4.3.4 定位基准的选择

    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,则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。

    (齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1)粗基准的选择

    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。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。

    齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 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4.34 (a)所示。如果零件上有多个不加工表面,则以其中与被加工表面相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。如图4.34(b)所示,则应选择不加工表面2作为粗基准来加工台阶孔。

    2) 对于有多个被加工表面的工件,选择粗基准时,应考虑合理分配各加工表面的加工余量。


    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4.34(c)所示的阶梯轴,应选择Ф55mm外圆表面作为粗基准。② 对于工件上的某些重要表面,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4.35所示的床身导轨表面是重要表面,则在加工导轨时,应选择导轨表面作为粗基准来加工床身底面。然后以底面为基准加工导轨平面。


    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。

    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。

    (2)精基准的选择

    利用已加工过的表面作为定位基准,则称为精基准。精基准的选择应从保证零件加工精度出发,兼顾夹具结构简单。选择精基准一般应按照如下原则选取。

    齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1)基准重合原则 应尽量选择被加工表面的设计基准为其定位基准,这称为基准重合原则。如果被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。

    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他表面时,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。如轴类零件大多数工序都以中心孔为定位基准。这样,可减少工装设计制造的费用,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。例如用浮动铰刀铰孔、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。例如要保证两个平面间较高的平行度要求,则先以一面定位加工另一面,再以另一面为定位基准加工前一面,这样反复加工多次,从而保证两个平面间的相互位置精度。

    应该说明的是,上述粗精基准选择原则,常常不能全部满足,实际应用时往往会出现相互矛盾的情况,这就要求综合考虑,分清主次,着重解决主要矛盾。

    (3)辅助基准的应用

    工件定位时,有些零件在加工中,为装夹方便或易于实现基准统一,人为地制造一种定位基准。我们将为满足工艺需要而在工件上专门设计的定位基准称为辅助基准。如毛坯上的工艺凸台和轴类零件加工时的中心孔等。这些表面不是零件上的原有的表面,但为了提高工件的加工精度和表面质量,从工艺上角度,专门增加这些表面来作定位基准面。