基准的选择原则.docVIP

如图 3-33 所示是齿坯定位的示例。其中图 a 是短销和大平面定位，大平面限制了 、 、 三个自由度，短销限制了 、 二个自由度，无过定位；图 b 是长销和小平面 定位 ，长销限制了 、 、 、 四个自由度，小平面限制了 一个自由度，因此也无过定位；图 c 是长销和大平面定位，长销限制 、 、 、 四个自由度，大平面限制 、 、 三个自由度，其中 、 为两个定位元件所限制，所以产生了过定位。 　　由于过定位的影响，可能会发生工件不能装入、工件或夹具变形等后果，破坏工件的正确定位。因此当出现过定位时，应采取有效的措施消除或减小过定位的不良影响。 　　消除或减小过定位的不良影响一般有如下两种措施： 　　1 ．改变定位装置结构 　　如图 3-34 所示，使用球面垫圈，消除 、 两个自由度的重复限制，避免了过定位的不良影响。 　　2 ．提高工作和夹具有关表面的位置精度 　　如图 3-33d 、 e 中，如能提高工工件内孔与端正面的垂直度和提高定位销与定位平面的垂直度，也能减小过定位的不良影响。 　　三、定位基准的选择 　　当根据工件加工要求确定工件应限制的自由度数后，某一方向自由度的限制往往会有几个定位基准可选择，此时提出了如何正确选择定位基准的问题。 　　定位基准有粗基准和精基准之分。在加工起始工序中。只能用毛坯上未曾加工过的表面作为定位基准，则该表面称为粗基准。利用已加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。 　　（一）粗基准的选择 　　选择粗基准时。主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具体选择时参考下列原则： 　　1 ．对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，应选择不加工表面作为粗基准。如图 3 -35a 所示。如果零件上有多个不加工表面，则以其中与加工表面相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。如图 3-35b ，该零件有三个不加工表面，若要求表面 4 与表面 2 所组成的壁厚均匀，则应选择不加工表面 2 作为粗基准来加工台阶孔。 　　2 ．对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下两点： 　　（ 1 ）应保证各主要表面都有足够的加工余量。为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准，如图 3 -35c 所示的阶梯轴，应选择φ 55mm 外圆表面作为粗基准。 　　（ 2 ）对于工件上的某些重要表面（如导轨和重要孔等），为了尽可能使其表面加工余量均匀，则应选择重要表面作为粗基准。如图 3-36 所示的床身导轨表面是重要表面，要求耐磨性好，且在整个导轨面内具有大体一致的力学性能。因此，在加工导轨时，应选择导轨表面作为粗基准加工床身底面（图 3 -36a ），然后以底面为基准加工导轨平面（图 3-36b ）。 　　3 ．粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只能使用一次，以免产生较大的定位误差。如图 3-37 所示的小轴加工，如重复使用 B 面加工 A 面、 C 面、则 A 面和 C 面的轴线将产生较大的同轴度误差。 　　4 ．选作粗基准的平面应平整，没有浇冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。 　　（二）精基准的选择 　　精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。选择精基准一般应考虑如下原则： 　　1 ．“基准重合”原则 　　为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这一原则称为基准重合原则 。如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差，其产生的原因及计算方法在下节讨论。 　　2 ．“基准统一”原则 　　当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其它表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。例如轴类零件大多数工序都以中心孔为定位基准；齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮内孔及端面为定位基准。 　　采用“基准统一”原则可减少工装设计制造的费用，提高生产率，并可避免因基准转换所造成的误差。 　　3 ．“自为基准”原则 　　当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准，这就是“自为基准”原则。例如磨削床身导轨面时，就以床身导轨面作为定位基准。如图 3-38 所示。此时床脚平面只是起一个支承平面的作用，它并非是定位基准面。此外，用浮动铰刀铰孔、用拉刀拉孔、用无心磨床磨外圆等，均为自为基准的实例。 　　4 ．“互为基准”原则 　　为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则。例如加工精密齿轮时，先以内孔定位加工齿形面，齿面淬硬后需进行磨齿。因齿面淬硬层较薄，所以要求磨削余量小而均