Технология конструкционных материалов : основы базирования при конструировании и изготовлении деталей металлургических машин

№ 1055

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Кафедра машин и агрегатов металлургических
предприятий 

Л.В. Седых
М.Г. Тихомирова

Технология
конструкционных
материалов

Основы базирования
при конструировании и изготовлении
деталей металлургических машин

Учебное пособие

Рекомендовано редакционноиздательским
советом университета

Москва  Издательство ´УЧЕБАª
2007

 

УДК 621.81 
 
С28 

Р е ц е н з е н т  
канд. техн. наук, доц. Е.Н. Малов 
 

Седых Л.В., Тихомирова М.Г. 
С28  
Технология конструкционных материалов: Основы базирования при конструировании и изготовлении деталей металлургических машин: Учеб. пособие. – М.: МИСиС, 2007. – 
37 с. 

В учебном пособии даны основные понятия и определения теории базирования. Предложены различные варианты базирования деталей на станках с 
использованием соответствующих приспособлений. 
Соответствует программе курса «Технология конструкционных материалов». 
Предназначено для студентов специальности 150404. 

© Государственный технологический  
университет «Московский институт 
стали и сплавов» (МИСиС), 2007 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

1. Общие положения, термины, определения теории базирования.....4 
2. Классификация баз ...............................................................................7 
3. Выбор баз ............................................................................................11 
4. Погрешности базирования обрабатываемой заготовки..................13 
5. Установочные элементы приспособлений.......................................18 
5.1. Основные правила установки заготовок ...................................18 
5.2. Виды установочных элементов приспособлений.....................21 
Библиографический список...................................................................32 
Приложения ............................................................................................33 
 

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ТЕРМИНЫ, 
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕОРИИ БАЗИРОВАНИЯ 

Теория базирования играет важную роль в машиностроении. Правильный выбор баз влияет на точность и качество обработанной поверхности, оптимальную последовательность обработки заготовки, выбор рациональной конструкции приспособлений, производительность и 
себестоимость механической обработки и сборки деталей машин. 
Точность обработки – одна из определяющих характеристик в машиностроении. При проектировании машины необходимо определить 
точность изготовления ее деталей, узлов и их взаимное расположение. 
Заданная на чертеже точность обеспечивается при разработке технологического процесса изготовления детали, поэтому заготовка в процессе 
обработки должна занимать определенное положение относительно узлов станка, инструмента и приспособления. Правильный выбор этого 
положения обеспечивается на основе теории базирования. 
Положения этой теории, термины и определения приведены в 
ГОСТ 21495–76.  
Базирование – это придание заготовке или изделию требуемого 
положения относительно выбранной системы координат. 
База – это поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точки, принадлежащие заготовке или изделию и используемые для базирования. 
Комплект баз – это совокупность трех баз, образующих систему 
координат заготовки или изделия (рис. 1.1). 

 

Рис. 1.1. Комплект баз призматической детали: 
I, II, III – базы детали 

Трехмерная система координат определяет возможность перемещения и поворота тела относительно трех координатных осей. Таким 
образом, тело получает шесть степеней свободы. 
Для того чтобы забазировать деталь, необходимо наложить на нее 
геометрические связи. Шесть связей могут быть созданы контактом 
тела в шести точках с соединяемой поверхностью. 
Опорная точка – точка, символизирующая одну из связей заготовки или изделия с выбранной системой координат (рис. 1.2). 

 
Рис. 1.2. Опорные точки: 
1–6 и 1′–6′ – двусторонние связи; I, II, III – базы детали 

Проектная база – база, выбранная при проектировании изделия, 
эксплуатации или ремонте этого изделия. 
Действительная база – база, фактически используемая при конструировании или изготовлении, эксплуатации или ремонте изделия. 
Схема базирования – это схема расположения опорных точек на 
базах (рис. 1.4). Все опорные точки на схеме изображают условными 
знаками и нумеруют порядковыми номерами, начиная с базы с наибольшим числом опорных точек (рис. 1.3). 

 

Рис. 1.3. Условное обозначение опорных точек 

При наложении опорных точек изображают одну точку и около 
нее проставляют номера совмещенных точек. Число проекций заготовки или изделия на схеме базирования должно соответствовать 
четкому представлению о размещении опорных точек. 

 

Рис. 1.4. Схема базирования призматической детали: 
1–6 – опорные точки 

2. КЛАССИФИКАЦИЯ БАЗ 

Классификация баз представлена в ГОСТ 21495–76. 

По назначению 
Конструкторские базы – базы, используемые для определения 
положения детали или сборочной единицы в изделии (рис. 2.1). 

 

Рис. 2.1. Комплект основных и вспомогательных конструкторских баз 
зубчатого колеса:  3, 3′ – основная конструкторская база зубчатого 
колеса; 1, 1′, 5, 5′ – вспомогательные базы зубчатого колеса; 
6, 6′ – корпус детали; 2, 2′ – шейки вала; 4 – вал 

Основная конструкторская база – база, используемая для определения положения детали в изделии. 
Вспомогательная конструкторская база – база, используемая для 
определения положения присоединяемого к детали изделия. 
Технологические базы – базы, используемые для определения положения заготовки или детали при изготовлении или ремонте (рис. 2.2). 
Измерительная база – база, определяющая относительное положение заготовки или изделия и средств измерения. 

По лишаемым степеням свободы 
Установочная база – база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их трех степеней свободы – 
перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг 
двух других осей (см. рис. 2.2). 

Рис. 2.2. Комплект технологических баз: I – установочная база 
заготовки, лишающая ее перемещения вдоль оси Z и поворотов 
вокруг осей X и Y; II – направляющая база заготовки, лишающая 
ее перемещения вдоль оси Y и поворота вокруг оси Z; III – опорная 
база заготовки, лишающая ее перемещения вдоль оси X 

Направляющая база – база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их двух степеней свободы – 
перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси (см. рис. 2.2). 
Опорная база – база, используемая для наложения на заготовку 
или изделие связей, лишающих их одной степени свободы – перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси (см. 
рис. 2.2). 
Двойная направляющая база – база, используемая для наложения 
на заготовку или изделие связей, лишающих их четырех степеней 
свободы – перемещения вдоль двух координатных осей и поворотов 
вокруг этих осей (рис. 2.3, а). 
Двойная опорная база – база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их двух степеней свободы – 
перемещений вдоль двух координатных осей (рис. 2.3, а, б). 
 

Рис. 2.3. Двойная направляющая (а) и двойная опорная (б) база 
детали: I – двойная направляющая база детали, лишающая 
ее перемещения вдоль осей Y и Z и поворотов вокруг осей Y и Z 
(опорные точи 1–1', 2–2', 3–3', 4–4'); II – двойная опорная база детали, 
лишающая ее перемещения вдоль осей X и Y (5–5', 6–6'); III – двойная 
опорная база детали, лишающая ее перемещения вдоль осей X и Y 
(5–5', 6–6') 

 

По характеру проявления 
Скрытая база – база в виде воображаемой плоскости, оси или точки 
(рис. 2.4). 

 

Рис. 2.4. Скрытые и явные базы: I – установочная явная 
база заготовки; II – направляющая скрытая база заготовки; 
III – опорная скрытая база заготовки 

Явная база – база в виде реальной поверхности, разметочной риски или точки пересечения рисок (см. рис. 2.4). 

3. ВЫБОР БАЗ 

Механическая обработка заготовки обычно проводится за несколько установов с использованием различных технологических 
баз. Различные варианты базирования деталей приведена в прил. 1–4. 
Заготовку производят в заготовительных цехах (литейных, кузнечных, прокатных). Поэтому технолог имеет дело в начале разработки 
технологического процесса с необработанными поверхностями. 
Первоначальная база должна выбираться с учетом следующих 
особенностей: 
1. Эта база используется в основном только для выполнения первой операции, которая определяет взаимное расположение необрабатываемых и обрабатываемых поверхностей, поэтому в качестве первоначальной базы лучше выбирать необрабатываемые поверхности. 
2. Первоначальная база должна быть простой, правильной геометрической формы, с небольшой шероховатостью, достаточно протяженной; она должна обеспечивать устойчивое положение заготовки 
на станке. 
3. При выполнении первой операции припуск распределяется между обрабатываемыми поверхностями. Поэтому следует равномерно 
распределять припуск плоскостных поверхностей и пазов, учитывая 
возможность перераспределения напряжений в заготовке. 
После первой операции устанавливают технологические базы для 
последующей обработки. Базовыми будут служить уже обработанные поверхности. Они должны обеспечивать обработку конструкторских баз и исполнительных поверхностей, при этом необходимо получить: 
– необходимую шероховатость; 
– заданные допуски; 
– геометрические формы поверхностей и их взаимное расположение. 
Необходимо учесть правильность закрепления заготовки, при 
этом погрешность установки должна быть минимальна. 
В процессе разработки технологического процесса следует учитывать два принципа базирования: 
1. Принцип единства или совмещения баз – в качестве технологических баз принимают поверхности, которые являются также конструкторскими и измерительными базами.