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.
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.
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.
Базирование. Классификация баз.
Базы принято классифицировать по назначению, по лишаемым степеням свободы и по способу их проявления.
Классификация баз по назначению.
По назначению базы подразделяются на:
Конструкторская база – база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии. Они подразделяются на основные и вспомогательные.
Основная база – конструкторская база детали или сборочной единицы, используемая для определения их положения в изделии.
Вспомогательная база – конструкторская база детали или сборочной единицы, используемая для определения присоединяемого к ним изделия.
Технологические базы назначают при технологическом проектировании изготовления изделий и непосредственно в процессе их производства.
Технологическая база – база, используемая для определения положения заготовки или изделия при изготовлении и ремонте.
При контроле размеров, точности формы и расположения поверхностей выполняются измерения с использованием измерительных баз.
Измерительная база – база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.
В машиностроении существует четыре вида поверхностей деталей и изделий:
Обратите особое внимание, базирование необходимо на всех стадиях создания изделия: конструирование, изготовление и измерения. Кроме того, теория базирования распространяется на все технологические системы, и не только изделия, но и заготовки могут иметь не один комплект баз.
Деление технологических баз на основные и вспомогательные стандартами не предусмотрено, но все же необходимо их различать. В технической литературе и в практике существует понятие – настроечная технологическая база. Настроечная технологическая база – база, относительно которой базируется инструмент при настройке, и по отношению к которой с помощью инструмента формируются обрабатываемые поверхности, связанные с настроечной базой непосредственными размерами требуемого положения.
При разработке технологической документации, решая вопрос базирования и настройки инструментов в технологической системе, рекомендуется в качестве баз использовать конструкторские базы. Это обеспечивает сокращение размерных цепей и соответственно позволяет повысить точность изготовления изделий.
Одним из важнейших элементов технологического процесса изготовления или ремонта изделий являются контрольно-измерительные операции. Часто измерения составляют неразрывную часть технологических операций изготовления изделий и реализуются на одном рабочем месте при обработке заготовок, наладке или сборке. В качестве примера можно привести базирование инструментальных блоков или рабочих органов оборудования с числовым программным управлением относительно выбранной системы координат станка (изделия) или заготовки. Другими словами с помощью средств измерений осуществляется проверка, выверка и придание требуемых положений элементам изделий или технологических систем, включая заготовки и изделия технологической оснастки.
Существует еще один термин, который Вы не встретите в стандарте, но можете повстречать в справочной литературе это проверочные технологические базы.
Проверочные технологические базы используются для базирования и проверки требуемого положения при изготовлении изделия. Их можно определить и как измерительные, поскольку положение этих баз проверяется визуально или с помощью средств измерения.
Обратите внимание, базируя инструмент при наладке, фактическую погрешность базирования относят к погрешности настройки.
Кроме классификации приведенной выше, в производственной практике и литературе различают также искусственные, черновые и чистовые технологические базы.
Искусственная технологическая база – база, которая как конструктивный элемент не требуется для готового изделия, а также база, которая в целях повышения точности базирования обрабатывается с более высокой точностью, чем требуется по служебному назначению. Лучший пример искусственных баз, центровые отверстия вала, их используют для установки при изготовлении изделия.
Выбор баз зависит не от стадии производства, а от характеристики размеров, формы, шероховатости и точности конструктивных элементов на разных этапах производства. Поэтому различают выбор баз из черновых (необработанных) элементов заготовки и из чистовых (обработанных) элементов заготовки.
Черновой технологической базой называют базу, используемую при выполнении первого установа после получения заготовки. Их назначение в том, чтобы обработать и подготовить чистовые (обработанные и более точные) базы для выполнения последующих операций изготовления изделия. Поскольку точность необработанных баз всегда ниже точности обработанных (чистовых) баз, а шероховатость выше, то черновые базы при обработке заготовки должны использоваться только один раз – при выполнении первого установа или при изготовлении изделия с одной установки. При смене баз необходимо использовать чистовые (обработанные), точные базы.
Смена баз – замена одних баз другими с сохранением их принадлежности к конструкторским, технологическим или измерительным.
В следующей статье рассмотрим классификацию баз по лишаемым степеням свободы и по способу проявления.
Материал подготовлен по учебному пособию «Базирование и базы в мащиностроении «, авторы: Колкер Я.Д., Руднев О.Н.
Если у Вас есть вопросы можно задать их ЗДЕСЬ.
Список последних статей.
Автор: Саляхутдинов Роман
«БОСК 8.0»
Познай Все Cекреты КОМПАС-3D
Автор: Саляхутдинов Роман
«БОСК 5.0»
Новый Видеокурс. «Твердотельное и Поверхностное Моделирование в КОМПАС-3D»
Автор: Саляхутдинов Роман
«Эффективная работа в SolidWorks»
Видеокурс. «Эффективная работа в SolidWorks» поможет Вам:
Автор: Дмитрий Родин
«AutoCAD ЭКСПЕРТ»
Видео самоучитель По AutoCAD
ГОСТ 21495-76 Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения
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».
Технологические базы. Основные понятия и определения
Технологическая база – база, используемая для определения положения заготовки или изделия при изготовлении и ремонте. Различают технологические и конструкторские базы. Технологические базы разделяются на установочные и измерительные.
По назначению базы подразделяются на:
Конструкторская база – база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии. Они подразделяются на основные и вспомогательные.
Основная база – конструкторская база детали или сборочной единицы, используемая для определения их положения в изделии.
Вспомогательная база – конструкторская база детали или сборочной единицы, используемая для определения присоединяемого к ним изделия.
Технологические базы назначают при технологическом проектировании изготовления изделий и непосредственно в процессе их производства.
Технологическая база – база, используемая для определения положения заготовки или изделия при изготовлении и ремонте.
При контроле размеров, точности формы и расположения поверхностей выполняются измерения с использованием измерительных баз.
Измерительная база – база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.
Теория базирования. Выбор технологических баз.
Базирование – придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. База – поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемая для базирования.
Твердое тело может быть неподвижным, т.е. занимать постоянное неизменное положение в данной системе координат, или может передвигаться, изменять свое положение относительно определенной системы координат. Постоянное положение или движение тела достигается наложением геометрических или кинематических связей. При выборе такой базы необходимо учитывать форму заготовки (отливки, поковки), чтобы черновая база создавала условия для качественной обработки других поверхностей. При этом желательно, чтобы поверхность, принятая за черновую базу, была сравнительно ровной и чистой и позволяла надежно и правильно закреплять заготовку па станке. В качестве черновых баз обычно выбирают поверхности, которые либо вообще не обрабатываются, либо имеют наименьшие припуски на обработку. Нельзя принимать черновую базу за установочную при повторных установках заготовки на станке, так как при этом невозможно достичь заданной точности. Поэтому при повторных установках, как правило, пользуются обработанными поверхностями (чистовыми базами) как установочными базами. При выполнении чистовых операций обработки необходимо стремиться к тому, чтобы их все выполнять от одной установочной базы. Такое постоянство в выборе базы способствует более точному выполнению обработки и снижает возможность накопления ошибок (отклонений от размера, указанного на чертеже). Этому способствует также выполнение нескольких операций обработки с одной установки. Следует учитывать, что при совпадении конструкторских и технологических баз упрощается технологический процесс обработки, а также создаются благоприятные условия для уменьшения погрешностей и устранения брака в процессе изготовления деталей.
Теория базирования. Принцип совмещения баз.
Одной из главнейших частей ТМ является теория базирования. От правильного выбора технологических баз зависит: способ выполнения операций, конструкция приспособлений, способы контроля, конструкция мерительного приспособления, стоимость изготавливаемых деталей.
Базирование – придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.
База – поверхность, линия или точка детали, по отношению к которой ориентируется данная делать или другие поверхности данной детали.
По назначению базы разделяются на 3 класса:
1. Конструкторские (КБ).
2. Технологические (ТБ).
3. Измерительные (ИБ).
Твердое тело может быть неподвижным, т.е. занимать постоянное неизменное положение в данной системе координат, или может передвигаться, изменять свое положение относительно определенной системы координат. Постоянное положение или движение тела достигается наложением геометрических или кинематических связей.
Принцип совмещения баз предусматривает в качестве технологических баз принимать элементы детали, которые одновременно являются конструкторскими и измерительными, а также используются в качестве баз при сборке изделий. Если принцип совмещения (единства) баз соблюдается, то обработка (сборка) деталей осуществляется по размерам, проставленным в рабочих чертежах, с использование всего поля допуска на размера, предусмотренного конструктором. Если принцип совмещения баз нарушается, то конструкторские размеры, указанные в рабочих чертежах, подлежат перерасчету. (Построение размерных цепей и их расчёт). Не совмещение баз, как правило, приводит к ужесточению допусков на размеры (точность может возрасти на 2-3 квалитета). В конечном счете, это приведёт к удорожанию процесса обработки (сборки).
17. Технологическая подготовка производства. Составляющие части подготовки технологического производства.
Промышленному выпуску изделий предшествует техническая подготовка производства, этапами которой является конструкторская подготовка, технологическая, организационно-производственная подготовка. Имеет целью разработку конструкции изделий и необходимых чертежей. Конструкторская подготовка осущ-ся в соотв. с ГОСТ-2…. ЕСКД (Единая Система Конструкторской Документации). Этапы конструкторской подготовки: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, разработка рабочей документации. техническая подготовка осущ-ся в соотв с требованиями системы стандартов ЕСТПП и оформлена в виде ГОСТ 14…. В соответствии с ЕСТПП, техническая система- это совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к выпуску изделий заданного уровня качества в установленные сроки при заданном объеме выпуска при минимальных затратах. Организационно-производственная подготовка вкл календарное планирование производственного процесса, изготовления изделий в установленные сроки в заданном объеме. Функции технол. подготовки: 1) проектирование исх. заготовки; произв-во исх заготовки; разработка ТП; проектирование средств технологической оснастки; обеспечение надежности проектируемого ТП; окладка ТП; организация и управление ТПП.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (справочное). ПРИМЕРЫ РАЗРАБОТКИ СХЕМ БАЗИРОВАНИЯ
Примечание. На теоретических схемах базирования арабскими цифрами 1-6 обозначены опорные точки.Электронный текст документа и сверен по:официальное изданиеМ.: Издательство стандартов, 1990
Большое количеств размеров от общей базы
В случае если на чертеже нужно отобразить большое количество размеров, которые предполагается наносить от общей базы, линейные и угловые размеры возможно наносить на общей размерной линии от нулевой отметки, а размерные числа по направлению от торцов выносных линий.
Вариант нанесения угловых размеров
Вариант нанесения линейных размеров
Указание размеров цепочкой
Указание размеров цепочкой
При цепном методе нанесения размеров они указываются один за другим, и все располагаются на одной линии. Характерной особенностью этого способа является то, что при изготовлении отдельных элементов деталей суммарная погрешность накапливается. Она может быть весьма значительной, и тогда деталь окажется бракованной.