Bazy w technologii maszyn Dr inż. Jan BERKAN - pok. ST 319 PROP 2 (wykład 4) Bazy w technologii maszyn W każdej operacji i zabiegu przedmiot pracy powinien zajmować ściśle określone i jednoznaczne położenie. Zagadnieniami tymi zajmuje się w technologii teoria bazowania. Dr inż. Jan BERKAN - pok. ST 319 www.cim.pw.edu.pl/jberkan

Definicje podstawowe wg PN – 83/M- 01250 Baza – powierzchnia, linia lub punkt przedmiotu pracy, względem których położenie rozpatrywanego innego punktu, linii lub powierzchni jest określone w sposób bezpośredni Bazowanie – nadanie przedmiotowi pracy określonego położenia wymaganego dla wykonania operacji technologicznej poprzez odebranie koniecznej liczby stopni swobody Zamocowanie – przyłożenie sił i momentów sił do przedmiotu pracy dla zapewnienia stałości (niezmienności) jego położenia podczas wykonywania danej operacji technologicznej

Definicje podstawowe wg PN – 83/M- 01250 Ustalenie – bazowanie polegające na zetknięciu baz stykowych przedmiotu pracy z odpowiednimi elementami uchwytu lub obrabiarki (elementami ustalającymi) Ustawienie – odebranie przedmiotowi pracy wszystkich stopni swobody. Ustawienie obejmuje ustalenie przedmiotu pracy oraz zetknięcie go z elementami oporowymi uchwytu

6 stopni swobody bryły sztywnej (3 obroty, 3 przesuwy) Z C B A Y X

Ile stopni swobody należy odebrać ? Powierzchnia obrabiana H – T H 3 s s

Ile stopni swobody należy odebrać ? Powierzchnie obrabiane a – T a H – T H 5 s s

Ile stopni swobody należy odebrać ? Obrabiany otwór b – T b a - Ta 6 s s

Ile stopni swobody należy odebrać ? Obróbka rowka frezem palcowym

KOŁEK USTALAJĄCY PŁASZCZYZNA USTALAJĄCA KOŁEK ŚCIĘTY USTALA- JĄCY KĄTOWO

FREZ PAL-COWY ZAMOCOWANIE ŁAPAMI DOCISKOWYMI

Podział baz wg PN-83/M-01250 Bazy Konstrukcyjne Produkcyjne Właściwe Zastępcze Technologiczne Kontrolne Montażowe Obróbkowe Stykowe Nastawcze Sprzężone główne pomocnicze

BAZY WŁAŚCIWE I ZASTĘPCZE Baza właściwa – baza produkcyjna pokrywająca się z bazą konstrukcyjną Baza zastępcza – baza produkcyjna nie pokrywająca się z bazą konstrukcyjną

Istnieją trzy rodzaje baz obróbkowych: BAZY OBRÓBKOWE Baza obróbkowa - baza technologiczna przyjęta w procesie obróbki przedmiotu pracy w celu określenia w tym przedmiocie położenia obrabianej powierzchni lub określenia położenia jakiegoś punktu lub linii przy wykonywaniu powierzchni, która sama lub wspólnie z innymi powierzchniami tego przedmiotu wyznacza ten punkt albo linię. Istnieją trzy rodzaje baz obróbkowych: stykowe sprzężone nastawcze

BAZY STYKOWE Baza stykowa – baza obróbkowa, która styka się z odpowiednimi elementami obrabiarki, uchwytu lub narzędzia Baza stykowa główna – baza stykowa, która przy ustalaniu kolejnych przedmiotów pracy nie zmienia swego położenia w kierunku ważnym dla wyniku obróbki Baza stykowa pomocnicza – baza stykowa, która przy ustalaniu kolejnych przedmiotów pracy zmienia swoje położenie w kierunku ważnym dla wyniku obróbki

USTALENIE I ZAMOCOWANIE - BAZA OBRÓBKOWA STYKOWA Powierzchnia obrabiana „A” Element oporowy (podpora) 2,5 Zamo- cowanie Przedmiot obrabiany H - T H Powierzchnia oporowa 3 Baza obróbkowa główna stykowa dla pow. „A” Trzy podpory stałe ( płaszczyzna )

Baza obróbkowa główna i pomocnicza ε = 2 (H - A) tg α a max Błąd ustalenia ε Nastawienie narzędzia - const od elementów ustalających Pow. A a min 2 Pow. B ε = 2 (H - A) tg α 2α H A a – T a Błąd ustalenia ε ma wpływ na wymiar a – Ta . Błąd ustalenia dla wymiaru h – T h jest równy 0, bo wymiar jest wystawiony od bazy głównej h - T h 3 Baza pomocnicza dla pow. A Baza obróbkowa główna dla pow. A i B

BAZA OBRÓBKOWA SPRZĘŻONA Baza sprzężona – baza obróbkowa, gdy przy tym samym położeniu przedmiotu obrabianego względem odpowiednich elementów obrabiarki lub uchwytu wykonuje się zarówno tę bazę, jak i rozpatrywaną powierzchnię tak, żeby ich wzajemne położenie zależne było jedynie od położenia wykonujących je narzędzi

BAZA OBRÓBKOWA SPRZĘŻONA Gdzie jeszcze wystąpi baza sprzężona ? dla pow. B a – T a b + T b A C Baza stykowa dla pow. C B h - T h 2 H – T H Zespół powierzchni obrabianych (zespołem frezów) 2,5 3 Baza stykowa dla powierzchni A Gdzie jeszcze wystąpi baza sprzężona ?

OBRÓBKA ROWKA Z ZASTOSOWANIEM BAZ STYKOWYCH W DWÓCH OPERACJACH a – T a Op. 10 Op. 20 b + T b H – T H B h + T h 2 3 X x 2X 1 Baza obróbkowa stykowa dla pow. B 3 h + T h = H – T H - X x 2x 1 zazwyczaj T H jest większa od T h , więc T x wypada ujemna. Co zrobić ? Trzeba zawęzić T H tak, aby spełniona była zależność: T h = T H + T x , czyli T H musi być mniejsza od T h ! Trzeba więc wykonać wymiar H z dużo większą dokładnością niż uprzednio założono !

INNY PRZYKŁAD BAZY SPRZĘŻONEJ jednoczesna obróbka zespołu otworów Baza stykowa dla otworu 1 Baza sprzężona dla otworu 2 A B Zamocowanie 1 2 C Baza stykowa dla otworów 1 i 2

BAZA OBRÓBKOWA NASTAWCZA Baza obróbkowa nastawcza – baza, której położenie nastawia się (ustawia się) względem odpowiednich elementów obrabiarki, uchwytu lub narzędzia, aby uzyskać prawidłowe położenie przedmiotu do obróbki.

BAZA OBRÓBKOWA NASTAWCZA Czujnik zegarowy Baza obróbkowa nastawcza q - naddatek H – T H 2 Podpora regulowana Dwie podpory stałe

INNY PRZYKŁAD BAZY NASTAWCZEJ obróbka otworów w produkcji jednostkowej Baza obróbkowa nastawcza A B C Podpora regulowana

Bazy produkcyjne kontrolne Wymiar sprawdzany – trudny do zmierzenia A a1a2 Wymiar mierzony X x1x2 B b1b2 B b1b2= A a1a2 - X x1x2 A a1a2 - wymiar stały Trzpień kontrolny Schemat sprawdzania wymiaru w sposób pośredni

Błędy ustalenia wałka na płaszczyźnie Pow. obrabiana a2 – Ta2 D – T D a 3 – T a3 a 1 - Ta1 ε a 1 = 0 ε a 2 = T D ε a 3 = TD / 2 Przy danym sposobie ustalenia w zależności od wymiaru obróbkowego wartość błędu ustalenia jest różna. Należy dążyć do ustalenia, przy którym błąd ustalenia jest zerowy

Błąd ustalenia wałka na pryzmie D max D min ε = 0 O  - błąd ustalenia O 1 Położenie osi wałka zmienia się w zależności od jego średnicy D wykonanej w ramach tolerancji T D PRYZMA ε = T D / 2 sin α / 2 α – kąt rozwarcia pryzmy

Błąd ustalenia tulei na trzpieniu tokarskim D A D A D B D B q b q b A min A max Tuleja Nóż O1 O1 O O L max Nóż L max Trzpień Const Const ε b = A max - A min = L max