю, що разом працюють у вузлі і впливає на роботу даної деталі в машині.

Приклад: отвір зубчатого колеса з’єднується з валом, а також цим отвором заготовка встановлюється на оправку для обробки зубів, що забезпечує співпадання осі отвору з віссю зовнішньої циліндричної поверхні і ділильного діаметра зубчастого вінця, що забезпечує правильну роботу зубчатої передачі.

Допоміжна – це така встановлювальна база, яка не з’єднуєть­ся з іншими деталями у вузлі і не впливає на роботу даної деталі.

Приклад: центрові отвори валів, нижня поверхні поршня.

Вимірювальною базою називається поверхня, від якої здійс­нюється відлік розмірів, при виготовленні деталі.

Складальна база – це поверхня, лінія, або точка, або їх сукупність, що визначають розташування деталі в зібраному вузлі.

Конструкторська база - це поверхня, лінія, або точка, або їх сукупність, від яких задаються розміри або положення інших деталей при розробці конструкції вузла. Може бути реальною або геометричною.

Наприклад: курсова робота з деталей машин – міжосьова відстань в редукторі від якої задаються положення валів, підшипників і т.д.

2. Принцип постійності бази полягає в тому, що для виконання всіх операцій при виготовленні деталі використовують одну і ту ж базу.

Якщо це неможливо, то в якості нової бази необхідно вибирати таку оброблену поверхню, яка відзначається найбільшою точністю відносно поверхонь, які мають найбільший вплив на роботу деталі в даній машині.

Кожен перехід до нової бази зменшує точність обробки, а значить якість деталі.

При виборі баз різного призначення призначення треба використовувати по можливості одну і ту ж поверхню, що підвищує точність обробки.

Якщо складальна база є одночасно і встановлювальною і вимірювальною, то тоді досягається найбільша точність машини в цілому. В цьому полягає принцип суміщення баз.

Вирішення питання про суміщення баз залежить від того, який розмір деталі повинен бути точно витриманий і від якої поверхні має бути здійснений відрахунок.

Приклад:

	У.Б. В.Б.

Рис. 3.1

3. Розміри баз повинні забезпечувати надійне і жорстке кріплення заготовки на верстаті чи в пристрої, а також малу відстань від бази до оброблюваної поверхні.

Це забезпечується відповідними затискними пристроями. В основу розрахунку сили затискання повинна бути покладена сила різання її напрямок та точка прикладення сили. Також треба уникати згинних деформацій в деталях при їх закріпленні.

Обробка деталі завжди повинна починатися з поверхні яка буде встановлювальною базою для подальшої обробки. Для обробки цієї поверхні (1операція) за базову треба приймати яку небуть необроблену поверхню, яка, по можливості, повинна бути чистою, гладкою, без ухилів, заусениць. Якщо такої на поверхні немає, то на заготовці можуть виконуватися спеціальні встановлювальні бабишки, на яких базується заготовка при обробці встановлювальної бази.

Після обробки встановлювальної бази обробляють інші поверхні, але при цьому витримується певна послідовність обробки. В першу чергу обробляють поверхні з меншими вимогами по точності, а далі більш точні (через перерозподіл внутрішніх напружень). Обробка найбільш відповідальної поверхні є останньою і може повторюватися.

Приклад: обробка отвору під вал в зубчатому колесі, який є одночасно і складальною і установлювальною базою.

Для точної обробки за встановлювальну базу треба брати основну, а не допоміжну.

Якщо при обробці є операції, де є висока ймовірність браку, то цю операцію треба ставити однією з перших.

4. Існують різні способи закріплення заготовки на столі верстата:

а) Встановлення безпосередньо на столі верстата або в універсальному пристрої (неточно, довго). Використовується в одиночному виробництві.

б) Встановлення на столі по розмітці (на заготовці робляться лінії, мітки і т.п.). Використовується для відливок або полковок. Недоліки: неточно, висока кваліфікація розмітчика.

в) Встановлення деталі в спеціальні пристрої (універсальні та нормалізовані ‑ для одиничного та дрібносерійного виробництва, спеціальні ‑ для крупносерійного та масового (висока точність встановлення)). Допуски на розміри деталей пристроїв повинні бути в 2 рази менші, ніж допуски на розміри деталей, які в них виготовляються.

В пристроях повинно бути передбачено поверхні (опорні точки) для базування заготовки.

Тверде тіло в просторі має шість ступенів вільності: перемі­щення вздовж координатних осей x, y, z та обертання навколо цих же осей. Щоб позбавити тіло однієї з шести ступеней вільності його треба притиснути до відповідно розташованої точки верстата або пристрою, яку називають одноточковою опорою. Щоб встановити деталь її треба збазувати на шести нерухомих точках (це і є правило шести точок). Ці точки повинні бути розташовані в трьох координатних площинах:

Рис. 3.2

- точки 1, 2, 3 – забезпечують нерухомість заготовки вздовж осі z та позбавляють її обертального руху навколо осей x та y (три ступені вільності);

- точки 4 і 5 забезпечують нерухомість заготовки в напрямку осі x та необертання навколо осі z;

- точка 6 позбавляє заготовку поступального руху вздовж осі y.

xОy – встановлювальна площина (база) (позбавляє трьох ступенів вільності).

zОy – направляюча площина (база) (позбавляє двох ступенів вільності).

xОz – опорна площина (база) (позбавляє однієї ступені вільності).

Якщо є більше 6 опор і заготовку притиснути до них, то це викличе деформацію згину.

Базування циліндричної деталі на призмі позбавляє її чотирьох ступенів вільності.

Таблиця 3.1.

Умовні позначення встановлювальних елементів

Центр нерухомий		Патрон трьох­кулачковий
Центр обертальний		Нерухома опора Рухома
Патрон поводковий		Плаваюча Регульована

При обробці деталей з плоскими необробленими або грубо обробленими поверхнями базування поверхні базування заміняють опорними штифтами. Ці штифти повинні бути регульованими, але не всі. Використання опорних штифтів замість плоских поверхонь має ряд переваг:

а) опорна поверхня не забивається стружкою;

б) точність обробки опорної поверхні штифта досягається набагато легше, ніж точність опорної поверхні великої площі;

в) правильність і точність установки деталі на штифтах досягається легше, ніж на опорні й прлощині;

г) штифти легко замінюються у випадку їхнього зношування.

Якщо для базування використовується оброблена на чисто поверхня, то штифти замінюються гартованими пластинами, що не пошкоджують обробленої поверхні заготовки.

Запитання для самоконтролю

1. Які поверхні розрізняють на заготовці при її обробці?

2. Що таке базування?

3. Що таке бази?

4. Дайте класифікацію баз за призначенням.

5. Охарактеризуйте технологічні бази.

6. Охарактеризуйте вимірювальні, складальні та конструкторські бази.

7. В чому полягає принцип постійності та суміщення баз?

8. Опишіть послідовність операцій обробки деталей.

9. Охарактеризуйте способи закріплення заготовок на верстаті.

10. Приведіть схему та охарактеризуйте правило 6 точок.