Основы выбора технологических баз

 

При выполнении каждого технологического перехода, поверхности детали занимают определенное положение относительно технологических баз.

Следовательно, в качестве технологических, необходимо выбирать те поверхности или оси детали, относительно которых займут требуемое положение поверхности, подлежащие получению на данном переходе.

Выбор технологических баз производится на основе следующих положений:

1. Выбор технологических баз должен предшествовать выявлению служебного назначения детали в узле.

2. Установление назначения поверхностей детали (исполнительные, основные, вспомогательные и свободные поверхности).

3. Особое внимание должно уделяться выбору технологических баз для получения точности относительных поворотов поверхностей.

4. При выборе технологических баз на первой операции необходимо решить следующие задачи:

- установление связей между обрабатываемой и необработанными поверхностями;

- распределение припуска между поверхностями. Особенно важна равномерность припуска по основным поверхностям;

- обработка возможно большего количества поверхностей с одной установки заготовки.

- совмещение сборочных, технологических измерительных баз.

5. По возможности следует избегать смены баз. в случае когда это невозможно, необходимо соблюдать условия организованной смены баз.

 

Классификация поверхностей детали

 

Поверхности детали подразделяются на четыре вида.

Исполнительные поверхности - поверхности, при помощи которых деталь выполняет свое служебное назначение. Они могут быть явно выражены, например - шпоночные или шлицевые соединения, поверхности эвольвентных и других кривых зубчатых зацеплений. Иногда роль исполнительных поверхностей исполняют вспомогательные поверхности деталей, например - у валов или корпусных деталей.

Основные поверхности - поверхности, при помощи которых определяется относительное положение детали в сборочной единице. К ним относятся поверхности шеек валов под подшипники, а также торцы этих шеек, поверхности основания корпусных деталей, поверхности посадочных отверстий зубчатых колес и т. д. По основным поверхностям или их осям проводятся координатные плоскости, относительно которые определяется относительное положение всех других поверхностей.

Вспомогательные поверхности - поверхности, при помощи которых определяется относительное положение присоединяемых к ним других деталей. К ним относятся шейки и торцы валов, к которым присоединяют! и другие детали, поверхности отверстий корпусных деталей, определяющих относительное положение присоединяемых деталей, поверхности зубчатых колес, также определяющих относительное положение присоединяемых к ним деталей.

Свободные поверхности - поверхности, не несущие функционального назначения. Необходимость их обработки, например, торцы валов или наружные (диаметральные поверхности зубчатых колес, обуславливаются приданием детали требуемой конфигурации, с использованием этих поверхностей в качестве технологических баз на некоторых операциях и обеспечение динамического баланса (зубчатые колеса, передающие большие скорости вращения).

В зависимости от количества лишаемых степеней свободы в комплект технологических баз входят: установочная, направляющая и опорная базы. Для тел вращения предусмотрены двойная направляющая и двойная опорная базы (ГОСТ 21495-76).

Для достижения наибольшей точности направления — параллельности, перпендикулярности и т. д.- одной поверхности (или оси) детали относительно другой необходимо в качестве направляющей технологической базы использовать по­верхность наибольшего протяжения.

Установочная технологическая база, лишая деталь трёх степеней свободы, ориенти­рует её относительно двух взаимно перпендикулярных координатных плоскостей. В соответствии с этим в качестве установочной технологической базы необходимо исполь­зовать поверхность; отличающуюся наибольшей протяженностью в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т.е. поверхность наибольшего габаритного размера.

Наконец, в качестве опорной технологической базы лучше всего использовать, если это возможно, поверхность наименьших габаритных размеров. При всех обстоятель­ствах необходимо, чтобы выбранная опорная технологическая база лишала деталь одной степени свободы.

Из изложенного выше следует, что наиболее высокая точность детали может достигнута при всех прочих равных условиях:

1) при использовании в качестве технологических баз поверхностей наиболь­ших размеров и протяжённости;

2] при использовании основных преимуществ координатного метода достижения точности, т. е. соблюдая принцип единства баз при обработке всех поверхностей де­тали. Безразлично при этом, будут ли все эти поверхности обрабатываться на одной или на нескольких последовательных операциях.

Для упрощения задачи выбора технологических и измерительных баз все детали делят на две группы.

К первой относят такие детали, к которым присоединяется не более одной детали (т. е. либо ни одна, либо только одна деталь). Следовательно, детали первой группы отличаются наличием одного комплекта основных баз и одного комплекта вспомога­тельных или исполнительных поверхностей. Примерами могут служить некоторые типы зубчатых колёс, рычагов, валов, рукояток, реек, планок, валиков и т. д.

Ко второй группе относят все остальные детали, т. е. такие детали, к которым при построении станка присоединяется больше одной детали.

Эта группа деталей отличается наличием наряду с одним комплектом основных баз также нескольких комплектов вспомогательных баз или рядом исполнительных поверхностей.

 

Выбор технологических баз у деталей первой группы

Выбор технологических баз у деталей первой группы сравнительно прост: в ка­честве таковых следует использовать поверхности, удовлетворяющие трём указанным выше признакам (см. определение установочной, направляющей и опорной баз) безотноси­тельно, являются ли они поверх­ностями основных, вспомогательных баз или исполнительными.

Нетрудно видеть, что при этом будет достигнута наибольшая точ­ность, даваемая станком, как на раз­мерах, так и на взаимных положени­ях поверхностей обрабатываемой де­тали.

В тех случаях, когда конструкция детали позволяет производить обработку всех поверхностей, подлежащих обработке, с одной установки её, в качестве технологи­ческих баз могут быть с успехом использованы свободные поверхности, отвечающие трём основным признакам, относящимся к направляющей, установочной и опорной базам.

Примером такого рода специально создаваемых свободных поверхностей могут служить поверхности зацентрованных отверстий, используемые в качестве технологических баз. Наиболее часто их используют при обработке тел вращения, реже — при обработке рычагов, рукояток, вилок и других деталей.

 

Выбор технологических баз у деталей второй группы

Детали второй группы выполняют большей частью функции базирующих деталей. Точность положения всех других деталей, присоединяемых к ним в процессе сборки изделия, достигается за счёт установления требуемой точности положений и расстояний поверхностей вспомогательных баз относительно основных. Для этой цели поверхности основных баз у большинства базирующих деталей конструктивно оформляются в соответствии с тремя основными признаками, касающимися направляющей, опорной и установочной баз.

В соответствии с изложенным, в качестве технологических баз у деталей второй группы следует использовать, как правило, основные базы детали, соблюдая принцип единства баз на всех операциях.

В ряде случаев, указанных ниже, от этого правила приходится отступать. Так, при обработке поверхностей основных баз в качестве технологических баз при­ходится пользоваться поверхностями вспомогательных баз, исполнительными или свободными, удовлетворяющими трём основным признакам. В ряде случаев у неко­торых деталей требуется обеспечить между поверхностями вспомогательных баз и исполнительными точность более высокую, чем между поверхностями вспо­могательных основных баз. В качестве технологических баз у такого рода деталей следует использовать те из вспомогательных баз, с которыми связаны все остальные. Необходимо при этом, чтобы поверхности этих вспомогательных баз удовлетворяли трём основным признакам.

У некоторых деталей поверхности всех или части основных баз отличаются сравнительно малыми размерами. При использовании их в качестве технологи­ческих баз ошибки положения поверхностей вспомогательных баз или исполни­тельных относительно основных, получающиеся в результате обработки, нередко выходят за пределы установленных допусков. Чтобы избегнуть этого, в качестве технологических баз приходится использовать в подобных случаях поверхности вспомогательных баз, исполнительные или даже свободные поверхности, имеющие большие размеры и удовлетворяющие трём основным признакам, относящимся к установочной, направляющей и опорной базам. Однако, достигая таким путём точности взаимного положения поверхностей, необходимо сохранить в пределах соответствующих допусков размеры, связывающие все вспо­могательные базы и исполнительные поверхности с основными. Для этого должны быть выполнены два условия.

Поверхности, используемые в качестве технологических баз, должны быть:

1) связаны с соответствующими поверхностями основных баз точными размерами и точным относительным положением и в соответствии с этим;

2) обработаны.

 

Общие руководящие указания по выбору технологических баз

1. Выбору технологических баз должны предшествовать выявление целевого на­значения детали в станке и вдумчивый анализ поставленных требований к точности взаимных положений и точности расстояний между поверхностями детали в резуль­тате её обработки.

2. На основе анализа необходимо раньше всего выбрать технологические базы для достижения точности взаимного положения поверхностей детали. После этого следует выбрать технологические базы для достижения точности размеров, связываю­щих поверхности.

Следует стремиться к тому, чтобы для решения обеих задач использовать по воз­можности одни и те же технологические базы.

3. У деталей первой группы в качестве технологических баз следует использовать обрабатываемые поверхности, отвечающие трём основным признакам, касающимся установочной, направляющей и опорной баз.

4. У деталей второй группы в качестве технологических баз следует исполь­зовать, как правило, поверхности основных баз, придерживаясь принципа единства баз на всех операциях.

5. Особое внимание следует уделять вопросу правильного выбора технологи­ческих баз на первой операции:

а) при наличии у детали поверхностей, изнашивающихся во время её работы в станке, их следует использовать в качестве технологических баз на первой операции;

б) при наличии зазоров небольшой величины между смежными деталями в сбороч­ных единицах станка в качестве технологических баз при обработке каждой из деталей следует использовать смежные поверхности;

в) для получения равномерного припуска на обработку на наиболее трудно обра­батываемых поверхностях (поверхности отверстий, пазов и т. д.) последние следует использовать в качестве технологических баз.

6. При необходимости использовать в качестве технологических баз поверхности малых размеров их следует искусственно увеличивать путём создания у деталей специальных поверхностей — зацентрованных отверстий, приливов, бобышек или добавочных опор, располагаемых на наибольших расстояниях друг от друга.

7. Наряду с выбором технологических баз необходимо следить за тем, чтобы усилия зажима, создаваемые для фиксации положения обрабатываемой заготовки, не вызывали замены одних технологических баз другими.

8. При выборе технологических баз приходится сталкиваться с самыми различ­ными сочетаниями рассмотренных выше факторов. Вдумчивый их анализ и умелый учёт, по крайней мере основных факторов, являются основой правильного решения одной из наиболее ответственных задач разработки технологического процесса — задачи выбора технологических баз.

 

Д О Б А В И Т Ь ссылки на литературу разложить последовательно!!!!!

 

Содержание и оформление листа графической части по разделу «Выбор технологических баз для проектируемого технологического процесса изготовления детали»

 

На листе графики нужно изобразить не менее двух вариантов базирования детали при её механической обработке с качествен­ным анализом. В обоих вариантах рассматривается базирование на основных операциях технологического процесса, т.е. на первой и последующей, при смене баз, а также на финишных, где достига­ется конечная точность детали. Оба варианта базирования дол­жны отобразить получение точности детали по основным. парамет­рам качества, заданных на чертеже детали и записанных в тех­нических условиях. В записке приводится обоснование выбора баз:

а) совмещение технологической и конструкторской базы;

б) единстве баз на всех операциях, кроме первой и т.д.

В необходимых случаях точность базирования может быть подтверждена математически (справочник технолога вставить номер)) Цель этого расчёта - проверка обеспечения заданной точности детали при обработке её от выбранных баз при той или иной технической оснастке. При одной и той же базирующей поверхности погрешность базирования для одних и тех же размеров зависит от применяемой оснастки. Если оба варианта обеспечивают заданную точность, из них выбира­ется такой, при котором технологический процесс изготовления детали будет проще и экономичнее.