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零件设计的几何参照物 基准分类和选取

在零件的设计加工过程中经常需要某些参照物来确定其他要素的几何关系,这些被当作参照物的包括点、线、面等,它们被称为零件的基准。 设计基准和工艺基准 按照作用不同,基准可以分为设计基准和工艺基准两种类型。设计基准是零件设计时,在图纸上使用的基准。通常,齿轮内孔、外圆和分度圆等是以齿轮的轴线为设计基准的,而其两个端面又可以认为是互为基准。 工艺基准是在零件制造和装配过程中使用的基准。其又可以按照具体的用途不同,分为用于零件加工的定位基准;用于工件测量检验的测量基准以及用于零件装配的装配基准。其中最重要的是定位基准,这是在加工过程中,用来确定工件对于机床及刀具相对位置的。举例来说,在车削齿轮轮坯外圆和端面时,如果用已经加工过的内孔将工件安装在心轴上,那么孔的轴线就成为了外圆和端面的定位基准。 在确定定位基准的时候,如果工件处在第一道加工工序,此时只能选择毛坯上未经加工的表面作为定位基准,它称为粗基准;而在后续工序中,用已加工的表面作为定位基准,它称为精基准。下面就来介绍一下选择两种不同基准的原则。 粗基准:保证各表面加工余量和位置精度 由于零件还没有开始加工,只能选取未经加工的表面作为粗基准。零件上有很多个未经加工的表面,选择粗基准时,应该从中选取与加工表面相互位置精度要求较高的表面,这样既可在一次安装中把绝大部分要加工的表面加工出来,又能够充分保证各个要素的位置精度。 再有,所选取的作为粗基准的表面应该具有均匀的加工余量。对于所有表面都要加工的零件,应尽量选择加工余量和公差最小的表面作为粗基准,这样做的好处是可以避免加工余量不足而造成工件报废。 接下来,为了使工件的定位和加紧更加稳定可靠,所选用的粗基准应该尽可能的平整、光洁,不允许出现锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其他缺陷,并且还要具有足够的支承面积。 最后还需要注意的是,在同一个尺寸方向上,粗基准一般情况下只允许使用一次,重复使用会造成所加工的两组表面之间的存在较大的位置误差会。 精基准:保证加工精度和装夹可靠方便 首先,应尽可能选用设计基准作为加工中的定位基准,这称为基准重合原则。这样选择可以有效避免因定位基准与设计基准不重合造成的的定位误差。    其次,零件上会有某些精确表面对于相互位置精度要求非常严格,在对这样的表面进行精加工时,应尽可能选用同一定位基准,以保证各表面间的同轴度和垂直度,这是精基准的同一原则。 接下来,当工件上两个加工表面之间的位置精度要求较高时,可以使两个加工表面互为基准进行反复加工,这样位置精度就可以得到很好的保证。这是精基准选择中的互为基准原则。 最后还有一条自为基准原则,就是当有的表面精加工工序要求加工余量小而均匀时,可以利用被加工表面本身作为定位基准,此时的位置精度是由先行工序保证的。

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