3. Технологические базы

Для уменьшения погрешностей базирования и, соответственно, повышения точности изготовления изделий необходимо при проектировании технологического процесса обеспечить принцип постоянства баз, т. е. сохранение одних и тех же технологических баз, если не на всех, то хотя бы на большинстве операций.

При смене технологических баз следует обращать внимание на состояние базовых поверхностей по точности и шероховатости, на простановку технологических размеров с допусками. В большинстве случаев смена технологических баз сопровождается перерасчетом технологических размерных цепей.

На первых операциях в качестве технологических баз обычно используются необработанные поверхности заготовки, при этом следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. использовать в качестве баз наиболее чистые и точные поверхности заготовки; поверхности, которые не будут обрабатываться или имеют минимальный припуск;

2. необработанная поверхность в качестве технологической базы должна использоваться только один раз;

3. не рекомендуется использовать в качестве баз поверхности разъема форм, поверхности литников и прибылей.

Для полного определения положения заготовки в приспособлении теоретически необходимо создать шесть опорных точек. Однако, при установке обрабатываемой заготовки, отличающейся малой жесткостью и большими размерами, по шести опорным точкам иногда происходит ее деформация под действием силы тяжести и усилий резания, исключающая возможность достижения требуемой точности обработки. В подобных случаях технолог вынужден использовать дополнительные опорные поверхности, несущие на себе дополнительные опорные точки (сверх шести теоретически необходимых) .

Дополнительные опорные поверхности могут быть естественными, т. е. полученными в процессе обработки заготовки в соответствии с требованиями чертежа, или искусственными, созданными на заготовке специально для ее установки и закрепления в приспособлении (дополнительные центровые отверстия, выточки под люнеты, специальные приливы и бобышки, хвостовики и т. п.).

Так, при обточке вала на токарном станке его установка осуществляется в центрах с наложением пяти связей; при установке вала еще и на один люнет дополнительно накладываются еще две связи, т. е. общее количество связей будет равно семи.

При назначении технологических баз, для точной обработки заготовки, в качестве таковых баз следует принимать поверхности, которые одновременно являются конструкторскими и измерительными базами детали, а также используются в качестве баз при сборке изделий, т. е. необходимо обеспечивать принцип совмещения (единства) баз. При совмещении указанных баз обработка заготовки осуществляется по чертежным размерам с использованием всего поля допуска на размер, предусмотренного конструктором.

При несовпадении технологической базы с конструкторской или измерительной базой необходимо ужесточать допуски на размеры, выдерживаемые при обработке заготовок, что приводит к удорожанию процесса обработки и понижению его производительности.

Сказанное можно проиллюстрировать следующим примером [10].

При обработке паза на глубину 10Н14 (рис. 1.19, а), для упрощения конструкции приспособления, удобно установить заготовку на нижнюю поверхность В (рис. 1.19, г). Так как дно паза С связано размером 10^+0,36 с верхней плоскостью А, эта плоскость является для паза конструкторской и измерительной базой. В этом случае технологическая база – поверхность В не совпадает с конструкторской и измерительной базами и не связана с ними ни размером, ни условием правильного взаимного расположения.

Поскольку при работе на настроенном станке расстояние от оси фрезы до плоскости стола сохраняется неизменным (К = const), а следовательно, постоянен и размер с, отсутствующий на чертеже, то размер глубины паза а = 10^+0,36 мм не может быть выдержан, так как на его колебание непосредственно влияет погрешность размера b = 50_–0,62 мм, выдерживаемого на предыдущей операции (рис. 1.19, б).

Очевидно, что на операционном эскизе фрезерования паза надо поставить технологический размер с, а конструкторский размер а = 10^+0,36 мм с эскиза снять. Расчет технологического размера с, а также нового технологического допуска размера b можно произвести исходя из размерной цепи, приведенной на рис. 1.19, в, в которой замыкающим звеном будет размер а.

На основании проведенного расчета, в операционных эскизах заготовки вместо чертежных размеров должны быть проставлены новые размеры b = 50_–0,18 мм и c = 40_–0,18 мм. Таким образом, в связи с несовпадением технологической и конструкторской (измерительной) баз рабочему фактически приходится выдерживать более жесткие допуски.

Поскольку при значительном повышении точности обработки возможно чрезмерное возрастание себестоимости продукции, то может оказаться целесообразным применение специального приспособления, позволяющего использовать конструкторскую базу А в качестве установочной технологической базы (рис. 1.20, а).

Колебание размера b не отражается на точности получения конструкторского размера, поэтому производить ужесточение допусков здесь нет необходимости.

На рис. 1.20, б показано фрезерование паза комплектом фрез одновременно с плоскостью А. Конструкторский размер а = 10^+0,36 выдерживается без всяких пересчетов и никакого ужесточения допусков не требуется.

Выбор наилучшего варианта установки заготовки производится на основании технико-экономического анализа с учетом конкретных условий выполнения операции.