Погрешность базирования есть неточность размера детали при несовпадении установочной и измерительной баз. Если детали данной партии устанавливают по установочной базе так, что она совпадает с измерительной (см. рис. 1, а), то погрешность базирования равна нулю. Однако приспособление, рассчитанное на установку, в случае когда обе эти базы совпадают, неудобно в эксплуатации и тогда целесообразно использовать базирование по рис. 1, б (когда установочная и измерительная базы не совпадают, но с обязательным условием, чтобы получающаяся при этом погрешность базирования была меньше допуска на размер, связывающий измерительную базу с обрабатываемой поверхностью).
Рис. 1. Схемы базирования заготовок: а - база заготовки совпадает с установочной; б - база заготовки не совпадает с установочной
На рис. 1, б рассмотрен случай, когда деталь обрабатывается на настроенном станке, т. е. с зафиксированным положением фрезы относительно установочной базы 1 на расстоянии х. Установочная база 1 не связана размером с обрабатываемой поверхностью 2. в предыдущей операции, когда обрабатывалась измерительная база 3, размер от нее до установочной базы 1 выдерживался, как видно из рис. 1, б, в пределах 50 ±0,14 мм. Это значит, что у некоторых деталей в партии этот размер был предельным и равнялся 50,14 мм, а у других равнялся 49,86 мм. Так как установочная поверхность 1 приспособления и фреза занимают постоянное положение относительно друг друга, то при базировании деталей положение их измерительной базы относительно фрезы будет колебаться в пределах того же допуска 0,28 мм, который в данном случае является величиной погрешности базирования.
Если предположить, что никаких других погрешностей не будет, то на размер x, равный 30 мм, можно было бы дать допуск δ30=0,28 мм. Однако мы знаем, что всегда имеются погрешности обработки (т. е. рассеивание размеров при обработках, подобных изображенным см. рис. 2, Погрешность фрезерного станка с ЧПУ).
На размер 20 ±0,15 мм дан допуск 0,3 мм; следовательно, сумма погрешностей обработки не должна превышать 0,3-0,28=0,02 мм, а это равносильно тому, что размер 30 мм (50-20) надо выдержать с допуском 0,02 мм. Очевидно, что такой допуск выдержать невозможно.
Для выхода из создавшегося положения имеются два пути: а) отказаться от установки по установочной базе 1 и спроектировать приспособление, приняв измерительную базу 3 за установочную; б) оставить, если это выгодно и неизбежно, схему установки по установочной базе 1, но одновременно перераспределить допуски на размеры с таким расчетом, чтобы увеличить допуск на размер 30 мм (δ30) и тем самым учесть реальные погрешности обработки.
Для увеличения допуска δ30 нужно или увеличить допуск δ20 или уменьшить допуск δ50. Однако увеличивать чертежный размер без согласования с конструктором нельзя, следовательно, остается одна возможность - уменьшить допуск на размер 50 (δ50), т. е. конструкторский допуск заменить более узким - производственным или технологическим. Если, например, δ50=0,28 заменить допуском δ50=0,2, то при этом получим δ30=0,1 мм, т. е. δ20=δ50+δ30=0,2-0,1=0,3 мм, как задано чертежом. При этом размер x будет равен 30 ±0,05 мм.
Таким образом, при несовпадении установочной базы с измерительной неизбежно перераспределение допусков. Вот почему для снижения погрешности базирования деталей мы должны всегда стремиться по возможности к совмещению установочной и измерительной баз.
Погрешность в получении размеров при обработке во многом зависит от принятой схемы базирования заготовки в приспособлении (на станке). С целью уменьшения погрешности необходимо стремиться к совмещению базы технологической (установочной) с базой конструкторской (измерительной, исходной). Несоблюдение принципа единства баз приводит к появлению погрешности базирования ∆б или к необходимости пересчета допусков.
Если, например, выполняя фрезерование уступов в размер 65Н13 (+0,46) заготовку установить на плоскость Б (рис. 2, а), то появление погрешности базирования неизбежно. Это объясняется тем, что для обработки партии заготовок фреза настраивается относительно плоскости Б (на пересчетный размер - 20 мм), а измерительной (исходной) базой для заданного размера 65Н13 является плоскость А. Таким образом, возникает несовмещение баз. Поскольку на настроенном станке положение фрезы по высоте относительно плоскости Б будет неизменным, то в размер 65H13 при обработке будет вноситься погрешность. Максимальная величина погрешности определится допуском на размер 85, определяющим расстояние между поверхностями А и Б у заготовок (т. е. между базами). Этот допуск (0,54 мм) и определит погрешность базирования ∆б. Поскольку ∆б больше допуска на размер 65, то при обработке с принятой схемой базирования у части заготовок не будет выдержана точность в получении заданного размера. Избежать этого можно совмещением баз, если изменить положение заготовки в приспособлении (рис. 2, б). Составив размерную цепь (рис. 2, в), можно также пересчитать размеры и определить допуск на пересчетный размер А, который и выдерживают при обработке по принятой схеме.
Рис. 2. Схема возникновения погрешности базирования при фрезеровании концевыми фрезами
