Выбор заготовки и баз при обработке заготовки. Понятие о базах. Правила базирования. Схемы базирования. Погрешность базирования. Условные обозначения базирующих элементов

Способы получения заготовок.

Выбор исходной заготовки.

Заготовкой называется предмет производства, из которого изменением формы , взаимного расположения , размеров, шероховатости поверхностей и ( или ) свойств материала изготовляют деталь или неразъёмную сборочную единицу.

Исходной заготовкой называется заготовка перед первой технологической операцией.

К заготовкам предъявляют следующие требования:

-приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали, т.е уменьшение припусков на обработку и повышение их точности;

-технологичность конструкции заготовки;

-возможность применения наиболее прогрессивных методов получения;

-наличие удобных и надёжных технологических баз и поверхностей для транспортировки;

-равномерность припуска и твёрдости в партии заготовок.

Факторы, влияющие на выбор метода получения и конструкции заготовок.

-технологическая характеристика материала;

-конструктивная форма пов-тей и размеры заготовки;

-назначение и технические требования на изготовление;

-требуемая точность выполнения, шероховатость и качество пов-тей;

-тип производства, объём выпуска и сроки подготовки производства;

-технические возможности заготовительных цехов предприятия или возможность получения прогрессивных заготовок от специализированных предприятий;

-социальные условия, т.е безопасность работы, утомляемость, экологические факторы;

-суммарная себестоимость изготовления заготовки, изготовления из неё детали, сборки, транспортировки и эксплуатации изделия.

Методы и способы получения заготовок.

Основными видами заготовок для деталей явл-ся заготовки, полученные:

-литьём;

-обработкой давлением;

-резкой сортового и профильного проката;

-комбинированными методами;

-специальными методами.

Получение заготовок литьём.

По сравнению с другими методами получения заготовок литьё обладает рядом преимуществ:

-высокие коэффициенты использования металла и весовой точности;

-практически неограниченные габариты и масса отливок;

-возможность использования сплавов, не поддающихся пластическому деформированию и трудно обрабатываемых резанием.

Метод получения заготовок литьём в песчано- глинистые формы вследствие своей универсальности применяются во всех типах производства. Этим методом производится около 80…85 % литых заготовок. Могут быть получены самые сложные отливки, практически неограниченных размеров. Отливки имеют равномерную структуру и характеризуются хорошей обрабатываемостью резанием. Литейные уклоны составляют 1-3˚ для деревянных моделей, 1-2˚ -для металлических моделей при ручной формовке, при машинной -0,5-1˚.

К недостаткам этого метода относятся:

-большой расход металла и формовочных материалов;

-большие припуски на м/о;

- большие производственные площади;

-большие капитальные затраты для создания нормальных условий труда;

-значительное кол-во брака.

Литьё в постоянные металлические формы –кокили позволяет увеличить производительность и съём с производственных площадей, увеличить точность и уменьшить шероховатость пов-тей, уменьшить расход металла и формовочных материалов, припуски на м/о, улучшить мех-е свойства материала, уменьшить себестоимость отливок и кол-во брака.

Формы кокилей изготовляются из чугуна или стали литьём с последующей м/о. Применяется также литьё в облицованный кокиль.

Наибольшее применение для литья в кокиль получили цветные сплавы, имеющие более низкую температуру плавления, а следовательно, более высокую стойкость форм.

Стойкость кокилей составляет : при литье цветных сплавов – до 150 тыс. заливок, при литье чугуна – до 1-5 тыс. заливок, стали – не более 100-500 заливок.

К недостаткам литья в кокиль относятся:

-необходимость упрощения конфигурации отливок и увеличения толщины стенок полых отливок;

-затруднение выхода газов из формы, и как следствие – возможность образования газовых раковин;

-возможность появления отбелённого слоя на пов-ти чугунных заготовок.

Центробежное литьё применяется для получения отливок типа тел вращения ( труб, дисков, втулок, цилиндров, шпинделей) и фасонных отливок из стали, чугуна, цветных металлов и сплавов.

Способ центробежного литья имеет несколько разновидностей : с вертикальной осью вращения, горизонтальной, наклонной , вертикальной, не совпадающей с осью отливки. Позволяет получить по сравнению с предыдущими способами более высокое качество структуры вследствие более организованного размещения атомов металла, меньший расход металла ( отсутствуют прибыли, литниковые системы), уменьшить кол-во брака – выход годного литья достигает 95% ( на – 20-60% больше, чем при литье в песчано- глинистые формы), снижение себестоимости изготовления отливок на 20-40%.

Недостатками явл-ся ограниченность конфигурации и размеров отливок, сложность формы для отливок сложной конфигурации.

Литьё под давлением позволяет получать точные отливки из цветных сплавов с малой шероховатостью и небольшой толщиной стенок, повышенную прочность отливок на 25-40% по сравнению с литьём в песчано- глинистые формы, уменьшить или полностью устранить припуски на обработку, осуществить высокую автоматизацию процесса, улучшить условия труда, сократить производственный цикл. Этим способом отливают заготовки деталей : корпуса карбюраторов, электромагниты, щиты малых электродвигателей и др.

Литьё под давлением производится на специальных литьевых машинах с горизонтальными или вертикальными камерами прессования; разновидностью литья под давлением явл-ся литьё с применением вакуума.

Недостатком способа явл-ся необходимость применения сложных форм и специального оборудования.

Литьё по выплавляемым моделям даёт возможность получать высокую точность и малую шероховатость поверхностей отливок, уменьшить внутренние напряжения в отливках или устранить совсем, получить минимальные припуски и улучшить условия труда.

Разновидностями способа явл-ся : литьё по растворяемым солевым моделям, литьё по выжигаемым моделям.

Недостатком данных способов явл-ся сложный технологический процесс получения отливок, требующий специального оборудования и специальной оснастки, длительный производственный цикл.

Литьё в оболочковые формы даёт по сравнению с литьём в песчано-глинистые формы более высокую точность и меньшую шероховатость поверхности, малые припуски на обработку, снижение трудоёмкости по всем элементам процесса, высокую производительность, уменьшение кол-ва формовочных смесей в несколько раз, улучшение условий труда, возможность внедрения комплексной автоматизации.

Оболочковые формы могут быть: песчано-смоляными, химически твердеющими и жидкостекольными.

Недостатки литья в оболочковые формы – дорогая и сложная оснастка, дорогие формовочные смеси, необходимость изготовления точных металлических моделей.

Заготовки , полученные штамповкой жидкого металла, обладают высокой плотностью структуры. Способ позволяет снизить расход металла в 1,5-3 раза по сравнению с литьём в песчано-глинистые формы, не требует дорогостоящего оборудования и оснастки.

Штамповка жидких металлов имеет несколько разновидностей:

-с кристаллизацией под поршневым давлением;

-выжиманием;

-вакуумное всасывание;

-непрерывное литьё и др.

Кроме приведённых выше способов литья существуют и другие, например, литьё в формы: гипсовые , песчано- цементные, кирпичные, шамотно- кварцевые, глинистые, каменные, керамические и др.

В 1988 г. введён в действие единый ГОСТ 26645-85 « Отливки из металлов и сплавов» на отливки, получаемые любым способом из чёрных и цветных металлов и сплавов. Данный стандарт устанавливает допуски размеров, формы, расположения и неровностей поверхности, допуски массы и припуски на обработку. Согласно ГОСТ 26645-85 точность отливки характеризуется четырьмя показателями:

-классом размерной точности ( 22 класса);

-степенью коробления (11 степеней );

-степенью точности поверхностей ( 22 степени);

-классом точности массы ( 22 класса).

Обязательному применению подлежат классы размерной точности и точности массы отливок.

Стандартом предусмотрено 18 рядов припуска отливок.

В технических требованиях чертежа отливки должны быть указаны нормы точности отливки в следующем порядке:

-класс размерной точности;

-степень коробления;

-степень точности поврхностей;

- класс точности массы;

-допуск смещения отливки.

Пример условного обозначения точности отливки 8-го класса размерной точности, 5-й степени коробления, 4-й степени точности поверхностей, 7-го класса точности массы с допуском смещения 0,8мм: Точность отливки 8-5-4-7 См 0,8 ГОСТ 26645-85.

В технических требованиях чертежа отливки должны быть указаны в нижеприведённом порядке значения номинальных масс детали, припусков на обработку. Технологических напусков и массы отливки.

Пример условного обозначения номинальных масс, равных для детали -20,35 кг, для припусков на обработку -3,15 кг, для технологических напусков – 1,35 кг, для отливки – 24, 85 кг.

Масса 20.35-3.15-1.35-24.85 ГОСТ 26645-85.

Для необрабатываемых отливок или при отсутствии напусков соответствующие величины обозначают «0». Например: Масса 20.35-0-0-20.35 ГОСТ 26645-85.

Заготовки, получаемые обработкой давлением.

Различают следующие способы получения заготовок обработкой давлением:

- ковка;

-штамповка ( горячая и холодная);

-специальные способы.

Все процессы обработки металлов давлением основаны на способности металлов в твёрдом состоянии устойчиво изменять формы и размеры под действием приложенных внешних сил, т.е пластически деформироваться. В процессе пластической деформации металл приобретает не только требуемую форму, но и меняет свою структуру и физико – механические свойства.

Способы получения заготовок давлением в основном явл-ся высокопроизводительными процессами, обеспечивают малые припуски и улучшенную структуру металла.

Материал, из которого получают заготовки давлением, должен обладать ковкостью: прочностью и пластичностью при высокой температуре. Ковкость в основном зависит от химического состава материала и его компонентов. Например, такие элементы , как хром, кремний, углерод и марганец- снижают , а никель – повышает ковкость. Наличие серы ( при температуре 800-900 град) вызывает явление красноломкости, фосфора ( более 0,03%) хладноломкости.

Ковка.

При ковке формообразование происходит вследствие свободного течения металла в стороны, перпендикулярные к движению формообразующего инструмента – бойка.

Ковкой заготовок на молотах и прессах получают поковки простой конфигурации с большой массой ( до 250т). Поковки имеют хорошую структуру металла по всему сечению, т.к течение металла не ограничивается инструментом, и он хорошо проковывается. Ковка не требует специального инструмента и оснастки.

Недостатком явл-ся низкая производительность , большая трудоёмкость, большие припуски и напуски на обработку, низкая точность. Для получения поковок более сложной конфигурации применяют подкладные кольца и штампы. Уменьшить припуски на обработку и снизить трудоёмкость позволяет применение радиально- ковочных машин. Однако область их применения ограничена только телами вращения.

В зависимости от массы поковок для ковки применяют: пневматические молоты, паровоздушные молоты , гидравлические прессы.

Горячая штамповка.

По сравнению с ковкой горячая объёмная штамповка имеет ряд преимуществ:

-более сложная форма поковки и лучшее качество поверхности;

-снижение припусков на обработку;

-экономия металла;

-повышение точности изготовления заготовок;

-уменьшение штамповочных уклонов за счёт наличия в конструкции штамповочного оборудования выталкивателей;

-повышение производительности труда;

-уменьшение трудоёмкости;

-улучшение условий труда.

К недостаткам горячей объёмной штамповки относится:

-дорогостоящая оснастка ( инструмент – штамп), что позволяет применять штамповку только при большом объёме выпуска деталей;

-ограничения по массе получаемых поковок;

-дополнительный отход металла в заусенец ( 10-30% от массы поковки);

-большие усилия деформирования , чем при ковке.

Применение унифицированных блоков штампов со сменными вставками и унификация другой оснастки дают возможность применения штампов даже в мелкосерийном производстве. Хороший эффект дают комбинированные способы изготовления заготовок: ковка и последующая штамповка и т.д.

Горячая объёмная штамповка подразделяется на различные виды в зависимости от типов штампов, оборудования , исходной заготовки, способа установки заготовки в штампе и т.п.

В зависимости от оборудования имеются следующие виды объёмной штамповки:

-на штамповочных паровоздушных молотах двойного действия;

-на кривошипных горячештамповочных прессах;

-на горизонтально- ковочных машинах (ГКМ);

-на гидравлических прессах;

-на высокоскоростных молотах;

-на специальных машинах ( ковочные вальцы, горизонтально- гибочные машины, ротационно-обжимные и радиально- обжимные машины, электровысадные машины, раскатные машины).

В зависимости от типа штампа штамповка подразделяется на следующие виды:

-в открытых штампах;

-в закрытых штампах;

-в штампах выдавливания.

Штамповка в открытых штампах характеризуется тем, что штамп в процессе деформирования остаётся открытым. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа явл-ся переменным, в него затекает ( выдавливается ) металл при деформировании, образуя заусенец. Основное назначение этого заусенца – компенсация колебаний исходных заготовок по массе. Этот тип штампа можно применять для деталей любой конфигурации. Однако наличие заусенца увеличивает расход металла, а для обрезки заусенца необходимо применение специальных обрезных прессов и штампов.

При штамповке в закрытых штампах ( безоблойная штамповка) штамп в процессе деформирования остаётся закрытым, т.е металл деформируется в закрытом пространстве. Отсутствие заусенца сокращает расход металла , отпадает необходимость в обрезных прессах и инструменте. Макроструктура поковок более качественная , т.к нет нарушения волокон, имеющих место при обрезке заусенца. Однако этот тип штампа применяется для простых деталей , в основном тел вращения.

Штамповка в штампах для выдавливания – наиболее прогрессивна. При этом снижается расход металла ( до 30%), повышается коэффициент весовой точности, повышается точность поковки и чистота поверхностей, производительность труда увеличивается в 1,5-2,0 раза.

Недостатки – высокие удельные усилия деформирования, большие энергозатраты и низкая стойкость штамповой оснастки. Применяются для заготовок с высокой пластичностью.

Штамповка на молотах улучшает точность заготовок, но явл-ся трудоёмким процессом. Большую трудность представляет центрирование половинок штампа относительно друг друга. Процесс плохо поддаётся автоматизации.

Штамповка на прессах ( кривошипных, гидравлических, фрикционных) за счёт применения выталкивателей позволяет уменьшить припуски на обработку, штамповочные уклоны в 1,5-2,0 раза по сравнению со штамповкой на молотах, улучшить условия труда, повысить производительность. Отсутствие ударов при работе уменьшает вибрации, повышает стойкость штампов, улучшает центрирование половинок штампов.

Штамповка на горизонтально- ковочных машинах (ГКМ), по сравнению со штамповкой на прессах и молотах. Обеспечивает возможность получения сложных поковок с глубокими полостями и отверстиями, получение заготовок высокого качества без облоя и штамповочных заусенец с небольшими припусками на обработку.

ГКМ представляют собой механический пресс, расположенный в горизонтальной плоскости. В отличие от штампов молотовых и прессовых штампы на ГКМ имеют два взаимно перпендикулярных разъёма и могут быть открытыми и закрытыми. Наличие двух разъёмов в штампе создаёт лучшие условия для выполнения высадочных работ и позволяет значительно уменьшить штамповочные уклоны ( наружные 15´ - 1 град, внутренние 30´-2 град), вплоть до их отсутствия.

Поковки, получаемые на ГКМ, обычно имеют форму тел вращения.

Недостатком явл-ся необходимость применения прутка ( проката) повышенной точности.

При разработке чертежа поковки пользуются ГОСТ 7505-89, данные которого распространяются на штампуемые детали массой до 250 кг, изготавливаемые горячей объёмной штамповкой из чёрных металлов на различных видах штамповочного оборудования.

При определении припусков и допускаемых отклонений размеров необходимо определить исходный индекс.

Исходный индекс – это условный показатель, учитывающий конструктивные характеристики ( класс точности, группу стали, степень сложности, конфигурацию поверхности разъёма) и массу поковки. Стандарт устанавливает 23 исходных индекса. Исходными данными для определения исходного индекса явл-ся:

-масса поковки;

-группа стали;

-степень сложности поковки;

-класс точности поковки.

Различают две категории сталей:

М1 – углеродистая и легированная сталь с содержанием углерода до 0,35% и легирующих элементов до 2%;

М2 – углеродистая сталь с содержанием углерода свыше 0,35 до 0,65% и легированная , за исключением указанной в группе М1.

Степень сложности поковки ( всего 4) определяют путём вычисления отношения массы ( объёма) поковки к массе ( объёму) геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки.

Стандарт предусматривает пять классов точности поковок.

На чертеже поковки должны быть указаны: исходный индекс, класс точности, группа стали и степень сложности поковки.

Холодная штамповка.

-объёмная холодная штамповка;

-листовая штамповка;

-штамповка на горизонтально- гибочных машинах;

-вальцовка;

-раскатка;

-накатка;

-калибровка.

Объёмная холодная штамповка делится на ряд видов:

- выдавливание;

-высадку;

-радиальное обжатие;

-редуцирование и др.

Этот способ формообразования устраняет потери металла и отходы в окалину, имеющие место при нагреве металла, обеспечивает получение более точных размеров заготовки и качество поверхности. В рез-те холодного деформирования в металле ликвидируются некоторые внутренние дефекты, обеспечивается однородность его структуры, происходит упрочнение поверхностного слоя.

Заготовки из пластмасс.

Пластмассы – неметаллические материалы, которые получают на основе высокомолекулярных соединений – полимеров.

Пластмассы, получаемые из искусственных и естественных смол и их смесей с различными веществами, можно формировать прессованием, литьём и выдавливанием. Они обладают ценными физико- механическими свойствами( стойкость к агрессивным средам, электротеплоизоляционные, антифрикционные и др), из них легко изготовить детали сложной конструкции.

Пластмассы применяют : для изготовления некрупных деталей ( пробок, заглушек, прокладок, вкладышей, зубчатых колёс, крыльчаток и др). Однако пластмассам свойственна низкая ударная вязкость, недостаточная прочность, невысокая теплостойкость, старение.

Основные положения к выбору оптимальной заготовки.

Выбранный способ получения заготовки должен быть экономичным, обеспечивающим требуемое качество детали, производительным, нетрудоёмким процессом.

Главным при выборе заготовки явл-ся обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости.

Решение задач формообразования деталей целесообразно перенести на заготовительную стадию и тем самым снизить расходы материала, уменьшить долю затрат на механическую обработку в себестоимости готовой детали.

В первую очередь при выборе заготовки следует определить, каким методом наиболее целесообразно получить заготовку для данной детали. При этом надо ориентироваться на материал и требования к нему с точки зрения обеспечения служебных свойств детали. Далее, пользуясь качественной оценкой, наметить предварительно способ её получения.

Предварительно выбор материала и способа получения заготовки на основе экономических показателей может производиться по таблицам или графикам, приведенным в литературе. Графики показывают зависимость себестоимости получения заготовки от программы выпуска деталей и точности изготовления.

Окончательный выбор заготовки производится на основе экономических расчётов себестоимости получения заготовки и себестоимости её дальнейшей м/о.

По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения припусков, повышения точности размеров усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоёмкость и себестоимость последующей м/о заготовки, повышается коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле, т.к не требуют последующей трудоёмкой обработки и повышенного расхода материала.

Перед обработкой заготовка должна быть установлена на станке в строго определённое положение. Отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при установке от требуемого называется погрешностью установки. Она состоит из погрешности базирования, погрешности положения заготовки и погрешности её закрепления.

Для правильной надёжной установки и закрепления заготовки необходимо и достаточно устранить шесть степеней свободы её возможного перемещения, т.е наложить шесть двусторонних геометрических связей.

Базирование – это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат, т.е ориентирование заготовки.

База – это поверхность или выполняющее ту же ф-цию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемая при базировании.

Базы подразделяются :

1. По назначению.

Конструкторская база – база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.

Основная база – конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения её положения в изделии.

Вспомогательная база – конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения положения присоединяемого к ним изделия.

Технологическая база – база , используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления и или ремонта. На эту базу заготовка устанавливается при обработке.

Измерительная база – база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения. От неё производится измерение детали.

2. По лишаемым степеням свободы.

Установочная база –база , лишающая заготовку или изделие трёх степеней свободы- перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей.

Направляющая база- база, лишающая заготовку или изделие двух степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси.

Опорная база- база, лишающая заготовку или изделие одной степени свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг оси.

Двойная направляющая база-база, лишающая заготовку или изделие четырёх степеней свободы- перемещения вдоль двух координатных осей и поворотов вокруг них.

Двойная опорная база- база, лишающая заготовку или изделие двух степеней свободы- перемещений вдоль двух координатных осей.

3. По характеру проявления.

Скрытая база – база заготовки или изделия в виде воображаемой плоскости, оси или точки.

Явная база – база заготовки или изделия в виде реальной поверхности, разметочной риски или точки пересечения рисок.

Схема базирования – схема расположения опорных точек на базах заготовки или изделия.

Все опорные точки на схеме базирования изображаются условными знаками и нумеруются порядковыми номерами, начиная с базы, на которой располагается наибольшее кол-во опорных точек.

Положение любой поверхности заготовки может быть определено только относительно других поверхностей, условно принимаемых за координатные. Абсолютно твёрдое свободное тело имеет относительно координатных осей шесть степеней свободы. Эти шесть степеней свободы сводятся к трём возможным перемещениям вдоль трёх осей координат и трём возможным вращениям относительно тех же осей, т.е положение тела определяется шестью координатами относительно трёх координатных плоскостей. Любая координата лишает твёрдое тело одной степени свободы.

z

↑

∕ →у х

При базировании призматической заготовки три координаты , связывающие нижнюю поверхность заготовки с координатной плоскостью ХОУ, определяют расстояние между тремя точками этой поверхности, лишая одновременно заготовки трёх степеней свободы, т.е возможности перемещаться вдоль оси ОZ и вращаться вокруг осей ОУ и ОХ.

Две координаты, определяющие расстояние между двумя точками другой поверхности заготовки относительно координатной плоскости ХОZ, одновременно лишают её возможности перемещаться вдоль оси ОУ и вращаться вокруг оси ОZ, т.е лишают заготовку ещё двух степеней свободы. Шестая координата определяет положение одной точки третьей поверхности заготовки относительно координатной плоскости ZОУ, лишая её последней степени свободы – перемещения вдоль оси ОХ.

При обработке фасонных заготовок необходимо правильно выбирать базу для первой операции. Это особенно важно , если заготовки обрабатывают в приспособлениях.

Для заготовок , не обрабатываемых кругом, в качестве черновых баз следует принимать поверхности, не подлежащие обработке резанием. В этом случае обработанные поверхности будут иметь наименьшее смещение относительно необработанных поверх-тей. При наличии у заготовки нескольких необрабатываемых поверх-тей надо принимать за черновые базы такие из них, с которыми обрабатываемая пов-ть связана размером или относительным положением ( параллельна, сосна и т.п).

Для заготовок, обрабатываемых кругом, за черновые базы следует принимать поверхности с наименьшим припуском. Это служит гарантией , что не получится брака из-за недостатка припуска на этой поверхности, когда она будет обрабатываться. Черновые базирующие пов-ти должны быть по возможности чистыми и ровными; на них не должно быть заусенцев, литников, выпоров, штамповочных и литейных уклонов.

В качестве черновых баз следует использовать поверхности , ровные и гладкие без поверхностных дефектов, с которых на следующей операции должен быть снят равномерный припуск ( направляющие у станин, отверстия цилиндров двигателей внутреннего сгорания и т.п).

При выборе баз на последующих операциях следует руководствоваться некоторыми указаниями.

1 Необходимо использовать принцип совмещения баз, т.е в качестве установочной базы принимать поверхность, являющуюся конструкторской или измерительной базой. Наибольшая точность будет получена , если установочная база совпадёт с измерительной и с конструкторской. Если измерительная база не совпадёт с установочной , возникает погрешность базирования. Погрешность базирования зависит от выбора базовых поверхностей, т.е тех пов-тей, которыми заготовка при обработке упирается на установочные поверхности приспособления. В качестве таких баз рекомендуется выбирать пов-ти, связанные с точным размером с поверхностью, подлежащей обработке на данной операции.

2. Необходимо соблюдать принцип постоянства базы на основных технологических операциях, т.е использовать в качестве установочных баз одни те же пов-ти.

3.Если постоянство базы не может быть выдержано, то за новую установочную базу необходимо выбирать какую-либо обработанную пов-ть и производить пересчёт на её размеры, применяя если нужно, ужесточение этих допусков.

4. Опорная установочная база должна иметь точную геометрическую форму.

Иногда конфигурация заготовки не позволяет выбрать удовлетворительную установочную базу, тогда приходится создавать новые пов-ти, служащие только для установки заготовки. Такие установочные базы называют искусственными. Примером искусственных баз явл-ся центровые гнёзда для обработки валов, центрирующие канавки в юбке поршней, отверстия в базовых пов-тях корпусных деталей.

Выбрав базы как на первой , так и на последующих операциях, необходимо рассчитать погрешности установки, вызванные отклонениями размеров, и сопоставить их с допусками на пов-ти, обрабатываемые от этих баз. Допуск на заданный размер должен быть равен или больше погрешности установки.

При закреплении заготовки в приспособлении могут возникнуть упругие деформации, влияющие на точность обработки.

Необработанные пов-ти заготовки, используемые при базировании, называют черновыми базами, а обработанные- чистовыми. Черновые базы используются только для первой установки, чистовые – для последующих. Заготовку со станка обычно не снимают до тех пор, пока не подготовлена чистовая база для следующей установки.

Технологические базы могут быть постоянными, т.е использоваться на всех операциях технологического процесса и неоднократно сменяемыми.

Базовые пов-ти могут повторно обрабатываться, а в отдельных случаях и неоднократно с целью обеспечения необходимого их качества при выполнении точных размеров, точности относительного расположения и других технических условий чертежа. Повторная обработка технологических баз имеет место, как правило, после т/о заготовки. Например, центровые отверстия валов подвергаются после т/о шлифованию или притирке с целью исправления и очистки базовых пов-тей.

Правила выбора черновых баз:

1.Необработанные ( черновые ) пов-ти в качестве баз можно использовать только на первой операции. При дальнейшей обработке это не допускается.

2.В качестве технологических баз следует принимать наиболее точные пов-ти достаточных размеров, с наименьшей шероховатостью, без прибылей, литников, окалины и др.дефектов. Это обеспечивает большую точность базирования и закрепления.

3. Если у заготовки обрабатываются не все пов-ти, за технологические для первой операции рекомендуется принимать пов-ти , которые вообще не обрабатываются. Это обеспечивает наиболее точное относительное положение обрабатываемых и необрабатываемых пов-тей.

4. Если у заготовки обрабатываются все пов-ти , то в качестве черновой базы целесообразно принимать пов-ти с наименьшими припусками. Это позволяет лучше « выкроить» деталь и избежать появления « чернот».

5. Черновая база должна выбираться с учётом обеспечения лучших условий обработки пов-тей, принимаемых в дальнейшем в качестве чистовых, технологических баз.

Правила выбора чистовых баз:

1. Наибольшая точность обработки достигается при использовании на всех операциях м/о одних и тех же базовых пов-тей, т.е необходимо соблюдать принцип постоянства баз. При вынужденной смене баз необходимо переходить от менее точной базы к более точной.

2. Соблюдать принцип совмещения баз, согласно которому в качестве технологических баз используются измерительные базы. При их совмещении погрешность базирования равна нулю. При их несовпадении выбранная технологическая база считается приемлемой при условии , что погрешность базирования в сумме с погрешностью технологической системы не превышает допуск на размер, выдержанный на выполняемом переходе.

3. Точность, форма и размеры технологической базы должны обеспечивать необходимую точность обрабатываемой пов-ти.

4. Для операций, на которых обеспечиваются требования по точности относительного располажения пов-тей, в качестве технологической базы выбираются пов-ти, связанные с обрабатываемой требованиями по относительному расположению.

5. В качестве технологической базы следует использовать те пов-ти, которые связаны с обрабатываемой кратчайшей размерной связью.

6. Поверхности, которые будут использованы в качестве технологической базы в дальнейшем, должны быть обработаны на первой операции, желательно за один установ детали.

7. Выбранные технологические базы должны обеспечивать простую и надёжную конструкцию приспособления, удобство и быстроту установки и снятия обрабатываемой детали. Поверхности детали не должны деформироваться под действием сил резания, зажима и собственной массы.

8. Базы, используемые на операциях окончательной обработки, должны иметь наибольшую точность.

9. При отсутствии у заготовки надёжных технологических баз, можно создать искусственные базы, изменив при необходимости конструкцию заготовки( бобышки, приливы, технологические и центровые отверстия и др.)

Показать условное обозначение базирования на схемах .

Известны следующие способы базирования заготовок:

-установка на станках с ЧПУ с оценкой фактического положения заготовки ( от базы измерения) и автоматической регулировкой положения инструмента;

-выверка по необработанным и обработанным поверхностям( в единичном производстве, например, в четырёхкулачковом патроне);

-выверка по разметке ( точность 0,2-0,5 мм; в единичном производстве проверка « выкраиваемости» детали);

-установка в приспособлении без выверки.

Погрешность базирования ε_б – это отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при базировании от требуемого или разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленного на размер инструмента. Погрешность базирования равна сумме допусков на все звенья размерной цепи, соединяющей технологическую базу с измерительной.

Так, при обработке на разжимной оправке или с зазором погрешность базирования для диаметральных размеров (ε_бD) равна нулю; при обработке лыски в размер L она равна:

На разжимной оправке ε_бL= Т_D

С зазором ε_бL= Т_D +Δ_з

Где Т_D – допуск на размер D;

Δ_з – величина зазора на сторону.

При обработке в центрах для размера ℓ погрешность базирования будет зависеть от точности зацентровки заготовки.

Если заготовку сцентрировать на плавающий центр с упором торцом А на неподвижную часть центра, то ε_бℓ=0

Погрешность закрепления возникает вследствие смещения заготовки под действием зажимных сил из-за непостоянства силы закрепления, неодинаковой твёрдости заготовок, неровностей на поверхностях заготовки на опорах приспособления. Она равна разности между предельными величинами смещения у измерительной базы по направлению выполняемого размера. Погрешность закрепления ε берётся из справочников или может быть рассчитана.

Погрешность положения заготовки возникает вследствие неточного изготовления приспособления, износа его элементов и неточности его установки. Она явл-ся суммой векторных величин и может быть определена по формуле:

ε_пр=√ε_изг ² + ε_изн ² + ε_инд ² ,

где

ε_изг –погрешность изготовления,

ε_изн – величина износа приспособления,

ε_инд –неточность индексации, установки приспособления.

Погрешности ε_б, ε_з, ε_пр явл-ся векторными величинами. Они представляют собой поля рассеивания случайных величин и приближённо подчиняются закону нормального распределения.

Погрешность установки ε_у=√ ε_б ² + ε_з ² + ε_пр ²

При выборе баз необходимо руководствоваться следующими правилами:

1. Поверхности должны быть ровные и чистые, без сварных швов, прибылей, литников и иметь достаточные размеры.

2. Если у заготовки все поверхности обрабатываются , то за базы следует выбирать поверхности с наименьшими припусками. Это позволит лучше « выкроить» деталь и избежать появления чернот.

3. На первых операциях желательно принять за базирующие необрабатываемые в дальнейшем поверхности с целью получения более правильного положения обработанных и необработанных поверхностей.

4. Заготовка должна удобно устанавливаться , подвергаться минимальным деформациям, время на установку должно быть наименьшим.

5. Повторная установка на черновую базу , как правило, не допускается.

6. В качестве технологических следует выбирать основные базы.

7. Следует соблюдать принцип единства баз.

8. Желательно измерительную базу использовать в качестве технологической.

9. Выбранные базы должны обеспечивать простую и надёжную конструкцию приспособления, удобство установки, крепления и снятия заготовки.

Для уменьшения погрешности установки необходимо:

-выполнять правила выбора баз;

-применять одинаковый по твёрдости материал заготовок ( для настроечной партии);

-соблюдать постоянство усилия зажима заготовки;

-применять вместо шаровых опор – плоские или с большим радиусом закругления;

-выбирать направление действия силы зажима против опоры или так, чтобы она не влияла на размер обработки;

-применять приспособления – спутники;

-повышать точность и жёсткость приспособлений;

-повышать точность выполнения размеров технологических баз, уменьшать их шероховатость, правильно назначать размеры на чертежах.

Дата добавления: 2014-04-17; просмотров: 2904; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!