Конструкторские и технологические базы

Виды баз по назначению

Определение 1.
Конструкторская
база (КБ) —
это поверхность, линия или точка самой
детали или связанная с деталью,
относительно которой на рабочем чертеже
детали координировано положение другой
поверхности, линии или точки. В отличие
от операционного эскиза, на котором
обрабатываемая поверхность изображается
в совокупности необрабатываемых, рабочий
чертеж изображает деталь в готовом виде
и все ее поверхности в этом отношении
равноправны. Например, поверхности А и
В связаны (рис.2,а) размером N, они
равноправны так как А может быть
конструкторской базой В и наоборот В
может быть КБ. В рабочих чертежах
направленность некоторых размеров
встречается — присутствие базы специально
оговаривается. Например, при измерении
непаралельности двух номинально
параллельных поверхностей, имеющих
разную протяженность, величина
непараллельности на длине поверхности
окажется зависимой от того, какая из
них будет принята за базу (рис.2,б и в
n1<n2).

Рис.2. К понятию конструкторская база.

Определение 2. Исходная база (ИБ) —
поверхность, линия или точка самой
детали или линии и точки связанные с
деталью, относительно которых на
операционном эскизе координировано
положение обрабатываемой поверхности
детали исходным размером. Примеры
исходных баз показаны на рис.3. Так как
исходная и технологическая базы
определяются только в направлении
исходного размера и для каждого из этих
размеров должны быть свои базы, то на
эскизах, указывая ту или иную базу,
следует рядом с обозначением базы
ставить номинальное значение исходного
размера, например ИБ₄₀.

Рис.3. Различные исходные базы.

Определение 3 Технологическая база (ТБ)
— база, используемая для ориентирования
заготовки или изделия в процессе
изготовления или ремонта. Т.Б. — может
быть только реальная поверхность детали.
Ни точки, ни линии, ни поверхности
связанные с деталью в роли ТБ не могут
быть никогда.

Определение 4 Измерительная база (ИзБ)
— это поверхность, образующая поверхности
или точки поверхности, относительно
которой измерением контролирует
положение обработанной поверхности.
При контроле исходного размера возможность
измерения его непосредственно от
исходной базы наиболее проста. Однако
это исключено, если последняя является
элементом чисто геометрическим.

Рис.4. Выбор измерительной базы, когда
ИБ не материальна.

Основы базирования

Задачи определения положения детали в машине и в процессе ее контроля, заготовки при обработке на станке или их базирование занимают центральное место в процессе создания машины. От того, как они решены, во многом зависит качество деталей и машины в целом.

Вопросам базирования и в нашей стране, и за рубежом уделено большое внимание и посвящено немало специальных научных трудов. Большой вклад в разработку теории базирования внесен учеными Б.С

Балакшиным, А.И. Кашириным, В.М. Кованом, А.А. Маталиным, А.П. Соколовским, В.П. Фираго и многими другими.

Теорию базирования разрабатывали в двух направлениях. Первое из них преследовало цель обобщения опыта машиностроения и классификации баз в соответствии с терминологией, порожденной практикой. Результатом этого направления явилась чрезвычайно обширная и недостаточно строгая терминология, пользование которой было сопряжено с немалыми трудностями. Основу другого научного направления составила теоретическая механика, ее раздел об определении положения твердого тела в пространстве. Основоположником этого направления был Б.С. Балакшин, разработавший в 40-х годах теорию базирования, положенную в основу ГОСТ 21495–76 «Базирование и базы в машиностроении», созданного под его руководством.

Теоретическая механика рассматривает два состояния твердого тела: покоя и движения. Понятия «покоя» и «движения» являются относительными и имеют смысл только тогда, когда указана система, отсчета.

Требуемое положение или движение твердого тела относительно выбранной системы отсчета достигается наложением геометрических или кинематических связей.

Связями в теоретической механике называют условия, которые налагают ограничения либо только на положение, либо также и на скорость точек тела. В первом случае связь называют геометрической, во втором – кинематической.

Связи обычно осуществляются в виде различных тел, стесняющих свободу движения данного тела. Эффект действия связей такой же, как и действие сил, вследствие чего действие связей можно заменить соответствующими силами, называемыми реакциями связей. Направление реакции связи совпадает с тем направлением, в котором связь препятствует перемещению тела.

Независимые перемещения, которые может иметь тело, называют степенями свободы. Абсолютно твердое тело имеет шесть степеней свободы. Для того чтобы придать телу необходимое положение и состояние покоя относительно выбранной системы отсчета, его надо лишить шести степеней свободы, наложив на него шесть двусторонних геометрических связей.

Если избрать в качестве системы отсчета прямоугольную систему координат OXYZ (рис. 3.1), то при наложении шести геометрических связей 1–6 тело лишится трех перемещений вдоль осей ОХ, ОУ и OZ и трех поворотов вокруг осей, параллельных им, оставаясь неподвижным в системе OXYZ.

Расчет погрешности базирования заготовки в приспособлении

Погрешностью базирования называется отклонение конструкции заготовки относительно заданного местоположения. Она применяется во время обработки, эксплуатации и настройки детали на токарных или фрезерных станках. Выделяют следующие разновидности погрешности базирования заготовки:

Погрешность закрепления: возникает при зажатии детали на столе станка. Во время этого процесса происходит смещение установочных баз, лимитирующих движение заготовки. Погрешность закрепления обусловлена неправильным использованием установочных приборов и зажимов. Данные факторы приводят к деформации заготовленного материала.
Погрешность установки: появляется после закрепления изделия на станковом оборудовании. Ее возникновение обусловлено несоответствие форм базовых поверхностей и наличие большого количества металлической стружки, образующейся во время нарезания детали. Происходит засорение обрабатываемой поверхности и последующее отклонение детали

Для минимизации погрешности заготовки важно следовать принципам постоянства и смещения базовых поверхностей.
Систематическая погрешность: образуется из-за человеческого фактора —наблюдательности и аккуратности мастера, выполняющего настройку инструментов. Она возникает при нарушениях во время измерения размерных характеристик детали, написании неправильных чертежей и схем базирования и упрощении формул, необходимых для проведения расчетов.

На величину погрешности и точность обработки оказывают непосредственное влияние следующие факторы:

1. Разница между действительными и номинальными размерами заготовки.
2. Значение отклонения устанавливаемых конструкций относительно их взаимных расположений: перпендикулярности, концентричности и параллельности.
3. Поломка станков и иных приспособлений, использующихся во время базирования. Неисправность оборудования обусловлена несоблюдением правил эксплуатации или недочетами, возникшими во время производства несущих конструкций приборов. Эти факторы приводят к возникновению зазоров на винтах и шпинделях установочного оборудования.
4. Изменение формы заготовки, произошедшие до проведения процедуры обработки. Они обусловлены внешними повреждениями конструкции или неправильным местоположением изделия.

Расчет погрешности базирования проводится при помощи использования математической формулы: εБ.ДОП ≤δ — ∆

Во время определения величины отклонения важно учитывать, что действительная погрешность обязана быть меньше допустимых значений. Результат расчетов всегда является неточным

Для расчета погрешности был разработан общий алгоритм вычисления:

1. Необходимо правильно определить местоположение базы на основе размеров устанавливаемой детали.
2. Найти расположение технологической базовой поверхности, что позволит мастеру правильно подобрать место размещения заготовки для проведения ее обработки.
3. Если технологическая база совмещается с измерительной, то погрешность базирования будет равняться 0.
4. В случае, когда базы различаются и не совмещаются при наложении, то осуществляются геометрические расчеты величины отклонения. Результаты измерения вычитаются из предельно допустимых значений погрешности. Разность показывает действительную величину отклонения изделия. Все расчеты производятся по общей формуле: = Т — ∆ж.

Если отсутствуют общий базис и предельные значений погрешности, то необходимо найти исходную базовую поверхность. Если она не изменяет исходное местоположение, то значение погрешности равняется 0.

Базирование деталей типа дисков

Заготовки в форме диска представляют собой предмет в виде круга или низкого цилиндра. Они обладают небольшой длиной и 2 плоскостями симметрии. Из-за необычного строения возникают сложности во время обработки торцов дисковых изделий. Торцовые поверхности являются параллельными, они пересекаются с осью отверстия под углом 90°. Производятся диски из листового проката при помощи отрезания или воздействия ацетилено-кислородного пламени.

Центрирование производится при помощи самоцентрирующих кулачков. На ось с цилиндрической поверхностью накладываются 2 связи, что не позволяет заготовке свободно перемещаться по осям абсцисса и ордината. Чтобы лишить диск возможности перемещения по оси аппликата, необходимо наложить дополнительную геометрическую связи. В этом случае ось является опорной базой. Для деталей типа диск используется установочная, опорная и двойная опорная базы.

В начале процедуры базирование диск крепится на кулачках патрона. Торец детали обтачивают до кулачков. Внешнюю поверхность, оставшуюся необработанной, подрезают. Для достижения лучшей точности используется чистое обтачивание, во время которого заготовка крепится посредством прижима трения. Диск должен прижиматься либо к кулачкам патрона, либо к его оправе. Опорные базы детали размещаются максимально близко к обрабатываемой поверхности зубьев. Шестерни диска обрабатываются в сложенном состоянии на станках. При их базировании используются инструменты – монеты.

Базирование деталей цилиндрической формы

Фигура цилиндрической формой обладает 2 плоскостями симметрии. При пересечении они образуют ось, используемую при процедуре базирования. Во время определения местоположения цилиндрической заготовки применяются плоские поверхности, образующие вместе с осью набор баз. Они состоят из двойной направляющей и опорных базовых поверхностей. Они несут 4 точки опоры. Благодаря этой конструкции мастер сможет определить направление валика заготовки в 2 системах координат.

Чтобы указать правильное местоположение цилиндрической детали в пространстве, нужно найти 5 координатных точек. Они лишают изделие 5 степеней свободы. Последняя степень отнимается посредством следующих способов:

1. Ориентирование на шпоночный паз, если этот элемент присутствует на заготовке.
2. При помощи создания трения между базовыми поверхностями приложением силы.

Во время установки детали цилиндрической формы в обоих случаях рекомендуется использовать 1 единственную базовую поверхность, чтобы избежать смещения изделия.

При расположении деталей в центрах применяются короткие цилиндрические отверстия. Одно из них выступает в роли упорной базовой поверхности, второе – в роли центрирующей базы. Каждая базовая поверхность лишает заготовку 3 степеней свободы.

Базирование — заготовка

Для базирования заготовок по цилиндрическим поверхностям применяют призмы. При базировании в призмах ось цилиндрической поверхности детали независимо от отклонения в размерах ее диаметра устанавливается в плоскости симметрии призмы.
 

Базирование заготовки по плоскости и двум перпендикулярным к ней отверстиям.

Для базирования заготовок по обработанной плоскости и отверстиям применяют установочные пальцы.
 

Почему базирование заготовки в приспособления производятся на дм вдв три базы.
 

Для базирования заготовок корпусных деталей совмещают установочную, измерительную и сборочную базы. Для обработки базирующих поверхностей за первичную базу следует принимать черные основные отверстия детали, что обеспечивает наиболее равномерное распределение припусков при последующей обработке отверстий.
 

Для базирования заготовок корпусных деталей совмещают установочную, измерительную и сборочную базы. Для обработки базирующих поверхностей за первичную базу следует принимать черновые основные отверстия детали, что обеспечивает наиболее равномерное распределение припусков при последующей обработке отверстий. В ряде случаев в качестве первичных баз предусматривают специальные приливы и бобышки.
 

Для базирования заготовок корпусных деталей совмещают установочную, измерительную и сборочную базы. Для обработки базирующих поверхностей за первичную базу следует принимать черные основные отверстия детали, что обеспечивает наиболее равномерное распределение припусков при последующей обработке отверстий.
 

Для базирования заготовок корпусных деталей совмещают установочную, измерительную и сборочную базы. Для обработки базирующих поверхностей за первичную базу следует принимать черновые основные отверстия детали, что обеспечивает наиболее равномерное распределение припусков при последующей обработке отверстий. В ряде случаев в качестве первичных баз предусматривают специальные приливы и бобышки.
 

Изменение базирования заготовки при помощи обычных стальных клиньев, подбитых молотком или кувалдой, совершенно недопустимо, так как при этом повреждается рабочая поверхность плиты. Здесь при вращении винта верхний клин перемещается по нижнему и его верхняя поверхность смещается по высоте вместе с заготовкой, оставаясь параллельной основанию. Боковая шкала позволяет точно регулировать общую высоту сдвоенного клина. Высота подъема клина мала и поэтому на рабочем месте разметчика следует иметь набор сдвоенных клиньев разной высоты и с разной величиной подъема.
 

Схема базирования заготовки на станке с ЧПУ должна обеспечивать достаточную устойчивость и жесткость установки заготовки, а также требуемую точность ориентации заготовки в приспособлении. Это достигается выбором соответствующих размеров и качеством базовых поверхностей, а также их относительным расположением. На станках токарной группы применяют традиционные схемы базирования заготовки в центрах или патроне, на фрезерных станках базируют по трем взаимно перпендикулярным плоскостям или по плоскости и двум отверстиям.
 

Измерительная база детали / 4.| Базы и точки контакта заготовки.

Под базированием заготовки понимается придание ей определенного положения в приспособлении. Осуществив базирование, заготовку закрепляют, чтобы при обработке она сохраняла неподвижность относительно приспособления.
 

При базировании заготовок на необработанные или грубо обработанные поверхности, а также при обработке недостаточно жестких заготовок установка на плоскость по трем точкам оказывается недостаточной. Кроме того, иногда опорные штифты сильно вдавливаются в заготовку вследствие большого удельного давления от ее веса.
 

При базировании заготовки по плоскости и параллельному ей отверстию ( рис. 185) установочный палец также делают срезанным.
 

При базировании заготовки по наружной поверхности вращения с установкой в патроне или цанге может возникнуть погрешность установки от смещения оси заготовки в радиальном направлении относительно оси вращения и от смещения заготовки вдоль оси. Однако и в этом случае погрешность установки не повлияет непосредственно на допуск по выдерживаемым диаметральным размерам, так как и обработка, и измерение обрабатываемой поверхности производится относительно оси вращения. Вместе с тем погрешность установки должна быть учтена при расчете припуска на обработку, так как в противном случае он окажется недостаточным в направлении, диаметрально противоположном смещению.
 

По характеру проявления

Скрытая база — база в виде воображаемой
плоскости, оси или точки.Явная база — база в виде реальной поверхности,
разметочной риски или точки пересечения рисок.

Большинство деталей машин ограничено
простейшими поверхностями – плоскими,
цилиндрическими, коническими, которые
используются в качестве опорных установочных
баз.

Существует пять классические схемы
базирования: базирование призматических
деталей, базирование длинных цилиндрических
деталей, базирование коротких цилиндрических
деталей, базирование по короткой конической
поверхности(центровое отверстие), базирование по
длинной конической поверхности (конус Морзе
шпинделя станка).

Схема подключения реле напряжения V-Protektor DigiTop

Диджитоп выпускает и совмещенное в одном устройстве реле напряжения и реле тока VA-protektor. Помимо защиты от перенапряжений, прибор обеспечивает и ограничение по току (мощности). Выпускают на номинальные токи 32, 40, 50 и 63 А. Все параметры по напряжению такие же, как и у V-protektor. По номинальному и максимальному току VA контролирует нагрузку и при превышении номинального отключает сеть через 10 мин., а максимального — через 0,04 сек. На дисплее прибора отображается и напряжение и ток. Гарантия на VA-protektor 2 года.

Ну и самый продвинутый из серии реле напряжений от ТМ DigiTop — многофункциональное реле МР-63. Собственно всё тоже самое, как и у предыдущего VA-protektor, только МР-63 показывает помимо тока и напряжения, еще и активную мощность
.

Данное реле МР-63 и V-protektor проходили независимые испытания форумчан, отзывы средние.

Я постарался охватить в своей статье, наиболее распространенные устройства защиты от перепадов напряжения. Конечно, есть еще производители приборов для подобного рода защит, но информации об их применении очень мало.

Спасибо за внимание
.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (справочное). ПРИМЕРЫ РАЗРАБОТКИ СХЕМ БАЗИРОВАНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 3Справочное

Задача	Теоретическая схема базирования	Пример возможной реализации теоретической схемы базирования
При фрезеровании паза шириной выдержать размеры и , параллельность оси паза относительно поверхности , а дна паза — относительно основания
При обработке отверстия в диске выдержать размеры и и обеспечить перпендикулярность оси отверстия относительно поверхности
При обработке поверхностей диаметром и обеспечить их соосность с отверстием и выдержать размер		Установка заготовки на цилиндрической оправке с беззазорной (прессовой) посадкой
При обработке отверстия в шаре выдержать размер и обеспечить прохождение оси отверстия через точку — центр шара
При расточке отверстия выдержать размер , параллельность оси отверстия к плоскости , перпендикулярность оси отверстия к плоскости в сечении I-I, симметричность отверстия относительно наружного контура
Обработать с применением кондуктора отверстия и во втулках рычага, обеспечив выполнение следующих требований:а) перпендикулярность осей отверстий к плоскости и симметричность отверстий относительно общей плоскости симметрии втулок рычага
б) перпендикулярность осей отверстий к плоскости и симметричность отверстий относительно плоскостей симметрии втулок и
в) перпендикулярность осей отверстий к плоскости , симметричность отверстий относительно плоскости симметрии втулок и соосность отверстия относительно наружной поверхности втулки
г) перпендикулярность осей отверстий к плоскости , симметричность отверстий относительно плоскости симметрии втулок и постоянство толщины стенки левой втулки

Примечание. На теоретических схемах базирования арабскими цифрами 1-6 обозначены опорные точки.Электронный текст документа и сверен по:официальное изданиеМ.: Издательство стандартов, 1990

Виды баз

Деление на классы осуществляется по установленным признакам:

• назначению и области применения;
• количеству фиксированных независимых координат в направлении которых осуществляется вращение или перемещение совокупности точек на поверхности (они именуются степенями свободы);
• по степени открытости;
• особенностям применения.

По назначению применяются четыре вида баз:

• конструкторские;
• технологические;
• настроечные;
• измерительные.

Первый тип позволяет задать трёхмерную систему координат и расположить в ней весь агрегат с подробным описанием всей конструкции. Поэтому её называют конструкторская база. Она делится на две основные категории. Первая называется основной, вторая — вспомогательной. Каждая из них указывает точное место расположения детали.

Для определения параметров каждой детали, входящей в конструкцию агрегата, составляется технологическая база. В теории машиностроения рассматривают следующие виды технологических баз:

• настроечные;
• проверочные.

Настроечные и проверочные технологические базы составляются на этапе проектирования и подготовки изделия к ремонту. В технологии машиностроения разработаны примеры составления технологических баз. Они включают технологическую последовательность обрабатывающих операций. Для проведения проверки параметров после изготовления деталей составляется измерительная база.

Не всегда в процессе производства необходимы все шесть степеней свободы. При технологической необходимости отдельные из них можно зафиксировать. С этой целью используются базы:

• установочная;
• направляющая (одинарная или двойная);
• опорная (одинарная или двойная);

По степени проявления: скрытая или явная.

Кроме перечисленной классификации в производстве применяют так называемые искусственные, черновые и чистовые системы. При составлении полного названия признаки, характеризующие принадлежность базы записываются в установленной последовательности. На первом месте располагается наименование (назначение). Вторым указывается название, уточняющее ограничение количества степеней свободы. На третьем записывается, как она проявляется. Например, можно встретить такие термины: «Технологическая направляющая скрытая база», «Измерительная опорная база».