Классификация баз

Несмотря на разнообразие задач по базированию, оказалось возможным ограничиться тремя признаками при классификации баз: по назначению, по лишаемым степеням свободы и по характеру проявления.

Классификация баз по назначению. Базирование необходимо на всех стадиях создания изделия: при конструировании и рассмотрении его в сборе, при изготовлении и измерении. Отсюда вытекает необходимость разделения баз по назначению на три вида: конструкторские, технологические и измерительные.

Конструкторской называют базу, используемую для определения положения детали или сборочной единицы в изделии. Группу конструкторских баз составляют основные и вспомогательные базы (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Основные и вспомогательные базы деталей

Основной называют конструкторскую базу, принадлежащую данной детали или сборочной единице и используемую для определения их положения в изделии.

Вспомогательной называют конструкторскую базу, принадлежащую данной детали или сборочной единице и используемую для определения положения присоединяемого к ним изделия (детали или сборочной единицы).

Из определения понятий основной и вспомогательной баз видно различие их функций. С помощью комплекта основных баз определяют положение самой детали в машине или в сборочной единице. С помощью комплекта вспомогательных баз определяют положение относительно, данной детали присоединяемой к ней детали или сборочной единицы.

Можно заметить, что любая деталь может иметь только один комплект основных баз и столько комплектов вспомогательных баз, сколько деталей или сборочных единиц к ней присоединяется.

Технологической называют базу, используемую для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта. Понятие технологической базы распространяется на все стадии процесса изготовления изделия (на изготовление детали механической обработкой, на сборку изделия и т.д.).

Измерительной называют базу, используемую для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения. Измерительные базы необходимы во всех случаях измерений (при оценке точности детали, в процессе настройки станков и т.д.)

Классификация баз по лишаемым степеням свободы. Законы базирования являются общими для всех стадий создания изделий. Поэтому независимо от назначения базы различают в зависимости от их участия в наложении связей на базируемые заготовки, детали или сборочные единицы.

Комплект баз может быть образован сочетанием поверхностей разных

размеров и конструктивных форм (плоских, цилиндрических, конических и др.), и распределение шести связей между ними может быть различным. С точки зрения числа и свойств воспринимаемых связей база может быть установочной, направляющей, опорной, Двойной направляющей или двойной опорной.

Установочной называют базу, используемую для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их трех степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей.

Например, если деталь призматическая (рис. 3.7), роль установочной базы выполняет нижняя поверхность, использованная для наложения трех связей, лишающим деталь возможности перемещаться в направлении оси OZ и поворачиваться вокруг осей, параллельных ОХ и OY.

Направляющей называют базу используемую для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их двух степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси. Для детали призматической формы – это боковая поверхность детали, наложение через которую двух связей на деталь лишило ее возможности перемещения в направлении оси OY и поворота вокруг оси, параллельной OZ.

Рис. 3.7. Наложение шести связей на призматическую деталь

Опорной называют базу, используемую для наложения на заготовку или изделие связи, лишающей их одной степени свободы – перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси.

В данном случае в качестве опорной базы использована одна из торцовых поверхностей детали. Через эту поверхность у детали! отнята возможность перемещения в направлении оси ОХ.

Комплект баз, в состав которого входит установочная, направляющая и опорная базы, представляет собой подвижную систему координат O₁X₁Y₁Z₁, на которую наложены те же связи, что и на деталь: три связи на координатную плоскость X_lO_lY_l, две – на X₁O_lZ_l и одна – на Y₁O₁Z₁. Данный комплект баз является весьма распространенным и может считаться типовым.

Если базирование детали или заготовки осуществляется с использованием цилиндрической (конической) поверхности большой

протяженности (соотношение ее длины и диаметра больше единицы), то с помощью этой поверхности на деталь или заготовку можно наложить четыре связи. Такая база получила название двойной направляющей.

Двойной направляющей называют базу, используемую для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их четырех степеней свободы – перемещений вдоль двух координатных осей и поворотов вокруг осей, параллельных им.

Наложение связей на деталь или заготовку с помощью цилиндри ческой (конической) поверхности чаще всего осуществляется через ось (рис. 3.8.), относительно которой она образована вращением образующей прямой. Это может служить основанием для совмещения с этой осью оси О₁Х₁ подвижной системы O₁X₁Y₁Z₁. Рассматривая ось О₁Х₁ как пересечение координатных плоскостей X₁O₁Y₁ и X₁O₁Z₁, две связи (1 и 2) из четырех, наложенных на ось, можно отнести к координатной плоскости X₁O₁Y₁, две (3 и 4) – к X₁O₁Z₁. Эти связи отбирают у детали возможность перемещаться вдоль и поворачиваться вокруг осей, параллельных OY и OZ. Перемещения детали вдоль оси О₁Х₁ может лишить связь 5, наложенная на торец детали и координатную плоскость У₁О₁Z₁, совмещенную с ним. Угловое положение детали будет определено, если на координатную плоскость X₁O₁Y₁ наложить дополнительно связь 6. Последние две связи реализуются при помощи двух опорных баз, одна из которых отбирает у детали возможность перемещения, другая – поворота.

Рис. 3.8. Наложение шести связей на цилиндрическую деталь

Комплект из двойной направляющей и двух опорных баз широко распространен и может считаться также типовым.

Часты случаи, когда двойную направляющую базу образует сочетание Двух цилиндрических или конических поверхностей небольшой протяженности (Рис. 3.9). Роль двойной направляющей могут выполнять две опорные шейки вала (рис. 3.9, а), по которым его базируют на подшипниках в корпусе, во втором – конические отверстия (рис. 3.9, б), с помощью которых

заготовку вала) устанавливают в центрах на токарном станке.

Рис. 3.9. Реализация двойной направляющей базы сочетанием Двух поверхностей: а – опорными шейками вала; б – Центровыми отверстиями в заготовке

Положение детали типа диска будет более устойчивым, если установить его на торец и сделать торец установочной базой (рис. 3.10). Тогда с торцем окажется совмещенной координатная плоскость X₁O₁Y₁, на которую будут наложены три связи, присущие установочной базе. Две связи (4 и 5), лишающие диск возможности перемещения в направлении осей ОХ и ОУ, целесообразно в данном случае наложить на ось цилиндрической поверхности, совместив с нею координатную осы O₁Z₁. Две связи, наложенные на ось, следует рассматривать относящимися соответственно к координатным плоскостям X₁O₁Z₁ и Y₁O₁Z₁. Для того чтобы лишить диск возможности поворота вокруг оси O₁Z₁ необходимо наложить связь 6 на координатную плоскость X₁O₁Z₁, создав тем самым опорную базу.

Рис. 3.10. Наложение шести связей на деталь типа диска

В данном случае ось цилиндрической поверхности детали была использована как база для лишения детали двух перемещений. Такая база

получила название двойной опорной.

Двойной опорной называют базу, используемую для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их двух степеней свободы – перемещений вдоль двух координатных осей.

В отличие от направляющей базы, с помощью которой деталь лишается одного перемещения и одного поворота, двойную опорную базу используют для лишения детали двух перемещений.

Комплект из установочной, двойной опорной и опорной баз следует считать третьим типовым комплектом баз.

Классификация баз по характеру проявления. Третий признак классификации, независимо от первых двух, дает разделение баз на скрытые и явные.

Скрытой называют базу в виде воображаемой плоскости, оси или точки. Явной называют базу в виде реальной поверхности, разметочной риски

или точки пересечения рисок.

К скрытым базам прибегают, когда требуется определить положение детали или заготовки с использованием плоскостей симметрии, оси или пересечения осей. С такими случаями мы уже встречались (см. рис. 3.6, 3.8– 3.10), где в роли скрытых баз выступали плоскости, оси, пересечения осей координатной системы, связываемой с деталью.

Наложение связей на скрытые базы может быть осуществлено либо на глаз, либо с помощью специальных технических средств. В первом случае человек, оценивая положение воображаемых координатных плоскостей относительно системы отсчета, придает нужное положение детали или заготовке. Таким примером может служить установка заготовки (плитки) на магнитной плите плоскошлифовального станка, производимая на глаз. Для повышения точности базирования могут быть применены измерительные приборы или инструменты.

В других случаях базирование по скрытым базам с надлежащей точностью может быть выполнено лишь с помощью специальных средств (центров на токарном станке, самоцентрирующих патрона и тисков и т.д.). На рис. 3.11 показано базирование рычага по двум его плоскостям симметрии, осуществленное с помощью одновременно сходящихся призм. Положение координатной плоскости X_lO_lZ_l рычага определено призмами, а плоскости Y_l0₁Z_l – устройством, одновременно сводящим призмы. При этом наложение связей (опорные точки 4, 5 и 6) на обе координатные плоскости осуществляется

в момент контакта рычага с призмами в четырех точках.

Рис. 3.11. Базирование рычага

Таким образом, базирование по скрытым базам с применением технических средств может осуществляться также через контакт базируемой детали с базирующими деталями по реальным поверхностям. Однако наложение связей на координатные плоскости реализуется в этих случаях не непосредственно через точки контакта, как это было при базировании по явным базам (см. рис. 3.3), а при участии их и в функциональной связи с ними.

На рис. 3.12 приведена схема классификации баз по трем признакам. Согласно этой схеме полное название базы должно охватывать в принятой очередности три классификационных признака. Так, базы, определяющие положение вала, показанного на рис. 3.9, а имеют следующие названия: конструкторская основная, двойная направляющая, скрытая; конструкторская основная, опорная, явная; конструкторская основная, опорная, скрытая. Положение рычага в примере, приведенном на рис. 3.11, определяют базы: технологическая, установочная, явная; технологическая, направляющая, скрытая; технологическая, опорная, скрытая.

Рис. 3.12. Классификация баз

Ради упрощения из названия баз "конструкторская" и "явная", имея в виду, вспомогательная, то само собой разумеется, что

часто опускают слова если база основная или она конструкторская, и если

база не скрытая, то она явная. Допускаются и краткие названия баз, отражающие только те классификационные признаки, которые представляют интерес в данный момент времени: основная установочная база; технологическая база; двойная опорная скрытая база и т.п. Практика показывает, что регламентированная ГОСТ 21495–76 классификация баз вполне достаточна для решения разнообразнейших задач до базированию в области конструирования и изготовления машин.

Поиск по сайту: