機械加工工藝中的基準(zhǔn)及其選擇
- 發(fā)布時間:2023-06-14 23:36:09
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1)機械加工工藝中的基準(zhǔn)及分類
在零件的設(shè)計和加工過程中,經(jīng)常要用到某些點、線、面來確定其要素間的幾何關(guān)系,這些作為依據(jù)的點、線、面稱為基準(zhǔn)。
基準(zhǔn)按作用不同分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。
(1)設(shè)計基準(zhǔn)。設(shè)計基準(zhǔn)是設(shè)計時在零件圖紙上所使用的基準(zhǔn)。以設(shè)計基準(zhǔn)為依據(jù)來確定各幾何要素之間的尺寸及相互位置關(guān)系,如圖4-9所示。齒輪內(nèi)孔、外圓和分度圓的設(shè)計基準(zhǔn)是齒輪的軸線,兩端面可以認(rèn)為是互為基準(zhǔn)。
(2)工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)是在制造零件和裝配機器的過程中所使用的基準(zhǔn)。按其用途不同工藝基準(zhǔn)又分為定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。它們分別用于工件加工時的定位、工件的測量檢驗和零件的裝配。
定位基準(zhǔn)是指工件在加工時用來確定工件對于機床及刀具相對位置的表面。例如,車削圖4-9所示齒輪輪坯的外圓和左端面時,若用已經(jīng)加工過的內(nèi)孔將工件安裝在心軸上,則孔的軸線就是外圓和左端面的定位基準(zhǔn)。必須指出的是,工件上作為定位基準(zhǔn)的點或線,總是由具體表面來體現(xiàn)的,這個表面稱為定位基準(zhǔn)面。例如,圖4-9所示齒輪孔的軸線并不具體存在,而是由內(nèi)孔表面來體現(xiàn)的,所以確切地說,圖中內(nèi)孔是加工外圓和左端面的定位基準(zhǔn)面。
2)定位基準(zhǔn)的選擇原則
為了保證工件加工表面之間的相互位置精度,應(yīng)從有相互位置精度要求的表面中選擇定位基準(zhǔn)。
在對零件進行機械加工中,第一道工序中只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn),這種基準(zhǔn)面稱為粗基準(zhǔn)。在其后各工序加工中,所用的定位基準(zhǔn)是已加工的表面,稱為精基準(zhǔn)。
(1)粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證所有加工表面都具有足夠的加工余量,而且各加工表面對不加工表面具有一定的位置精度。
粗基準(zhǔn)選擇的具體原則如下:
①選取不加工的表面作為粗基準(zhǔn)。如果零件上有好幾個不加工的表面,則應(yīng)選擇與加工表面相互位置精度要求高的表面作為粗基準(zhǔn)。如圖4-10所示,以不加工的外圓表面作為粗基準(zhǔn),既可在一次安裝中把絕大部分要加工的表面加工出來,又能夠保證外圓面與內(nèi)孔同軸以及端面與孔軸線垂直。
?、谶x取要求加工余量均勻的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證作為粗基準(zhǔn)的表面加工時余量均勻。例如,車床床身(圖4-11),要求導(dǎo)軌面耐磨性好,希望在加工時只切去較小而均勻的一層余量,使其表層保留均勻一致的金相組織和物理力學(xué)性能。若先選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn),加工床腿的底平面(圖4-11(a)),然后再以床腿的底平面為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面(圖4-11(b)),這樣就能達到目的。
?、蹖τ谒斜砻娑家庸さ牧慵?,應(yīng)選擇余量和公差最小的表面作為粗基準(zhǔn),以避免余量不足造成廢品。如圖4-12所示階梯軸,表面B加工余量最小,應(yīng)選擇表面B作為粗基準(zhǔn)。
?、転槭构ぜㄎ环€(wěn)定,夾緊可靠,要求所選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔,不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕或其他缺陷,并有足夠的支承面積。
⑤在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次,這是因為粗基準(zhǔn)一般都很粗糙,重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn),所加工的兩組表面之間的位置誤差會相當(dāng)大,因此,粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用。
(2)精基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證加工精度和裝夾可靠方便。
精基準(zhǔn)選擇的具體原則如下:
①基準(zhǔn)重合原則。盡可能選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差。
?、诨鶞?zhǔn)同一原則。零件上的某些精確表面,其相互位置精度往往有較高的要求,在精加工這些表面時要盡可能選用同一定位基準(zhǔn),以保證各表面間的相互位置精度。例如,車削和磨削階梯軸時,均采用頂尖孔定位,以保證各表面間的同軸度、垂直度。
③互為基準(zhǔn)原則。工件上兩個加工表面之間的位置精度要求比較高時,可以采用兩個加工表面互為基準(zhǔn)進行反復(fù)加工。例如,車床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴(yán)格的同軸度要求,常先以主軸錐孔為基準(zhǔn)磨主軸前、后支承軸頸表面,然后再以前、后支承軸頸表面為基準(zhǔn)磨主軸錐孔,最后達到圖紙上規(guī)定的同軸度要求。
?、茏詾榛鶞?zhǔn)原則。當(dāng)有的表面精加工工序要求余量小而均勻(如導(dǎo)軌磨)時,可利用被加工表面本身作為定位基準(zhǔn),這叫做自為基準(zhǔn)原則,此時的位置精度應(yīng)由先行工序保證。
在生產(chǎn)實際中,工件上定位基準(zhǔn)面的選擇不一定能完全符合上述原則,這就要根據(jù)具體情況進行分析,并加以靈活運用。