Похибки базування

Правила вибору технологічних баз

При виборі технологічних баз на першій операції треба ураховувати такі умови.

За технологічну базу на першій операції треба приймати поверхню, яка не потребує обробки (якщо така є) і пов’язана розміром з поверхнею, яка обробляється., має найменший припуск, забезпечує найбільш швидкий перехід до чистової бази, найбільш точну і з малою шорсткістю поверхні, забезпечує надійне кріплення заготовки без її деформації. Базу яку прийняли на першій операції, можна застосовувати тільки один раз.

При виборі технологічних баз треба по можливості додержуватись двох важливих положень: принципу суміщення баз і принципу постійності баз.

Суміщення баз, це коли технологічна база вона ж і конструкторська (вимірювальна). В цьому випадку похибки базування будуть відсутні.

Постійність баз – це коли на усіх або на більшості технологічних операціях буде одна і та же база (наприклад центрові отвори).

Правильне рішення усіх цих задач має вирішальний вплив на кількість операцій і переходів технологічного процесу, тривалість циклу його трудомісткість, собівартість, точність і якість обробки.

5.5.Похибки установки і базування на верстаті або в пристосуванні та їх розрахунок

Похибка установки (ε_у),– це одна з величин, яка є складовою загальної похибки при виготовленні заданого розміру деталі. Вона визначається сумою похибки базування (ε_б) і похибкою закріплення(ε_з). Похибка базування виникає в тому випадку, коли не суміщаються установочна і вимірювальна бази.

Похибка закріплення виникає внаслідок зміщення заготовки під дією сил, які її затискують для фіксації її положення, і дорівнює різниці між граничними (найбільшою і найменшішою) величинами зміщення вимірювальної бази по напрямку виконання розміру.

При обробці площинних поверхонь можна прийняти, що вектор похибки базування і вектор похибки закріплення направлені на одну точку (колінеарні вектори), в цьому випадку похибка установки буде:

.

При обробці поверхонь тіл оберту, вектори похибки базування і вектори закріплення можуть мати взаємне положення під різними кутами. В цьому випадку похибка установки визначається за правилам квадратного кореня:

5.1.1 Похибка базування при установці заготовки на площину.

На (рис.8) наведена установка заготовки на площину для фрезування пазу.

Кресленням задані розміри а, h, H. Необхідно визначити похибки базування на розміри а і h

Похибка базування за розміром а буде дорівнюватися нулю тому, що вимірювальна база суміщена з опорною (базовою). Похибка базування на розмір h буде мати місце, так як вимірювальна і опорна (базова) поверхні не суміщені. Ширина пазу в, В і Н не залежать від базування, тому що їх значення одержані на попередній операції. Похибка базування на розмір h буде знаходиться в межах абсолютної величини допуску на розмір Н, тобто:

,

де Т – абсолютна величина допуску на розмір Н

Для того щоб ліквідувати похибку базування, треба базувати не по нижній площині, а по верхній. В цьому випадку установочна база і вимірювальна будуть суміщені. (рис.8б,в,). На (рис.8г) похибка базування визначається розмірним ланцюгом при базуванні по лівій поверхні. В цьому випадку абсолютна величина похибки базування на розмір а буде:

Розмір const не впливає на похибку базування, так як установочна і вимірювальна бази суміщені.

рис.8 Схеми установки заготовки на площину

Визначення похибки базування при установці заготовки в центрах

Похибка базування в радіальному напрямку буде відсутня тому що циліндрична поверхня валу виникає обертанням відносно осі центрових отворів.

В осьовому напрямі при базуванні в жорстких центрах буде виникати похибка базування в залежності від точності виготовлення центрових отворів. На (рис.7) показано установку валу в центрах налагодженого верстата для одночасної підрізки двох торців ступеневого валу налагоджених на розмір а = konst.

В цьому випадку похибка базування не впливає на розмір а, але буде впливати на розмір в, тому що відстань лівого торця валу, який являється вимірювальною базою для даного розміру до лівого різця, буде залежить від похибки зацентрування, так як усі заготовки партії не можуть бути зацентровані на одну глибину. Отже, і діаметри конічних центрових отворів будуть різними. Тому і відстань вимірювальної бази, якою є лівий торець валу відносно різця, встановленого на розмір в, буде мінятися . Центровий отвір виконується по 9 квалітету, тому діаметр центрового отвору буде змінюватися від D_МАКС.. до D_МІН.

. Отже і розмір в буде змінюватися на величину , яку можна визначити за такою формулою :

де - половина допуску на діаметр центрового отвору

рис.9 Схема установка валу в центрах

Для того щоб ліквідувати цю похибку базування, треба вал базувати (уперти) торцем валу в планшайбу верстата, а передній центр зробити плаваючим (під пружинним)

5.5.3 Визначення похибки базування при установці заготовок на призмі

Виготовлення деталей циліндричної форми типу «вал», «втулка» і т.п. при свердленні , фрезеруванні часто базуються своїми зовнішніми циліндричними поверхнями на опорні призми, які виготовляються переважно з кутом α = 90^о .

При такій установці вісь циліндричної заготовки завжди знаходиться в площині симетрії призми незалежно від відхилень в розмірах діаметра заготовки. Але відстань центра заготовки від основи призми змінюється на розмір в залежності від кута призми і відхилень від діаметра заготовки.

Схема базування в призмі показана на (рис.8). Розмір похибки базування можна визначити розрахунком в залежності від того, як вказано (зверху, знизу, від центру) розмір на поверхню яка обробляється.

рис.8.Схема базування заготовки на призмі

При такій схемі базування похибка буде мати місце у всіх трьох випадках розстановки розмірів на поверхню обробки. У першому випадку це буде , в другому , в третьому . Для того, щоб розрахувати вказані похибки базування, треба встановити точку, яка буде постійною. В даному випадку це буде точка О. (точка перетину поверхонь призми). Відносно точки О і треба вести розрахунок.

Якщо заданий розмір від верхньої твірної, то розрахунок похибки базування буде мати наступний вигляд. Розрахунок похибки базування , коли розмір заданий з верху до поверхні обробки буде мати такий вигляд:

в свою чергу ; ;

слід по аналогії одержимо . Таким чином, похибка базування буде:

Розрахунок похибки базування , коли розмір заданий від знизу до поверхні обробки буде таким:

; ;

; ;

Таким чином: =

Аналогічним розрахунком можна визначити похибку базування, коли розмір заданий від центру до поверхні обробки: