Что называют измерительной базой
Конструкторские, измерительные и технологические базы
В общем случае базой называется поверхность, линия или точка детали, по отношению к которой ориентируются другие детали изделия или другие поверхности данной заготовки при их конструировании, сборке, механической обработке или измерении. По своему назначению и области применения в машиностроении базы подразделяются на:
Конструкторские базы подразделяются на:
• основные базы (определяют положение самой детали относительно других),
• вспомогательные базы (определяют положение других деталей относительно данной).
Торец 1 является конструкторской базой для торца 3. Основанием для этого утверждения служит размер А (см. слева направо). А торец 3 в свою очередь является конструкторской базой для торца 2.
Любая из поверхностей связанных с размерами является конструкторской базой для других. Конструкторская база может быть и реальной поверхностью и каким-то геометрическим элементом (ось детали).
Измерительной базой называется поверхность, линия или точка, от которых производится отсчет выполняемых размеров при обработке или измерении заготовок, а также при проверке взаимного расположения поверхностей деталей или элементов изделия (параллельности, перпендикулярности, соосности и др.). Измерительная база должна совпадать с конструкторской.
Технологической базой, используемой при обработке заготовок на станках, называется поверхность, линия или точка заготовки, которая определяет положение детали или поверхностей ее при сборке или обработке.
Сборочные технологические базы определяют положение поверхностей при сборке.
Базы в машиностроении
Установление конструкторских и технологических баз
Базой называют поверхность, совокупность поверхностей, ось, точку детали или сборочной единицы, по отношению к которым ориентируются другие детали изделия или поверхности детали, обрабатываемые или собираемые на данной операции.
По своему назначению базы подразделяются на: конструкторские, технологические и измерительные.
Конструкторской базой называют поверхность детали, относительно которой конструктором задаются расстояния до других поверхностей. Эти базы подразделяют на основные и вспомогательные.
Основной называется база относительно которой конструктором задаётся расположение поверхностей, определяющих положение самой детали в изделии, вспомогательной — положение присоединяемой детали относительно данной. Вспомогательных баз может быть несколько.
Технологической базой называют поверхность, определяющую положение детали в приспособлении в процессе её изготовления.
Измерительной базой называют поверхность детали, относительно которой производится контроль полученных размеров, которой определяется положение детали в измерительном приспособлении.
Определение этих баз необходимо для того, чтобы в дальнейшем, при проектировании технологической оснастки соблюсти главный принцип ориентации заготовки в приспособлении — совмещение конструкторской и технологической баз.
Конструкторские и технологические базы
На этапе проектирования и разработки технического процесса производства отдельных деталей и устройства в целом создают так называемые базы. В теории под базой понимают некоторую поверхность, или группу поверхностей которые позволяют провести строгую ориентацию выбранной заготовки относительно других объектов (элементов) конструкции.
Технологическая база применяется на этапе изготовления отдельной детали. Она позволяет задать проекции всех сторон изготавливаемой детали. Определение всех степеней свободы (их у детали шесть) позволяет составить карту техпроцесса.
Конструкторские и технологические базы разрабатываются для изготовления всех элементов конструкции и последующей сборки агрегата.
К каждой из них предъявляются требования, установленные соответствующими стандартами. Полная информация по всем базам способствует соблюдению необходимых этапов обработки, последующей правильной сборке, проведению проверочных испытаний собранного агрегата.
Виды баз
Деление на классы осуществляется по установленным признакам:
По назначению применяются четыре вида баз:
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 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:
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».
Назначение баз
Подробная классификация, применяемая терминология, назначение и области применения определяются основными положениями действующего стандарта ГОСТ 21495-76.
В основу построения положены принципы классической и начертательной геометрии. В машиностроении установлено действие правила шести контрольных точек. С его помощью удаётся провести точное ориентирование каждой поверхности изделия, которая подвергается механической обработке.
Три основные базы, указанные в стандарте, имеют следующие назначения:
Установочная база применяется для описания поверхностей будущих изделий. Например, дисков, различных призм, деталей эллиптической формы. В ней применяется метод фиксации вращений заготовки одновременно в 3-х координатных плоскостях.
Фиксация вращения заготовки вокруг основной оси осуществляется в опорной базе. Одновременная фиксация 2-х вращений осуществляется в двойной опорной базе. Чаще всего она применяется в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Для жесткой фиксации заготовки применяется направляющая база, называемая двойной.
Относительное расположение изготавливаемого элемента и применяемых измерительных приборов, инструментов задаются в специальной базе. Она называется измерительной.
В ней определяют необходимые точки, в которых следует производить измерение параметров изделия. Там указывают с какой точностью и каким измерительным инструментом проводят замеры.
Обычно составляют схему базирования. С её помощью можно подробно рассмотреть все особенности конструкции и технологии создаваемого элемента или всего агрегата. Например, можно подробно описать каждое отверстие в корпусе.
Методы выбора необходимой схемы базирования определяются конструктивными особенностями изделия, способами обработки, последовательностью сборки.
При их составлении учитывают особенности геометрической формы каждого участка поверхности. Наиболее распространёнными признаны три вида: плоские, цилиндрические и конические. На основе параметров этих поверхностей составляют следующие схемы базирования:
Их различие заключается в количестве выбранных основных точек. Для первых двух создают схему, позволяющую зафиксировать 5 степеней свободы. Это означает, что деталь зафиксирована в трёх координатах. Она не способна перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскости. Выбранные опорные точки (их количество равно четырём) включены в двойную направляющую базу.
Цилиндрические изделия, обладающие небольшой площадью поверхности, включаются в установочную базу. В ней используют только 3 точки, выступающие в роли опорных. На внешней поверхности располагают две таких точки и одну с торца.
Изделия у которых внешние и внутренние поверхности обладают формой призмы, располагают в схеме базирования с фиксацией 6 степеней свободы. Она применяется в производстве различных крышек, картеров, втулок. Такие детали ограничены в перемещении по всем трём координатным плоскостям и направлениям возможного вращения. Это ограничение называется правилом 6 точек.
Применение всех методик в построении проекций заготовок называется создание схем полного базирования. Заготовка лишается всех степеней свободы. Это позволяет получить наиболее точную информацию о размерах детали, местах специальной обработки, расположении отверстий, форме внешней и внутренней поверхности, точках в которых необходимо производить измерение параметров. Включение конструкторской базой формирует схему полного базирования. Это упрощают процесс конечной сборки и подготовки агрегата к проведению ремонтных работ.
При изготовлении деталей не сложной конструкции применяют упрощённые схемы базирования. В этом случае при простой технологии не требуется ограничения свободы во всех трёх плоскостях и направлениях движения.
Для соблюдения порядка сборки готового агрегата и проверки его работоспособности составляется настроечная база. Она позволяет производить окончательную проверку и настройку всех технических параметров собранного устройства, отвечающих за его работоспособность и выполнение предназначенных функций.
В зависимости от назначения каждой из баз их используют на различных этапах производства, измерения параметров, окончательной сборке. Наиболее подробными они составляются с учётом особенностей окончательной обработки (чистовой) обработки. К ним предъявляются следующие требования:
Независимо от сложности конструкции, применяемых способов обработки, других технологических особенностей, любая система баз должна соответствовать принятым стандартам и выполняться на основе ЕСКД.
Понятия о базах и некоторые сведения по нанесению размеров
Базы.Базированием называется придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат (ГОСТ 21495-76). Поверхности заготовок или деталей, используемые при базировании, называют базами.
Базы разделяются на конструкторские, измерительные и технологические (рисунок 3.7). Конструкторскими базами (смотри КБ) называют поверхности, линии или точки деталей, по отношению к которым ориентируют другие элементы детали или другие элементы изделия при конструировании.
Измерительная база определяет относительное положение заготовки или изделия и средств измерения.
Технологическими базами (смотри ТБ) называют поверхности, линии или точки заготовки, относительно которых удобно определять положение других ее поверхностей при обработке на данном установе.
Оформление и нанесение размеров.Нанесение размеров на чертеже является наиболее ответственной операцией, требующей опыта и знания технологии изготовления детали. ГОСТом 2.307-68 установлены правила нанесения размеров и предельных отклонений на чертежах.
В этих правилах нашли отражение основы технологии современного машиностроения и, главным образом, геометрическая сторона оформления, размещения, нанесения размерных чисел и условности, применяемые при простановке размеров. При выполнении эскизов и рабочих чертежей деталей
необходимо решить основные вопросы, какие размеры необходимы и как их нанести на чертеже.
Общиеправила простановки размеров не зависят от технологии изготовления деталей. Они определяют технику нанесения размеров, т.е. как наиболее рационально и графически грамотно расположить на чертеже размерные и выносные линии, размерные числа и т.п. в соответствии с требованиями ГОСТа 2.307-68.
Специальные правила и приемы простановки размеров обусловлены производственными требованиями, т.е. технологией изготовления детали и условиями ее работы.
На чертеже изделия или детали должны быть указаны габаритные размеры – наибольшие размеры по трем взаимно перпендикулярным осям. Они необходимы для увязки размеров составных частей, подсчета объема изделия и определения размеров заготовок. На рабочих чертежах должны быть указаны все размеры, полностью определяющие геометрические данные всех элементов детали. От правильности расстановки размеров зависит удобство чтения чертежа, разметки детали и производительности при обработке. При оразмеривании чертежа, прежде всего, следует решить вопрос о способе нанесения размеров.
Существуют три основных способа:
Цепной – когда размеры одного направления указываются один за другим – цепочкой. Сумма размеров цепочки называется размерной цепью и должна равняться габаритному размеру. Один, менее ответственный, размер в цепочке не указывается, его можно высчитать (рисунок 3.8).
Координатный – когда размеры проставляются от одной заранее выбранной базы. Этот метод используется для фиксирования серии размеров от общей базы (рисунок 3.9).
Рисунок 3.8 Рисунок 3.9
Комбинированный способ простановки размеров представляет собой сочетание цепного и координатного. Применяется при нанесении размеров наиболее ответственных элементов детали.
В зависимости от выбора размерных баз существуют также три системы простановки размеров:
· от конструкторских баз;
· от технологических баз;
Первая характеризуется тем, что все размеры на чертеже проставляют от конструкторских баз, т.е. поверхностей, которые определяют положение детали в узле.
Вторая характеризуется тем, что все размеры на чертеже проставляются от технологических баз, т.е. от поверхностей, которые определяют положение детали при обработке.
Третья характеризуется тем, что одна часть размеров проставляется от конструкторских баз, а другая – от технологических.
В данном задании, когда мы не можем однозначно сказать о том положении, которое занимает данная деталь в сборочной единице, более приемлема вторая система простановки размеров, так как студент в состоянии определить способы получения той или иной поверхности.
При нанесении размеров рекомендуем руководствоваться следующими условностями:
v все размеры по возможности равномерно распределяются по всем изображениям детали;
v размеры, характеризующие отдельные геометрические формы или элементы детали (усеченный конус, цилиндрический прилив, паз, выточка и т.п.), желательно располагать на одной проекции;
v с целью уменьшения количества размерных чисел применяются условные группировки для характеристики одинаковых контуров (например, Æ5, h7 относятся и к другому отверстию А на рисунке 3.10); надпись «12 отв. Æ10» на этом же рисунке означает, что по окружности Æ 72 равномерно располагаются 12 одинаковых отверстий диаметром 10 и т.д.;
v значительное уменьшение количества размеров дает учет симметрии форм. Размеры, симметричные относительно общей оси, указываются сдвоенными (по типу диаметра). Например, отверстия А (рисунок 3.10);
следует помнить, что отверстия всегда координируются по центрам и никогда не указываются размеры от какого-либо контура до края отверстия. Точно так же на чертежах не указывается разность диаметров;
v от линий невидимого контура выносные и размерные линии не проводят. Для указания размеров и выявления внутренних форм выполняются разрезы и сечения;
v от криволинейных поверхностей размеры не указываются;
v если радиусы скруглений, сгибов и т.п. на всем чертеже одинаковы или какой-либо радиус является преобладающим, то вместо нанесения размеров этих радиусов непосредственно на изображении рекомендуется в технических требованиях, которые располагаются над основной надписью, делать запись типа: «Неуказанные радиусы 4 мм», «Внутренние радиусы сгибов 10 мм» и т.д.
Измерение линейных размеров с точностью 0,1-0,05 мм проводится штангенциркулем. На рисунке 3.11 показано измерение указанным инструментом наружного и внутреннего диаметров и глубины отверстия.
Определение радиусов закруглений удобно производить радиусомером с набором шаблонов (рисунок 3.12).
Определение параметров стандартных резьб.Как известно, к основным параметрам любой резьбы относятся: профиль, наружный (или внутренний) диаметр, шаг, направление, число заходов и длина резьбы с полным профилем.
§ 5. РАЗМЕРНАЯ ЦЕПЬ И ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ БАЗА ДЕТАЛИ.
На рабочих чертежах размеры наносят по принципу незамкнутой размерной цепи. Замыкание цепи размеров на всю длину детали не допускается *.
* Замыкание цепи линейных размеров может оказаться целесообразным и необходимым только на установочных и строительных чертежах.
Это объясняется следующим. Если замкнуть размерную цепь на всей длине детали, то сумма действительных размеров может не совпасть с общей требуемой длиной готовой детали вследствие допустимых погрешностей изготовления. Поэтому в размерной цепи какой-либо участок, не требующий точного размера, оставляют без размера.
называют поверхности, от которых задаются размеры, ведется установка и контроль при обработке и сборке детали. Различают конструкторские, технологические, измерительные и сборочные базы.
называют поверхности или оси, определяющие положение детали относительно других деталей в машине при сборке. называют поверхности, определяющие положение детали при ее установке на станке или в приспособлении. Технологические базы подразделяются на установочные и измерительные.
Конструкторские и технологические базы могут совпадать между собой.
называются поверхности, от которых ведется отсчет размеров при измерении детали.
называют поверхности, по которым детали присоединяют к другим деталям, определяющим ее положение в узле или машине.
На рис. 67 приведен пример, когда на детали имеются две базы А и Б, совпадающие с направлением оси отверстия Ø 12 мм.
Рис. 67. Выбор измерительных баз
Рис. 68. Пример нанесения размеров от измерительной базы
1. Что называется верхним и нижним отклонением?
2. Как обозначается допуск на чертеже?
3. Что такое посадка и какие бывают посадки?
4. Для чего нужна система допусков?
5. Какие классы точности имеются и где они применяются?