Основи теорії базування
Освоюємо систему КОМПАС 3D з нуля!
Створення 3D моделей, збірок і документації.
СТАНЬТЕ ПРОФЕСІОНАЛОМ!
Як легко, просто і швидко навчитися креслити в тривимірному AutoCAD?
Клікніть І ДІЗНАЙТЕСЯ.
Терміни та визначення основних понять базування і баз регламентуються ГОСТ 21495-76.
Базування - надання заготівлі або виробу необхідного положення щодо обраної системи координат.
База - поверхню або виконує ту ж функцію поєднання поверхонь, вісь, точка, що належить заготівлі або виробу і використовувана для базування.
Тверде тіло може бути нерухомим, тобто займати постійне незмінне положення в даній системі координат, або може пересуватися, змінювати своє положення щодо певної системи координат. Постійне положення або рух тіла досягається накладенням геометричних або кінематичних зв'язків.
Умова, що обмежує переміщення, називається геометричній зв'язком.
Умова, що обмежує швидкість переміщення, називається кінематичною зв'язком.
Геометричні зв'язку бувають односторонні і двосторонні.
Як приклад двостороннього зв'язку розглянемо кулю, що знаходиться між двома паралельними площинами, відстань між якими дорівнює діаметру кулі. Площині обмежують переміщення кулі вздовж осі, що проходить перпендикулярно до цих площинах. Двосторонній зв'язок можна виразити рівнянням:
де ZC - координата центру кулі;
При односторонній геометричний зв'язок рух кулі в напрямку координатної осі не обмежується площиною, і його положення не визначається однозначно. Односторонню зв'язок можна виразити нерівністю:
Однозначна область положення кулі по осі може визначатися двома паралельними площинами, віддаленими одна від одної на відстань 2r + а. Тоді геометричні зв'язку накладені на кулю виражаються двома нерівностями:
тобто двома односторонніми геометричними зв'язками. Якщо в цьому виразі дотримується знак рівності, то односторонній зв'язок виключає рух кулі по нормалі до площини.
Положення механічної системи з накладеними геометричними і кінематичними зв'язками в просторі визначається узагальненими координатами системи.
Узагальненими координатами називаються незалежні параметри, що визначають положення або рух механічної системи в просторі.
Координата ZC по осі Z є узагальненою координатою кулі. Числом узагальнених координат виражається число ступенів свободи механічної системи.
Вільне тверде тіло (що не має геометричних і кінематичних зв'язків) володіє шістьма ступенями свободи. Воно може переміщатися уздовж координатних осей і обертатися навколо цих осей.
З точки зору теоретичної механіки базування полягає в доданні тілу певного положення шляхом кінцевого переміщення його з довільного положення в положення задане двосторонніми геометричними зв'язками, вираженими розмірами або координатами.
Для повної визначеності положення твердого тіла в просторі необхідно і достатньо накласти на точки тіла шість двосторонніх геометричних зв'язків і тим самим позбавити його шести ступенів свободи.
Опорна точка - точка, яка символізує один із зв'язків заготовки або вироби з вибраною системою координат.
При базуванні заготовки або виробу в обраній системі координат, щоб позбавити тіло ступенів свободи на нього необхідно накласти двосторонні геометричні зв'язку. Необхідна і достатня умова для базування твердого тіла накладення на нього не більше шести двосторонніх зв'язків.
Правило шести точок - створення шести опорних точок при базуванні.
Якщо за роботою виріб має певне число ступенів свободи, то відповідна кількість зв'язків не накладається. Якщо потрібно забезпечити рух, то накладаються відповідні кінематичні зв'язку.
Для формування системи координат необхідний комплект баз.
Комплект баз - сукупність трьох баз, що утворюють систему координат заготовки або виробу.
На базах комплекту позначаються опорні точки, які символізують зв'язку з вибраною системою координат, таким чином створюється схема базування.
Схема базування - схема розташування опорних точок на базах.
Опорні точки на схемі базування зображують умовними значками і пронумеровують порядковими номерами, починаючи з бази має найбільшу кількість опорних точок. Якщо в будь-якої проекції одна опорна точка накладається на іншу, зображується одна точка, і проставляються номери суміщених точок. Число проекцій на схемі базування має бути достатнім для чіткого уявлення про розміщення опорних точок. Схема базування для твердого тіла рис. 4 представлена на рис. 5.
Крім баз, заготовки та вироби мають безліч інших конструктивних елементів, положення цих елементів можуть бути задані в різних системах координат базуються тел. Відповідно положення точок, ліній і поверхонь, заданих в різних системах координат що базується тіла, визначають розрахунком розмірних ланцюгів. Якщо в системі координат що базується тіла задані координати його формотворчих точок, ліній і поверхонь, то становище цих елементів щодо зовнішньої системи координат необхідно визначати підсумовуванням координат, які утворюють розмірну ланцюг конструктивних елементів що базується заготовки або виробу.
В процесі базування необхідно накласти необхідні двосторонні зв'язки. Їх можна забезпечити геометричним замиканням (базування вала в отворі), або закріпленням.
Закріплення - додаток сил і пар сил до заготівлі або виробу, для забезпечення постійного їх положення, досягнутого при базуванні.
У виробничій практиці часто виконується закріплення без базування, без додання необхідного положення.
Поняття установки визначає відмінність процесу базування і закріплення заготовок від закріплення без базування.
Установка - базування і закріплення заготовки або виробу.
Базування та закріплення можуть здійснюватися окремо або одночасно, наприклад з використанням трикулачні затискачів (патрони, цанги, розтискні оправлення).
У технологічній документації на операційних ескізах зображуються схеми установки з використанням відповідних позначень опор, затискачів і настановних пристроїв по ГОСТ 3.1107-81.
У наступній статті розглянемо класифікацію баз.
Якщо у Вас є питання можна задати їх ТУТ.