Как сделать схему базирования заготовки
Обновлено: 02.07.2024
При этой схеме происходит совмещение трех базовых поверхностей присоединяемой детали с тремя поверхностями базовой детали.
Любое твердое тело, расположенное в пространстве, например призматическая деталь (рис. 4.1), имеет шесть степеней свободы, определяемых вектором подвижности
г| = (а, Ь, с, X, р, у),
где а, Ь, с - параметры смещения в направлении соответствующих координатных осей Ох, Оу, Oz',
X, р, у - параметры поворота вокруг соответствующих координатных осей.
Лишение детали в процессе базирования всех шести степеней свободы достигается путем наложения на нее двухсторонних связей. Рассмотрим это на примере призматической детали, представленной на рис. 4.1. Если на базирующей поверхности детали хОу взять точку / и связать ее с соответствующей точкой 1расположенной в координатной плоскости хОу, то деталь будет лишена одной степени свободы параметра с, т.е. возможности перемещения в направлении оси Oz. Если аналогично па плоскости хОу взять точку 2 и наложить на нее двухстороннюю связь, то деталь будет лишена второй степени свободы параметра () - возможности вращения вокруг оси Оу. Возьмем на плоскости хОу детали точку 3 и также наложим на нее двухстороннюю связь. В результате деталь будет лишена еще одной степени свободы - параметра X, т.е. возможности поворота вокруг оси Ох. При этом можно заметить, что наложение двухсторонней связи на любую из последующих точек, расположенных на плоскости хОу, не отнимет у детали дополнительных степеней свободы. Таким образом, лишение детали соответствующих степеней свободы при базировании достигают путем наложения на нее двухсторонних связей.
Рис. 4.1. Схема наложения двухсторонних связей при базировании призматической детали
Базирующая поверхность, на которой располагаются три опорные точки И, 72, 73, отнимающие у детали три степени свободы - одно смещение, например с, и два поворота, например р и X, называется установочной базой:
На рис. 4.1 установочной базой является плоскость хОу. Геометрическим признаком установочной базы является плоская поверхность, имеющая наибольшую площадь, у которой в целях сокращения погрешности установки опорные точки следует расставлять на наибольшем расстоянии друг от друга.
Для лишения детали оставшихся степеней свободы возьмем на координатной плоскости xOz точку 4 и наложим двухстороннюю связь, связав ее с соответствующей точкой 4', расположенной в плоскости xOz. В результате деталь будет лишена еще одной степени свободы -параметра /?, что исключает возможность ее перемещения в направлении оси Оу.
Затем возьмем на плоскости xOz точку 5 и свяжем ее с соответствующей точкой 5'. Это позволит наложить на деталь еще одну связь, которая исключает возможность поворота детали вокруг оси Oz и отнимает еще одну степень свободы - параметр у. Точку 5 следует выбирать так, чтобы прямая, проходящая через точки 4 и 5, была параллельна оси Ох. При этом следует заметить, что если на плоскости xOz выбрать дополнительную опорную точку, то это нс позволит отнять у детали оставшуюся степень свободы - а.
Базирующая поверхность, на которой располагаются две опорные точки 74, 75, отнимающие у детали две степени свободы - одно смещение, например Ь, и один поворот у, называется направляющей базой'.
В данном случае направляющей базой является координатная плоскость xOz. Геометрическим признаком направляющей базы является плоская поверхность наибольшей протяженности, на которой с целью уменьшения погрешности установки опорные точки следует располагать на наибольшем расстоянии друг от друга по прямой, параллельной установочной базе.
Для лишения детали последней степени свободы - возможности перемещения в направлении оси Ох (параметр а), возьмем на координатной плоскости yOz точку б и свяжем ее с соответствующей точкой 6' на координатной плоскости yOz..
Базирующая поверхность, на которой располагается одна опорная точка Тб, отнимающая у детали одну степень свободы (смещение или поворот), называется опорной базой:
В данном случае опорной базой является координатная плоскость yOz. В качестве опорной базы может быть выбрана поверхность детали с малой площадью.
При контакте базирующих поверхностей присоединяемой и базовой детали, теоретически опорные точки Т, 72, . 76 проявляются как точки контакта, а схема базирования по трем плоскостям (в координатный угол) условно обозначается так, как показано на рис. 4.2.
Базирование с использованием двойной опорной базы
Для этой схемы базирования (рис. 4.3) характерным является совмещение центра базовой поверхности присоединяемой детали с центром соответствующей поверхности базовой детали. Базирование с использованием двойной опорной базы применяется для определения положения в изделии таких деталей, как подшипники, фланцы, кольца, зубчатые колеса с относительно короткой ступицей, базирование деталей типа диска (шестерни) в трехкулачковом патроне. Совмещение центра (центрирование) обеспечивает двойная опорная база. Например, центр наружного кольца подшипника совмещается с центром отверстия в корпусе, центр базового отверстия в шестерне совмещается с центром посадочной шейки вала. Наглядной иллюстрацией данной схемы базирования является базирование детали типа диска в самоцентрирующемся трехкулачковом патроне (рис. 4.4).
Рис. 4.2. Теоретическая схема базирования по трем плоскостям призматической заготовки
В данном случае торец диска, определяемый координатной плоскостью yOz, является установочной базой, на которой располагаются три опорные точки Л, 72, 73, отнимающие у детали три степени свободы - возможность перемещения в направлении оси Ох, (параметр а) и возможность поворота вокруг осей Оу и Oz (параметры Р и у):
В процессе закрепления детали, при одновременном перемещении по радиусу в направлении центра трех самоцснтрирующихся кулачков, происходит совмещение центра устанавливаемой детали с центром патрона. В результате у детали отнимается две степени свободы - перемещение в направлении оси Оу (параметр b - опорная точка 74) и перемещение в направлении оси Oz. (параметр с - опорная точка 7'5). Таким образом, центр детали, в котором располагается начало координат системы Oxyz, выполняет роль двойной опорной базы:
Базирующая поверхность, на которой располагаются две опорные точки, отнимающая у детали две степени свободы - два смещения в направлении двух координатных осей, называется двойной опорной базой. Таким образом, двойная опорная база обеспечивает центрирование присоединяемой детали, в данном случае совмещение центра устанавливаемого диска с центром патрона.
Для лишения детали оставшейся степени свободы - возможности вращения X вокруг оси Ох, используется опорная база - координатная плоскость xOz, на которой располагается точка Тб:
Базирование с использованием двойной опорной базы широко применяется для базирования деталей типа дисков, фланцев, зубчатых колес, а также и для базирования корпусных деталей (рис. 4.5). Это одна из наиболее распространенных схем базирования, которая используется для определения положения корпусных деталей как в конструкциях машин, так и на станках при механической обработке. Такая схема имеет второе название - базирование по плоскости и двум базовым отверстиям.
Координатная плоскость хОу является установочной базой (опорные точки 7'1, 72, 73). В одно базовое отверстие входит цельный (цилиндрический) палец. Это отверстие выполняет роль двойной опорной базы - точки 74, 75, которые лишают двух степеней свободы в направлении координатных осей Ох и Оу (смещения а и Ь). Во второе базовое отверстие входит срезанный (ромбический) палец и оно выполняет роль опорной базы - точка 76, предотвращающая возможность вращения у вокруг оси Oz.
Базовые отверстия для корпусных деталей требуют точного изготовления по квалитсту /77 - /T9.
Рис. 4.5. Схема базирования заготовки корпуса по плоскости и двум отверстиям
Базирование с использованием двойной направляющей базы
Базирование по этой схеме обеспечивает совмещение оси базовой поверхности присоединяемой детали с осью соответствующей поверхности базовой детали. Такая схема широко применяется для определения положения длинных деталей тел вращения. Примером этого является базирование вала на опорных шейках в подшипниках, базирование заготовки вала в центрах или на призмах.
На рис. 4.6, а представлена теоретическая схема базирования длинного цилиндрического тела и один из вариантов конструктивной реализации схемы базирования вала в призме (рис. 4.6, б), а на рис. 4.7 - схема базирования вала в призматическом схвате робота с использованием двойной направляющей базы.
Наличие в схвате двух самоцентрирующихся призматических губок (см. рис. 4.7) позволяет при захвате вала обеспечить совмещение оси вала с осью призматического схвата. Таким образом, ось Оу является двойной направляющей базой. Опорные точки Т1, 72 обеспечивают направление оси вала в координатной плоскости хОу, отнимая у детали смещение а в направлении оси Ох и поворот у вокруг оси Oz.
Опорные точки 73, 74 обеспечивают направление оси вала в координатной плоскости yOz, отнимая у детали смещение с в направлении оси Oz и поворот X вокруг оси Ох:
Читайте также: