第四节 定位基准选择(精品).ppt

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1、第四节 定位基准的选择 制订机械加工工艺规程时，正确选择定位基准对保制订机械加工工艺规程时，正确选择定位基准对保证零件表面间的位置要求（位置尺寸和位置精度）和安证零件表面间的位置要求（位置尺寸和位置精度）和安排加工顺序都有很大的影响。用夹具装夹时，定位基准排加工顺序都有很大的影响。用夹具装夹时，定位基准的选择还会影响到夹具的结构。的选择还会影响到夹具的结构。一、基准的概念及其分类一、基准的概念及其分类 二、定位基准的选择二、定位基准的选择 基准的概念及其分类（一）基准的概念（一）基准的概念 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点

2、、线、面。一个几何关系都有一个基准。依据的那些点、线、面。一个几何关系都有一个基准。（二）基准的分类（二）基准的分类 根根据据基基准准的的作作用用的的不不同同，基基准准分分为为设设计计基基准准和和工工艺艺基基准两大类。准两大类。1设计基准设计基准 例例 2工艺基准工艺基准 工艺基准是在工艺过程中所采用的基准。工艺基准是在工艺过程中所采用的基准。包括包括 各种基准及其相互关系。各种基准及其相互关系。（三）（三）基准的分析基准的分析（1）工工序序基基准准它它是是在在工工序序图图上上用用来来确确定定本本工工序序所所加加工工表表面面加加工工后后的的尺尺寸寸、形形状状、位位置置的的基基准准。简简言言之之

3、，工工序图上的基准。序图上的基准。（2）定定位位基基准准它它是是在在加加工工中中用用作作定定位位的的基基准准。用用夹夹具具装装夹夹时时，定定位位基基准准就就是是工工件件上上直直接接与与夹夹具具的的定定位位元元件件相接触的点、线、面。相接触的点、线、面。（3）测量基准）测量基准它是测量时所采用的基准它是测量时所采用的基准（4）装配基准）装配基准它是装配时用来确定零件或部件在产它是装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。图品中的相对位置所采用的基准。图114中主轴箱箱体的中主轴箱箱体的D和和E面是确定箱体在机床床身上相对位置的平面，它们面是确定箱体在机床床身上相对位置的平面，它们就

4、是装配基准。就是装配基准。基准的概念及其分类基准的概念及其分类基准的概念及其分类短阶梯短阶梯轴的三轴的三个设计个设计尺寸尺寸d、D和和C （三）基准的分析（三）基准的分析 分析基准时应注意以下两点：分析基准时应注意以下两点：基基准准是是依依据据的的意意思思，必必然然都都是是客客观观存存在在的的。有有时时，基基准准是是轮轮廓廓要要素素，如如圆圆柱柱面面、平平面面等等；有有时时，基基准准是是中中心心要素，如球心、轴线、中心平面等。要素，如球心、轴线、中心平面等。基基准准要要确确切切。要要分分清清是是圆圆柱柱面面还还是是圆圆柱柱面面的的轴轴线线，两两者者有有所所不不同同。为为了了使使用用上上的的方方

5、便便，有有时时可可以以相相互互替替代代，但但应应引引入入替替代代后后的的误误差差。还还要要分分清清轴轴线线的的区区段段，如如阶阶梯梯轴的轴线必定要说清哪段阶梯的轴线，不能笼统。轴的轴线必定要说清哪段阶梯的轴线，不能笼统。基准的概念及其分类定位基准的选择 选择未经加工的毛坯表面作定位基准，这种基准称选择未经加工的毛坯表面作定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作定位基准，则称为精基准。为粗基准。用加工过的表面作定位基准，则称为精基准。在选择定位基准时，是从保证工件精度要求出发的，在选择定位基准时，是从保证工件精度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序就应从精基准到粗基准。因而分析定位基准选

6、择的顺序就应从精基准到粗基准。（一）精基准的选择（一）精基准的选择 （二）粗基准的选择（二）粗基准的选择 （三）基准的选择（三）基准的选择 原则综合原则综合 精基准的选择 选选择择精精基基准准时时，应应能能保保证证加加工工精精度度和和装装夹夹可可靠靠方方便便，可按下列原则选择。可按下列原则选择。1基准重合原则基准重合原则 2、基准统一原则、基准统一原则 3、自为基准原则、自为基准原则 4互为基准原则互为基准原则 5保证工件定位准确、夹紧可靠、操保证工件定位准确、夹紧可靠、操 作方便的原则作方便的原则 精基准的选择 采用设计基准作为定位基准称为基准重合。为避免基采用设计基准作为定位基准称为基准重

7、合。为避免基准不重合而引起的基准不重合误差，保证加工精度应遵准不重合而引起的基准不重合误差，保证加工精度应遵循基准重合原则。循基准重合原则。在在用用夹夹具具装装夹夹、调调整整法法加加工工一一批批工工件件时时定定位位基基准准与与设设计计基基准准不不重重合合将将会会产产生生基基准准不不重重会会误误差差。若若用用试试切切法法加加工，直接测量、保证尺寸就不存在基准不重合误差。工，直接测量、保证尺寸就不存在基准不重合误差。例：例：精基准的选择 轴线在垂直方向的设计基准是底面轴线在垂直方向的设计基准是底面D。如采用面如采用面F作定位基准。由于镗模能直接保证作定位基准。由于镗模能直接保证A尺寸，而尺寸，而设

8、计要求是尺寸设计要求是尺寸B，两者不同。这样，尺寸两者不同。这样，尺寸B只能通过控制只能通过控制尺寸尺寸A和和C间接保证。控制尺寸间接保证。控制尺寸A和和C就是控制它们的误差变就是控制它们的误差变化范围。化范围。精基准的选择 设A和C的公差值分别为 和 尺寸B 的变化范围为 此此式式说说明明：尺尺寸寸B所所产产生生的的误误差差变变化化范范围围是是尺尺寸寸C和和尺尺寸寸A误差变化范围之和。误差变化范围之和。图精基准的选择 从从上上面面分分析析可可知知，零零件件图图样样上上原原设设计计要要求求是是尺尺寸寸C和和B，它它们们是是分分别别单单独独要要求求的的，彼彼此此无无关关。但但是是，由由于于加加工

9、工时时定定位位基基准准与与设设计计基基准准不不重重合合，致致使使尺尺寸寸B的的加加工工误误差差中中引引入入了了一一个个从从定定位位基基准准到到设设计计基基准准之之间间的的尺尺寸寸c的的误误差差，这个误差称为基准不重合误差。这个误差称为基准不重合误差。设设零零件件图图样样上上要要求求：TB 0.6mm，Tc=0.4mm。在在基基准准重重合合时时，尺尺寸寸 B可可直直接接获获得得，加加工工误误差差在在土土0.3。范范围围内内就就达达到到要要求求。如如采采用用顶顶面面定定位位，即即基基准准不不重重合合，则则按按TBTcTA的的关关系系式式可可得得：TA=TB Tc 0.60.4mm=0.2mm。即即

10、原原零零件件图图样样上上并并无无严严格格要要求求的的尺尺寸寸 A，现现在在必必须须将将其其加加工工误误差差控控制制在在土土0lmm范范围围内内，显显然然加工要求提高了。加工要求提高了。图精基准的选择 在在工工件件的的加加工工过过程程中中尽尽可可能能地地采采用用统统一一的的定定位位基基准准称称为基准统一原则（也称基准单一原则或基准不变原则）。为基准统一原则（也称基准单一原则或基准不变原则）。工工件件上上往往往往有有多多个个表表面面要要加加工工，会会有有多多个个设设计计基基准准。要要遵遵循循基基准准重重合合原原则则，就就会会有有较较多多定定位位基基准准，因因而而夹夹具具种种类类也也较较多多。为为了

11、了减减少少夹夹具具种种类类，简简化化夹夹具具结结构构，可可设设法法在在工工件件上上找找到到一一组组基基准准，或或者者在在工工件件上上专专门门设设计计一一组组定定位位面面，用它们来定位加工工件上多个表面，遵循基准统一原则。用它们来定位加工工件上多个表面，遵循基准统一原则。为为满满足足工工艺艺需需要要，在在工工件件上上专专门门设设计计的的定定位位面面称称为为辅辅助助基基准准。常常见见的的辅辅助助基基准准有有细细类类工工件件的的中中心心孔孔、箱箱体体工工件件的的两两工工艺艺孔孔、工工艺艺凸凸台台和和活活塞塞类类工工件件的的内内止止口口和和中中心心孔孔（如图所示如图所示）等。）等。在在自自动动化化加加

12、工工中中，为为了了减减少少工工件件的的装装夹夹次次数数，也也须须遵遵循基准统一原则。循基准统一原则。精基准的选择 采采用用基基准准统统一一原原则则时时，若若统统一一的的基基准准面面和和设设计计基基准准一一致致，则则又又符符合合基基重重合合原原则则。此此时时，既既能能获获得得较较高高的的精精度度，又又能能减减少少夹夹具具种种类类是是最最理理想想的的方方案案。如如图图所所示示的的盘盘形形齿齿轮轮，孔孔既既是是装装配配基基准准，又又是是设设计计基基准准。用用孔孔作作定定位位基基准准加加工工外外圆圆、端端面面和和齿齿面面，既既符符合合基基准准重重合合原原则则又又符符合合基基准统一原则。准统一原则。若若

13、统统一一的的基基准准面面和和设设计计基基准准不不一一致致，遵遵循循基基准准统统一一原原则则时时，加加工工面面之之间间的的位位置置精精度度虽虽不不如如基基准准重重合合时时那那样样高高，即即增增加加一一个个由由辅辅助助基基准准到到设设计计基基准准之之间间的的基基准准不不重重合合误误差差，但但是是仍仍比比基基准准多多次次转转换换时时的的精精度度高高，因因为为多多次次转转换换基准会有多个基准不重合误差。基准会有多个基准不重合误差。精基准的选择 精基准的选择 若若采采用用一一次次装装夹夹加加工工多多个个表表面面，那那么么多多个个表表面面间间的的位位置置尺尺寸寸及及精精度度与与定定位位基基准准的的选选择择

14、无无关关，而而是是取取决决于于加加工工多多个个表表面面的的各各主主轴轴及及刀刀具具间间的的位位置置精精度度和和调调整整精精度度。箱箱体体类类工工件件上上孔孔系系（若若干干个个孔孔）的的加加工工常常采采用用一一次次装装夹夹而而成成，孔孔系系间间的的位位置置精精度度和和定定位位基基准准选选择择无无关关，常常用用基基准准统一原则。统一原则。当采用基准统一原则后，无法保证表面间位置精度时，当采用基准统一原则后，无法保证表面间位置精度时，往往是先用基准统一原则，然后在最后某工序用基准重往往是先用基准统一原则，然后在最后某工序用基准重合原则保证表面问的位置精度。例如，活塞加工时用内合原则保证表面问的位置精

15、度。例如，活塞加工时用内止口作基准加工所有表面后，最后采用基准重合原则，止口作基准加工所有表面后，最后采用基准重合原则，以活塞外圆定位加工活塞销孔，保证活塞外圆和活塞销以活塞外圆定位加工活塞销孔，保证活塞外圆和活塞销孔的位置精度。孔的位置精度。图图 精基准的选择 粗基准的选择 3、自为基准原则自为基准原则 当当某某些些精精加加工工要要求求加加工工余余量量小小而而均均匀匀时时，选选择择加加工工表表面本身作为定位基准称为自为基准原则。面本身作为定位基准称为自为基准原则。遵遵循循自自为为基基准准原原则则时时，不不能能提提高高加加工工面面的的位位置置精精度度，只只是是提提高高加加工工面面本本身身的的精

16、精度度。例例如如，图图119所所示示是是在在导导轨轨磨磨床床上上，以以自自为为基基准准原原则则磨磨削削床床身身导导轨轨。方方法法是是用用百百分分表表（或或观观察察磨磨削削火火花花）找找正正工工件件的的导导轨轨面面，然然后后加加工工导导轨轨面面保保证证导导轨轨面面余余量量均均匀匀，以以满满足足对对导导轨轨面面的的质质量量要要求求。另另外外，如如浮浮动动镗镗刀刀、浮浮动动饺饺刀刀和和珩珩磨磨等等加加工工孔孔的的方方法也都是自为基准的实例。法也都是自为基准的实例。精基准的选择 4互为基准原则互为基准原则 为了使加工面间有较高的位置精度，又为了使其加工为了使加工面间有较高的位置精度，又为了使其加工余量

17、小而均匀，可采取反复加工、互为基准的原则。例余量小而均匀，可采取反复加工、互为基准的原则。例如，加工精密齿轮时，用高频淬火把齿面淬硬后需进行如，加工精密齿轮时，用高频淬火把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匀。磨齿。因齿面淬硬层较薄，所以要求磨削余量小而均匀。这时，就得先以齿面为基准磨孔，再以孔为基准磨齿面。这时，就得先以齿面为基准磨孔，再以孔为基准磨齿面。数而保证齿面余量均匀，且孔和齿面又有较高的位置精数而保证齿面余量均匀，且孔和齿面又有较高的位置精度。度。图图精基准的选择 5保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则 所

18、所选选精精基基准准应应能能保保证证工工件件定定位位准准确确、稳稳定定，夹夹紧紧可可靠靠以以及及使使夹夹具具结结构构简简单单，操操作作方方便便。精精基基准准应应该该是是精精度度较较高、表面粗糙度值较小、支承面积较大的表面。高、表面粗糙度值较小、支承面积较大的表面。当用夹具装夹时，选择的精基准面，还应使夹具结当用夹具装夹时，选择的精基准面，还应使夹具结构简单，操作方便。构简单，操作方便。粗基准的选择（二）粗基准的选择（二）粗基准的选择1）当工件上有多个不加工面与加工面之间有位置要求）当工件上有多个不加工面与加工面之间有位置要求 时，则应以其中要求较高的不加工面为祖基准。时，则应以其中要求较高的不加

19、工面为祖基准。2）合理分配各加工面的余量。）合理分配各加工面的余量。3）粗基准应避免重复使用）粗基准应避免重复使用 4）选作粗基准的表面应平整光洁）选作粗基准的表面应平整光洁 粗基准的选择 为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不加工面为粗基准。不加工面为粗基准。当当工工件件上上有有多多个个不不加加工工面面与与加加工工面面之之间间有有位位置置要要求求时时，则应以其中要求较高的不加工面为粗基准。则应以其中要求较高的不加工面为粗基准。粗基准的选择 2）合合理理分分配配各各加加工工面面的的余余量量。在在分分配配余余量量时时，应应考考虑以下两点。虑以下

20、两点。为为了了保保证证各各加加工工面面都都有有足足够够的的加加工工余余量量，应应选选择择毛坯余量最小的面为粗基准。毛坯余量最小的面为粗基准。例例为为了了保保证证重重要要加加工工面面的的余余量量均均匀匀，应应选选重重要要加加工工面面为粗基准。为粗基准。例例当当工工件件上上有有多多个个重重要要加加工工面面都都要要求求保保证证余余量量均均匀匀时时，则应选余量要求最严的面为粗基准。则应选余量要求最严的面为粗基准。粗基准的选择 粗基准的选择 床身加工时，为保证导轨面有均匀的金相组织和较高的床身加工时，为保证导轨面有均匀的金相组织和较高的耐磨性，应使其加工余量小而均匀。为此，应选择导轨耐磨性，应使其加工余

21、量小而均匀。为此，应选择导轨面为粗基准，加工床腿底面，面为粗基准，加工床腿底面，粗基准的选择 3）粗粗基基准准应应避避免免重重复复使使用用，在在同同一一尺尺寸寸方方向向上上（即即同同一自由度方向上），通常只允许用一次。一自由度方向上），通常只允许用一次。粗粗基基准准是是毛毛面面，一一般般说说来来表表面面较较粗粗糙糙，形形状状误误差差也也大大，如如重重复复使使用用就就会会造造成成较较大大的的定定位位误误差差。因因此此，粗粗基基准准应应避避免免重重复复使使用用，希希望望以以粗粗基基准准定定位位首首先先把把精精基基准准加加工工好好，为为后后续续工工序序准准备备好好精精基基准准。例例如如，图图124所

22、所示示的的小小轴轴，如如重重复复使使用用毛毛坯坯面面 B定定位位去去加加工工表表面面 A和和 C，则则必必然然会会使使A与与C表面的轴线产生较大的同轴度误差。表面的轴线产生较大的同轴度误差。粗基准的选择 4）选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸）选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面、毛刺等缺陷，以保证定位准确，夹造浇冒口、分型面、毛刺等缺陷，以保证定位准确，夹紧可靠。用夹具装夹时，选择的路基准面，还应使夹具紧可靠。用夹具装夹时，选择的路基准面，还应使夹具结构简单，操作方便。结构简单，操作方便。粗基准的选择 精精、粗粗基基准准选选择择的的各各条条原原则则，都都是是数数不不同同方方面面提提出出的的要要求求。有有时时，这这些些要要求求会会出出现现相相互互矛矛盾盾的的情情况况，这这就就要要求求全全面面辩辩证证地地分分析析，分分清清主主次次，解解决决主主要要矛矛盾盾。要要在在保保证证加加工工质质量量的的前前提提下下，结结合合具具体体生生产产类类型型和和生生产产条条件件，灵活运用各条原则。灵活运用各条原则。当当中中、小小批批生生产产或或箱箱体体零零件件的的毛毛坯坯精精度度较较低低时时，常常用划线找正装夹，兼顾各项妥求，解决几方面矛盾。用划线找正装夹，兼顾各项妥求，解决几方面矛盾。