На рис. 1, а дана схема базирования призматической заготовки, обеспечивающая определенное положение ее в пространстве, а следовательно, и по отношению к фрезе. Нижней базовой поверхностью, опорной заготовка установлена на штифты 1, 2 и 3. размещенные в виде треугольника. Как известно из практики, три опорные точки необходимы и достаточны, чтобы установить любую деталь по плоскости. Двух опорных точек мало, так как деталь сможет поворачиваться вокруг оси, проходящей через эти точки, а четвертая точка будет лишней.
Прижимая заготовку силой P1 в направлении опорной поверхности, мы лишаем ее возможности перемещаться в вертикальном направлении (по оси Z) и поворачиваться вокруг горизонтальных осей (X и Y). Говоря математическим языком, мы лишили заготовку трех степеней свободы. Для того чтобы воспрепятствовать смещению заготовки в горизонтальном направлении (по оси X) и повороту около вертикальной оси (Z), вертикальная базовая поверхность заготовки - назовем ее направляющей - опирается на два штифта 4 и 5 и прижимается к ним силой Р2. Мы лишили заготовку еще двух степеней свободы. Остается только возможность смещения заготовки вдоль горизонтальной оси Ү. Но этому смещению заготовки препятствует штифт 6, к которому заготовка прижимается второй вертикальной базовой, упорной поверхностью с силой Р3. Лишив заготовку еще одной степени свободы, мы получаем вполне определенное положение заготовки в пространстве.
Обычно в качестве направляющей поверхности стремятся использовать более длинную вертикальную поверхность, так как надежность установки увеличивается. Упорная поверхность может быть очень узкой.
Разберем, почему направляющая поверхность при базировании призматической детали должна опираться на два, а упорная - на один штифт. Если бы направляющая поверхность опиралась на один штифт, заготовка могла бы поворачиваться вокруг вертикальной оси Z, следовательно, одного штифта недостаточно. Третий штифт - лишний, так как он увеличивает определенность установки; наоборот, если направляющая поверхность неперпендикулярна опорной (а при черновой заготовке так и бывает), может оказаться, что направляющая поверхность упрется в один из трех штифтов, что недопустимо, так как заготовка сможет поворачиваться вокруг этого штифта (рис. 1, б). В упорной поверхности (рис. 1, в) нужен только один штифт, так как вследствие неперпендикулярности направляющей и упорной поверхностей второго штифта заготовка касаться не будет. Понятно, что если заготовка устанавливается в приспособлении обработанными поверхностями, опорные точки можно заменить опорными плоскостями. В соответствии с этим правилом базируют в приспособлениях не только заготовки типа призм, но и плиты, планки, стойки, кронштейны и многие корпусные детали.
Рис. 1. Схема установки призматической заготовки
Не всегда, однако, требуется при фрезеровании вполне определенное положение заготовок в пространстве. Например, при фрезеровании паза в бруске по рис. 2 с закреплением в тисках его обычно устанавливают на две подкладки, заменяющие три точки в опорной поверхности, и прижимают в неподвижной губке, заменяющей две точки в направляющей поверхности. Шестая точка в упорной поверхности отсутствует, так как для точности обработки положение бруска в продольном направлении роли не играет (размеры паза даны на чертеже от опорной и направляющей поверхностей).
При фрезеровании больших плоских заготовок с вакуумным прижимом заготовку устанавливают на столе, поверхность которого заменяют три опорные точки (см. рис. 1.3, Как сократить время фрезерования), остальные три опорные точки не нужны, так как для точности обработки положение заготовки в продольном и поперечном направлениях роли не играет.
Однако при фрезеровании плоскостей брусков, планок, мелких корпусов на магнитной плите (см. рис. 1.2, Как сократить время фрезерования), поверхность которой заменяет три точки, достаточные для базирования призматической заготовки, для ограничения смещения заготовок под действием силы резания приходится применять боковые упоры в виде накладок.
Рис. 2. Базирование детали типа брусок в тисках
