Что такое конструкторская база
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.
Что такое конструкторская база
Технологическая оснастка » Базы и базирование
Лекции: Технологическая оснастка
Глава 3. Базы и базирование в машиностроении (ГОСТ 21495-76)
Представленная глава основана на ГОСТ 21495-76 «Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения».
Рис. 3.1 Шесть степеней свободы твердого тела: три перемещения вдоль осей x, y, z и три поворота вокруг осей x, y, z
Для базирования заготовки или детали, её необходимо лишить 6-ти степеней свободы (см. рис. 3.1).
3.1 Классификация баз
1. По назначению базы могут быть:
— технологические;
— конструкторские;
— измерительные.
Положение всех рабочих исполнительных поверхностей и свпомогательных баз определяют относительно основных базовых поверхностей.
2. По характеру проявления базы могут быть:
— явные;
— скрытые.
3. По лишаемым степеням свободы базы могут быть:
— установочная;
— направляющая;
— опорная;
— двойная направляющая;
— двойная опорная.
Если заготовка или деталь неподвижна относительно своей системы координат, то для данной детали необходим полный комплект баз.
Если в связи со служебным назначением или во время обработки деталь может иметь определенное число степеней свободы, то часть связей образуют неполный комплект баз.
Деталь может содержать несколько комплектов баз, при этом один комплект содержит основные конструкторские базы, а все остальные содержат вспомогательные базы. При этом не всегда эти комплекты баз бывают полными.
3.3 Схема базирования
Схему расположения опорных точек на базах детали называется схемой базирования.
Все опорные точки на схеме базирования обозначаются условными знаками и порядковыми номерами.
При наложении в какой-либо проекции одной опорной точки на другую, обозначается одна точка и около неё справа проставляются номера совмещённых точек.
Нумерация точек на схемах базирования начинается с главной базы (установочная или двойная направляющая). Затем нумеруются точки направляющей или двойной опорной базы и последней точка, принадлежащая опорной базе.
Явные точки нумеруются внутри одной базы в первую очередь.
Схема базирования (установки) является техническим заданием на проектирование приспособления для закрепления заготовки. При этом, на операционном эскизе на поверхностях заготовки могут указываться опорные точки по ГОСТ 21495-76 (схема базирования) «Базирование и базы в машиностроении» или условные обозначения по ГОСТ 3.1107-81 (схема установки) «ЕСТД Опоры, зажимы и установочные устройства. Графические обозначения».
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.
Классификация баз.
Ответ: По назначению и области применения базы подразделяются на сборочные, конструкторские, измерительные и технологические.
По месторасположению в выполняемом технологическом процессе их условно разделяют на: черновые, получистовые и чистовые.
 |
| Рисунок 2.9 Классификация баз |
В практике конструкторской базой называется поверхность, линия или точка детали, по отношению к которой определяются на чертеже расчетные положения других деталей или сборочных единиц изделия, а также других поверхностей и геометрических элементов данной детали.
КОНСТРУКТОРСКИЕ БАЗЫ делят на основные и вспомогательные.
ОСНОВНАЯ конструкторская база принадлежит данной детали или сборочной единице и определяет ее положение в изделии.
Это поверхности – I, I I, I I I.
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ называется конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице, используемая для определения положения, присоединяемых к ней деталей или сборочных единиц.
1-присоединяемая деталь; I, I I, I I I – вспомогательные базы..
\  |
| Рисунок 2.10 Пример основной и вспомогательной баз. |
 Рисунок 2.11 Пример измерительной базы. | ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ БАЗОЙ называется поверхность, линия или точка от которой производится отсчет выполняемых размеров при обработке или взаимного расположения поверхностей деталей или элементов изделия. А – измерительная база |
При использовании в качестве измерительных баз материальных поверхностей изделия проверку производят обычными прямыми методами измерения; при использовании геометрических элементов (биссектрис углов, осевых линий и т. п.).
Измерительные базы материализуются с помощью вспомогательных деталей: штырей, пальцев, натянутых струн, отвесов, оптических установок (коллиматоров ) и других устройств.
Технологической базой, используемой при обработке заготовок на станках, называется поверхность, линия или точка заготовки, относительно которой ориентируются ее поверхности, обрабатываемые на данном установе. Обычно именно на эту поверхность деталь опирается при обработке.
Различают также искусственные и естественные технологические базы (например, центровые отверстия на валах изготавливают лишь для удобства изготовления валов, так как конфигурация последних не позволяет их устойчиво и надежно сориентировать и закрепить при достижении точности по чертежу.
В этих случаях на схемах базирования изображается расположение опорных точек на скрытых базах (осях, плоскостях симметрии) символизирующих связи заготовки с выбранной системой координат.
УСТАНОВОЧНАЯ БАЗА – база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их трех степеней свободы: перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей.
 |
| Рисунок 2.13 Пример двойной направляющей технологической базы. |
Условия возникновения погрешности базирования: возникает при несовпадении измерительной и технологической баз (рассчитывается для каждого размера). Погрешность базирования рассчитывается при каждой очередной переустановке детали.
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.