Основи базування деталей та заготовок
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Основи базування деталей та заготовок
1. Поняття про базу та базування
У процесi виготовлення машини виникають задачi зiднання з необхiдною точнiстю двох або бiльшоi кiлькостi деталей. Такi задачi виникають також при складаннi регулюваннi машин та iх механiзмiв, при обробцi деталей на рiзних технологiчних системах, коли деталь необхiдно встановити i закрiпити iз заданою точнiстю на столi верстата або в пристроi. Аналогiчнi задачi доводиться розвязувати при встановленнi та закрiпленнi рiзального iнструменту на шпинделi верстата, борштанзi, рiзцетримачi, а також щоразу, коли необхiдно виконати вимiрювання деталi або заготовки за допомогою будь-якого вимiрювального iнструменту або пристрою.
Для розвязування задач такого виду служать основи базування.
За державним стандартом база - це поверхня або сполучення поверхонь, вiсь, точка, якi належать заготовцi або виробу i використовуються для базування.
Рис. 1. Види баз
Базування - це надання заготовцi або виробу потрiбного положення вiдносно вибраноi системи координат: при складаннi - надання деталi потрiбного положення у виробi вiдносно iнших, ранiше встановлених деталей або виробiв; при механiчнiй обробцi - надання заготовцi потрiбного положення на верстатi вiдносно його елементiв, що визначають траiкторiю вiдносного руху деталi та оброблювального iнструменту; при вимiрюваннi - надання заготовцi або деталi потрiбного положення вiдносно вимiрювального iнструменту.
Базами можуть бути: площина (рис. 1, а), цилiндр (рис. 1, б), сукупнiсть поверхонь (рис. 1, в, г), лiнiя: вiсь (рис. 1, д), коло (рис. 1, е), точка (точки) (рис. 1, ж).
2. Основнi положення теорii базування [1]
В основу теорii покладений роздiл теоретичноi механiки про визначення положення твердого тiла в просторi.
Як вiдомо, теоретична механiка розглядаi два стани тiла: спокою та руху. Цi поняття мають сенс лише тодi, коли вказуiться система вiдлiку. Якщо положення тiла вiдносно системи вiдлiку протягом часу не змiнюiться - тiло перебуваi в станi спокою, якщо змiнюiться - в станi руху.
Потрiбнi положення або рух тiла вiдносно системи розрахунку досягаiться накладанням на нього геометричних або кiнематичних звязкiв.
Звязками називають умови, якi накладаються або на положення, або на швидкостi точок тiла. В першому випадку звязки називають геометричними (голономними), в другому - кiнематичними (неголономними). Якщо на тiло накладенi геометричнi звязки, то завдяки iм деякi перемiщення тiла виявляються неможливими.
Можливим перемiщенням тiла називаються елементарнi перемiщення, якi можна здiйснити без порушення накладених на тiло звязкiв. Кiлькiсть таких можливих перемiщень називають числом ступенiв вiльностi даного тiла.
Якщо тверде тiло може одержувати будь-яке перемiщення в просторi, то таке тiло називають вiльним. Таке тiло маi шiсть ступенiв вiльностi: три перемiщення вздовж координатних осей i три - повороту навколо цих осей.
Таким чином, щоб зробити тiло нерухомим, потрiбно позбавити тiло шести ступенiв вiльностi, а для цього накласти на нього шiсть звязкiв.
Виберемо за систему вiдлiку прямокутну систему координат OXYZ. В цiй системi розташуiмо абсолютно тверде тiло, з яким жорстко звязана система координат O'X'Y'Z' (рис. 2). Тому звязки можна накладати на цю систему.
Визначити положення рухомоi системи координат O'X'Y'Z' вiдносно системи ОХУZ можна двома способами:
) задати положення початку координат O' вiдносно O радiусом-вектором r i трьома кутами Ейлера (прецесii -?, мутацii - ? i власного обертання - ?).
Тодi умови перебування тiла в станi спокою будуть наступнi: r = const; ? = const; ? = const; ? = const.
) накласти геометричнi звязки на координатнi площини системи O'X'Y'Z'
Тим самим тiло позбавляiться трьох перемiщень вздовж осей декартовоi системи координат i трьох поворотiв навколо цих осей, тобто тiло стаi нерухомим у системi (див. рис. 2).
Умови перебування тiла в станi спокою в цьому випадку матимуть вигляд: z1 = const; z2 = const; z3 = const; x4 = const; x5 = const; y6 = const.
Рис. 2. Звязки твердого тiла
Таким чином, звязками забезпечуiться задане положення тiла в системi ОХУZ у кожний розглядуваний момент часу.
За реальних умов звязки практично здiйснюються за допомогою матерiальних тiл. Реалiзацiя двостороннiх геометричних звязкiв досягаiться стиканням поверхонь тiла з поверхнями iншого тiла, до якого воно приiднуiться, i прикладанням сил i пар сил для забезпечення контакту мiж ними.
Реальнi тiла-деталi обмеженi криволiнiйними поверхнями, тому можуть контактувати лише на окремих елементарних площадках, якi умовно вважаються точками контакту (рис. 3).
Рис. 3. Контакт двох твердих тiл
Для того щоб реальнi звязки вiдповiдали теоретичним (жорсткий двостороннiй звязок), для фiксацii досягнутого положення необхiдне прикладання сил i пар сил - силового замикання.
Таким чином, матерiалiзацiя геометричних звязкiв досягаiться за допомогою шести точок, розташованих вiдповiдним чином на поверхнях деталi i силового замикання.
Працюючи з кресленнями, маiмо справу з iдеалiзацiiю форми поверхонь, тому вважаiться, що здiйснення необхiдних звязкiв досягаiться контактом деталей по поверхнях, а наявнiсть реальних звязкiв символiзуiться опорними точками, якi мають теоретичний характер.
Схема розмiщення опорних точок