Схемы базирования. 
Технология машиностроения

Схема базирования — схема расположения опорных точек (рис. 3.5) на базах. Наиболее распространенные схемы базирования заготовок в приспособлениях приведены на рис. 3.6.

Рис. 3.5. Условные обозначения опорной точки на видах сбоку (а) и сверху (б).

Установочные элементы приспособлений, материализующие опорные точки, имеют разнообразную конструкцию, которая зависит от формы баз и числа лишаемых степеней свободы. По конструкции установочные элементы подразделяются следующим образом: опорные штыри, вспомогательные опоры, шайбы, пластины (рис. 3.7−3.10).

Выбор типа и размеров опор зависит от размера и состояния базовых поверхностей: заготовки с обработанными базовыми плоскостями больших размеров устанавливают на пластины (см. рис. 3.10), а небольших — на штыри с плоской головкой (см. рис. 3.7, а) или опорные шайбы (см. рис. 3.9); заготовки с необработанными базовыми плоскостями устанавливают на штыри со сферической или насеченной головками (для упрощения очистки их от стружки) (см. рис. 3.7, б, в).

Опорные штыри могут быть постоянными (см. рис. 3.7) или регулируемыми (см. рис. 3.8).

Для повышения жесткости или виброустойчивости заготовки применяют вспомогательные регулируемые (см. рис. 3.8, а) и самоустанавливающиеся опоры (см. рис. 3.8, б).

Призмы — для установки заготовок наружной цилиндрической поверхностью (см. рис. 3.11):

Рис. 3.6. Схемы базирования заготовок при механической обработке:

а — установка по трем плоскостям; б — в трехкулачковом патроне; в — в центрах; г — диска в трехкулачковом патроне; д — в призмах; е — втулки на оправке с зазором; ж — втулки на разжимной оправке; з — по плоскости и двум отверстиям (на полный и срезанный пальцы).

• • призмы длинные (жесткие) (см. рис. 3.11, 6) для установки базовых поверхностей большой протяженности;
• • призмы узкие (жесткие) (см. рис. 3.11, а) для установки необработанной базой либо для лишения заготовки двух степеней свободы.

Втулки центрирующие — для установки заготовок наружной цилиндрической поверхностью. В зависимости от размеров они подразделяются на длинные и короткие (рис. 3.12).

Рис. 3.7. Опорные штыри с головками:

а — плоской; б — сферической; в — насеченной.

Рис. 3.8. Вспомогательные опоры:

а — регулируемые; б — самоустанавливающиеся.

Рис. 3.9. Опорная шайба.

Рис. 3.10. Опорные пластины:

а — плоские; б — с косыми пазами.

Рис. 3.11. Призмы:

а — узкие жесткие; б — длинные жесткие Втулки применяют для заготовок с цилиндрической поверхностью, выполненной по 6−8 квалитетам точности во избежание их пластического деформирования, что возможно при установках в призмах.

Установочные пальцы и оправки — для установки внутренней цилиндрической поверхностью. В зависимости от размеров установочные пальцы подразделяются на длинные и короткие цилиндрические, длинные и короткие срезанные (рис. 3.13).

Рис. 3.12. Схема установки заготовки в короткую центрирующую втулку.

Рис. 3.13. Установочные пальцы:

а — цилиндрические; б — срезанные; в — цилиндрические сменные; г — срезанные сменные Срезанными пальцами выполняют посадку для обеспечения возможности установки заготовок двумя базами, например двумя отверстиями с параллельными осями (см. рис. 3.6, з).

Оправки применяют для закрепления заготовок с центральным отверстием (втулок, колец, зубчатых колес), при обработке которых необходимо обеспечить соосность внутренних (базовых) и наружных (обрабатываемых) поверхностей, а также перпендикулярных торцов к оси отверстия. Центровые и консольные оправки разделяют на жесткие (рис. 3.14, а-в) и разжимные (центрирующие) (рис. 3.14, г, д). К жестким относятся конусные (рис. 3.14, а), цилиндрические с зазором (рис. 3.14, б) и гарантированным натягом (рис. 3.14, в).

Центры: жесткие и плавающие — для установки заготовок по центровым гнездам (рис. 3.15). Поводковый центр предназначен для передачи крутящего момента при обработке заготовки, плавающий центр обеспечивает базирование заготовки в осевом направлении.

Специальные — при установке заготовок, но зубчатым поверхностям (что применяется в основном для шлифования центральных отверстий зубчатых колес, когда требуется обеспечить высокую соосность отверстия зубчатому венцу) (рис. 3.16):

• • ролики и зубчатые секторы — для прямозубых цилиндрических колес;
• • шарики — для конических колес;
• • шарики и витые упругие ролики — для колес со спиральным зубом.

Рис. 3.14. Центровые жесткие и разжимные оправки:

а — конусной; б — цилиндрической с гарантированным зазором; в — цилиндрической с гарантированным натягом; г — с гидропластом; д — с гофрированными втулками.

Рис. 3.15. Конструктивные разновидности центров:

а, б, в, г — жесткие; д — поводковый; е — плавающий.

Рис. 3.16. Схемы установки зубчатых колес с использованием:

а — шариков; б — роликов Рассмотренные установочные элементы служат для ориентации заготовки в пространстве при обработке детали, сборке или контроле. При этом для повышения жесткости и виброустойчивости заготовок при обработке число опор должно быть равно числу лишаемых степеней свободы. Базирование заготовок осуществляют обычно в следующем порядке:

• • назначают комплект баз; из комплекта баз выбирают главную базу (установочную, двойную направляющую или тройную опорную), лишающую заготовку наибольшего числа степеней свободы; назначают число, вид и место расположения установочных элементов для этой базы;
• • определяют, каких степеней свободы будет лишена заготовка с помощью этой базы;
• • выбирают число, вид и место расположения установочных элементов для второй базы (эти установочные элементы не должны дублировать назначение установочных элементов, выбранных ранее);
• • выбирают число, вид и место расположения установочных элементов для третьей базы комплекта (эти установочные элементы не должны дублировать назначение установочных элементов, выбранных ранее).

При этом применяемые установочные элементы должны удовлетворять определенным требованиям:

• • их число и расположение должны учитывать необходимую ориентацию детали и достаточную ее устойчивость;
• • при использовании баз с необработанной поверхностью они должны выполняться с ограниченной опорной поверхностью;
• • они должны обладать достаточной жесткостью, износостойкостью и легко сниматься при работе.

Пример 3.1

Требуется обработать отверстие диаметром D в заготовке корпусной детали (рис. 3.17), выдерживая размер h и обеспечивая перпендикулярность оси отверстия по отношению к плоскости В. Необходимо выбрать технологические базы и разработать схему базирования.

В качестве технологической установочной базы следует принять плоскость Л, создав при базировании корпусной детали три опорные точки (рис. 3.18), что поз;

Рис. 3.17. Эскиз корпусной детали.

Рис. 3.18. Схема базирования корпусной детали.

волит выдержать размер h и параллельность оси отверстия по отношению к плоскости А. В качестве направляющей базы следует принять плоскость В с двумя опорными точками, что позволит обеспечить перпендикулярность оси отверстия к плоскости В. Для обеспечения симметричности расположения отверстия относительно размера II в качестве опорной базы следует принять полуцилиндрическую поверхность С, используя при базировании подвижную призму.

Схема базирования заготовки корпусной детали представлена на рис. 3.18.

Пример 3.2

Разработайте схему базирования для цилиндрической заготовки, установленной в призме (рис. 3.19).

Цилиндрическая поверхность заготовки является двойной направляющей базой, лишающей заготовку четырех степеней свободы. Торец заготовки является опорной базой, лишающей заготовку одной степени свободы. У заготовки остается одна степень свободы — неопределенность ее положения по углу поворота относительно оси.

Схема базирования заготовки представлена на рис. 3.20.

Рис. 3.19. Схема установки заготовки.

Рис. 3.20. Схема базирования заготовки.