PROP 2PROP 2 (wykład 4)

Bazy w technologii maszynBazy 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

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 Definicje podstawowe

wg PN – 83/M- 01250wg 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

Definicje podstawowe Definicje podstawowe wg PN – 83/M- 01250wg PN – 83/M- 01250

6 stopni swobody bryły sztywnej

(3 obroty, 3 przesuwy)

X

Z

YAB

C

Ile stopni swobody należy odebrać ?

H – T H

3 s s

Powierzchniaobrabiana

Ile stopni swobody należy odebrać ?

H – T H

a – T a

5 s s

Powierzchnie obrabiane

Ile stopni swobody należy odebrać ?

b – T b

a - Ta

6 s s

Obrabianyotwór

Ile stopni swobody należy odebrać ?

Obróbka rowka frezem palcowym

KOŁEK USTALAJĄCYPŁASZCZYZNA

USTALAJĄCA

KOŁEKŚCIĘTY

USTALA-JĄCY

KĄTOWO

ZAMOCOWANIEŁAPAMI

DOCISKOWYMI

FREZPAL-

COWY

Podział baz wg PN-83/M-01250Bazy

Konstrukcyjne Produkcyjne

Właściwe Zastępcze

KontrolneTechnologiczne

Montażowe Obróbkowe

Stykowe Nastawcze Sprzężone

główne pomocnicze

Baza właściwa – baza produkcyjna pokrywająca się z bazą konstrukcyjną

Baza zastępcza – baza produkcyjna nie pokrywająca się z bazą konstrukcyjną

BAZYBAZY WŁAŚCIWE I ZASTĘPCZEWŁAŚCIWE I ZASTĘPCZE

BAZY OBRÓBKOWEBAZY OBRÓBKOWEBaza 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

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

BAZY STYKOWE BAZY STYKOWE

H - T H

3

Powierzchniaobrabiana „A”

Baza obróbkowa główna stykowa dla

pow. „A”

Powierzchniaoporowa

Zamo-cowanie

Elementoporowy(podpora)

Trzy podpory stałe( płaszczyzna )

PrzedmiotPrzedmiot obrabianyobrabiany

USTALENIE I ZAMOCOWANIE - BAZA OBRÓBKOWA USTALENIE I ZAMOCOWANIE - BAZA OBRÓBKOWA STYKOWASTYKOWA

2,5

3

h - T h

Baza obróbkowa główna i pomocniczaBaza obróbkowa główna i pomocnicza

2

Baza pomocnicza dla pow. A

Pow. A

Baza obróbkowagłówna dla pow. A i B

Pow. B

Nastawienienarzędzia - const

od elementów ustalających

a – T a

a min

a max Błądustalenia ε

ε = 2 (H - A) tg α

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

HA 2α

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 SPRZĘŻONABAZA OBRÓBKOWA SPRZĘŻONA

H – T H

h - T h

b + T b

3

2

Zespół powierzchniobrabianych

(zespołem frezów)

a – T a

Baza stykowa dlapowierzchni A

A

B

Baza sprzężonadla pow. B

BAZA OBRÓBKOWA SPRZĘŻONABAZA OBRÓBKOWA SPRZĘŻONA

Baza stykowadla pow. C

C

Gdzie jeszcze wystąpi baza sprzężona ?Gdzie jeszcze wystąpi baza sprzężona ?

2,5

3

2

a – T a b + T b

h + T h

X x 2X 1

OBRÓBKA ROWKA Z ZASTOSOWANIEM BAZ OBRÓBKA ROWKA Z ZASTOSOWANIEM BAZ STYKOWYCH W DWÓCH OPERACJACHSTYKOWYCH W DWÓCH OPERACJACH

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 ! Trzeba więc wykonać wymiar H z dużo większą dokładnością niż uprzednio założono !

B

Baza obróbkowastykowa dla pow. B

3

H – T H

Op. 10

Op. 20

INNY PRZYKŁAD BAZY SPRZĘŻONEJ INNY PRZYKŁAD BAZY SPRZĘŻONEJ jednoczesna obróbka zespołu otworówjednoczesna obróbka zespołu otworów

Baza stykowa dla otworu

1

Baza sprzężona dlaotworu 2

1 2

A B

C

Baza stykowa dla otworów 1 i 2

Zamocowanie

BAZA OBRÓBKOWA NASTAWCZABAZA 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 NASTAWCZABAZA OBRÓBKOWA NASTAWCZA

2

H – T H

q - naddatek

Czujnik zegarowy

Baza obróbkowa nastawcza

Podporaregulowana

Dwie podporystałe

INNY PRZYKŁAD BAZY NASTAWCZEJ INNY PRZYKŁAD BAZY NASTAWCZEJ obróbka otworów w produkcji jednostkowejobróbka otworów w produkcji jednostkowej

A B

CBaza obróbkowa

nastawcza

Podpora regulowana

Bazy produkcyjne kontrolneBazy produkcyjne kontrolne

A a1a2

X x1x2 B b1

b2

B b1b2= A a1

a2 - X x1x2

A a1a2 - wymiar stały

Wymiar sprawdzany – trudny do zmierzeniaWymiar

mierzony

Schemat sprawdzania wymiaru w sposób pośredni

Trzpieńkontrolny

Błędy ustalenia wałka na płaszczyźnie

a 1 - Ta1

D – T D

ε a 1 = 0 ε a 2 = T D

a2 – Ta2

a 3 – T a3

ε a 3 = TD / 2

Pow. obrabiana

Przy danym sposobie ustalenia w zależności od wymiaru obróbkowego wartość błędu ustalenia jest różna. Należy

dążyć do ustalenia, przy którym błąd ustalenia jest zerowy

O 1

O - błąd ustalenia

Błąd ustalenia wałka na pryzmieBłąd ustalenia wałka na pryzmie

PRYZMA

D minD max

Położenie osi wałka zmienia się w zależności

od jego średnicy D wykonanej w ramach

tolerancji T D

ε = 0

ε = T D / 2 sin α / 2α – kąt rozwarcia pryzmy

Błąd ustalenia tulei na trzpieniu tokarskim

O O1

Nóż

Trzpień

Tuleja

L max

Nóż

L max

OO1

Const Const

A minA max

D A D A

D B D Bq b q b

ε b = A max - A min = L max