На чертежах

Базы и базирование

Выбор порядка простановки размеров на изображении детали на чертеже связан с теорией базирования и понятием база* (см. ГОСТ 21495—76*, прил. П.3).

Базированием называют придание заготовке** или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат, которое достигается наложением геометрических или кинематических связей, т.е. лишением изделия тех или иных степеней свободы. Непосредственно из понятия базирования следует понятие база. Под базой понимают поверхность или сочетание поверхностей, ось вращения, симметрии, точку, принадлежащие изделию и используемые для базирования.

В технике при разработке конструкторских документов изделия базы необходимы для определения положения поверхностей относительно друг друга, осей вращения, симметрии или точек и используются на чертежах изделия для отсчета размеров при изготовлении и контроле.

По характеру проявления базы подразделяют на скрытые и явные. Базу называют явной (реальной), если база является реальной поверхностью, разметочной риской или точкой пересечения рисок (рис. 19 — 22). База является скрытой, если база является воображаемой плоскостью, осью симметрии, вращения или точкой (см. рис. 19 — 22).

Рис. 19. Изображение цилиндрической детали (фланца) на одной плоскости проекций (главный вид, соединенный с продольным фронтальным разрезом). Размеры на изображении детали нанесены от скрытой базы — оси симметрии, оси вращения детали и явных баз — торцевых плоскостей и плоскости, перпендикулярной оси вращения детали (от конструкторских и технологических баз)

Рис. 20. Изображение плоской детали (ушко) на одной плоскости проекций (главный вид) при условии применения стандартного знака толщины S. Размеры на изображении детали нанесены от скрытой базы — оси симметрии детали и явных баз — плоскости основания (нижняя кромка), верхних и крайних боковых точек дуги окружности скругления (R15) (от конструкторских и технологических баз)

Рис. 21. Изображение на чертеже детали («шпиндель»), ограниченной цилиндрическими и коническими (фаски) поверхностями, ограненной с одного конца плоскостями, параллельными оси вращения, на двух плоскостях проекций (три изображения — главный вид, выносной элемент и вид слева для выявления формы четырехгранной призмы). Размеры на изображении детали нанесены от скрытой базы — оси симметрии детали и явных баз — торцевых плоскостей и плоскостей, перпендикулярных оси вращения (от конструкторских и технологических баз). Плоские поверхности выделены сплошными тонкими линиями

Для деталей, ограниченных поверхностями вращения, ось симметрии (вращения) является скрытой базой изделия (см. рис. 19, 21).

Для деталей, ограниченных поверхностями вращения, в качестве явной базы выбирают торцевые плоскости или плоскости, перпендикулярные оси вращения детали, точку (см. рис. 19, 21).

Для плоской детали (см. рис. 20) явной базой является плоскость нижней кромки, точки пересечения разметочных рисок, определяющих положение центров радиусов округления, крайняя верхняя и боковые точки дуги скругления (R15), определяющие габаритные размеры детали. Скрытой базой является осевая линия симметрии — плоскость симметрии детали (см. рис. 20).

Рис. 22. Изображение детали (кронштейн) для полного выявления формы детали и проставки размеров выполнено на пяти плоскостях проекций (главный вид, вид слева, вид справа, вид сверху, вид снизу). Скрытыми базами являются воображаемые линии осей симметрии цилиндрической поверхности диаметром 50 мм и линии проекций фронтальной и профильной плоскостей симметрии детали. Явной базой является опорная цилиндрическая поверхность диаметром 50 мм

Для детали сложной конфигурации — кронштейна (см. рис. 22) скрытыми базами являются воображаемые ось симметрии цилиндрической поверхности диаметром 50 мм и линии проекций фронтальной и профильной плоскостей симметрии деталей. Явной базой на изображении кронштейна (см. рис. 22) является опорная цилиндрическая поверхность диаметром 50 мм.

По назначению различают базы конструкторские, технологические и измерительные (см. ГОСТ 21495—76*, прил. П.3).

Конструкторской называется база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии. Технологической называется база, используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта. Измерительная база используется для определения положения заготовки или изделия относительно средств измерения.

В соответствии с рассмотренными представлениями о базировании и базах различают следующие системы простановки размеров на изображениях изделий на чертежах:

1) от конструкторских баз;

2) от технологических баз;

3) комбинированную, в которой часть размеров проставляют от конструкторских баз, часть — от технологических баз.

При разработке чертежей изделия первоначально конструктор назначает конструкторские базы конкретной детали. Основой назначения конструкторских баз является требование конструкции, механизма в целом, условия его сборки, надежность и работоспособность после сборки. При назначении баз на чертеже детали конструктор должен учитывать и возможные способы изготовления и измерения размеров детали, т.е. предусматривать возможные технологические и измерительные базы, которые будет назначать технолог перед изготовлением изделия. Поэтому выбор конструкторских баз конструктор согласует с технологом, так как требования к выбору баз на чертеже изделия, конструкции и технологического процесса обработки детали не всегда совпадают. Для технологического процесса самый лучший вариант выбора баз тот, когда конструкторские базы совпадают с технологическими и измерительными (рис. 19 — 29).

Рис. 23. Простановка размеров на изображении цилиндрической детали на чертеже от конструкторских баз. Скрытая база детали — ось симметрии, ось вращения, явные базы — плоскости, перпендикулярные оси вращения детали

Рис. 24. Простановка размеров на изображении цилиндрической детали от конструкторских и технологических баз. Скрытая база детали — ось симметрии, ось вращения. Явные базы — плоскости, перпендикулярные оси вращения

Рис. 25. Изображение цилиндрической детали (валик), ограненной на двух концах плоскостями, параллельными оси вращения детали, на одной плоскости проекций (вид спереди с двумя вынесенными сечениями). Размеры проставлены от конструкторских баз

Конструкторские или технологические базы выбирают в условиях индивидуального производства, исходя из удобства измерений и требуемой точности размерных интервалов.

Рис. 26. Изображение цилиндрической детали (валик), ограненной на двух концах плоскостями, параллельными оси вращения детали, на одной плоскости проекций (вид спереди с двумя вынесенными сечениями). Размеры проставлены от конструкторских и технологических баз

Рис. 27. Изображение цилиндрической детали (круглый фланец) с равномерно расположенными крепежными отверстиями на одной плоскости проекций (продольный фронтальный разрез). Размеры проставлены от конструкторских и технологических баз. Идеальный случай, когда конструкторская база (плоскости, перпендикулярные оси вращения) совпадает с технологическими базами

Рис. 28. Изображение цилиндрической детали (круглый фланец) с неравномерно расположенными крепежными отверстиями на двух плоскостях проекций (продольный фронтальный разрез и вид слева для выявления взаимного положения отверстий). Размеры проставлены от конструкторских и технологических баз

Рис. 29. Изображение цилиндрической детали (круглый фланец) с равномерно расположенными крепежными отверстиями в теле фланца на двух плоскостях проекций (продольный фронтальный разрез и вид слева для выявления формы шпоночного паза и взаимного положения отверстий и паза). Размеры проставлены от конструкторских и технологических баз

Технологические базы удобны при отсчете размеров в процессе производства, однако некоторые интервалы размеров могут иметь пониженную точность.

Использование конструкторских баз позволяет получать высокую точность размерных интервалов, но конструкторские базы менее удобны для отсчета размеров при изготовлении (см. рис. 19 — 21, 23 — 29).

Большую часть размеров проставляют от технологических баз в целях обеспечения простоты изготовления и измерения размеров элементов деталей (см. рис. 19, 21, 24, 26 — 29).

Поэтому целесообразно стремиться при нанесении размеров на изображении изделия на чертеже к совпадению конструкторских и технологических баз (см. рис. 21 — 31).

Комбинированная система наиболее целесообразна, так как практически обычно от конструкторских баз требуется проставить небольшое количество размеров (10…20 %). Эти размеры, влияющие на качество работы изделия в целом, выполняют с высокой точностью.

Совмещение конструкторской и технологической баз, а также измерительной является одним из важных принципов конструирования — принципом единства баз.

Для удобства чтения чертежа детали и размеров на изображении, ограниченной в основном поверхностями вращения, при изготовлении (точением) детали вращения, изображение детали на чертеже, как правило, располагают горизонтально, параллельно основной надписи чертежа (см. рис. 19, 21, 23 — 29). Ось симметрии, ось вращения детали выбирают в качестве скрытой базы для нанесения и отсчета размеров поверхностей вращения детали. В качестве явных баз выбирают плоскости, перпендикулярные оси вращения детали (торцевые плоскости — основные базы, остальные плоскости — дополнительные базы) (см. рис. 21, 23 — 29).

Нанесение размеров длины на изображении деталей, ограниченных поверхностями вращения (см. рис. 23, 25), проведено от конструкторских баз. Поэтому для изготовления (точением) элементов детали левого конца технолог заранее должен проставить размеры длины элементов детали на левом конце от технологических баз (см. рис. 21, 24, 26), при этом учесть на реальном чертеже детали допуски, посадки на размеры, точность выполнения формы поверхностей элементов детали левого конца и т.д., что заложено конструктором, разработчиком для обеспечения надежной работы сборочной единицы, конструкции изделия в целом. Поэтому, как уже подчеркивалось выше, простановку размеров элементов детали целесообразно проводить с учетом технологии изготовления детали от конструкторских и технологических баз.

Использование проставленных размеров элементов детали разработчиком при выполнении чертежа детали от конструкторских и технологических баз (см. рис. 21) рассмотрим на примере изготовления (точением) шпинделя.

Изображение цилиндрической детали — шпинделя выполнено на двух плоскостях проекций — вид спереди и вид слева дан для выявления формы четырехгранника на левом конце детали (см. рис. 21). Нанесение размеров на изображении детали проведено с учетом технологии изготовления от конструкторских и технологических баз.

При первой установке левой части детали (длина 15 мм до буртика) справа выполняют при токарной обработке цилиндрическую поверхность диаметром 16 мм и длиной 15 мм, указанных на чертеже. Затем выполняют фрезерованием поверхности, параллельные оси вращения валика, четыре грани четырехгранника (более подробно описание технологии изготовления см. [6]).

Затем при второй установке детали при токарной обработке правой части элементов детали (как показано на чертеже, рис. 21, длина 75 мм до буртика) проставлены размеры длины и диаметры элементов детали, которые позволяют последовательно и просто их выполнять из заготовки с размерами элементов правой части детали, заданными на чертеже.