3-3 基准和基准的选择

第3章工件定位与夹紧一．简答题：3-1．工件在夹具中定位、夹紧的任务是什么？定位：把工件装好，就是在机床上使工件相对于刀具及机床有正确的位上加工置。

工件只有在这个位置上接受加工，才能保证被加工表面达到所要求的各项技术教育要求。

夹紧：把工件夹牢，就是指定位好的工件，在加工过程中不会受切削力、离心力、冲击、振动等外力的影响而变动位置。

3-2．一批工件在夹具中定位的目的是什么？它与一个工件在加工时的定位有何不同？3-3．何谓重得定位与欠定位？重复定位在哪些情况下不允许出现？欠定位产生的后果是什么？欠定位：按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。

欠定位是不允许的。

因为欠定位保证不了加工要求。

重复定位：工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。

当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。

但当过定位并不影响加工精度，反而对提高加工精度有利时，也可以采用。

3-4．辅助支承起什么作用？使用应注意什么问题？生产中，由于工件形状以及夹紧力、切削力、工件重力等原因可能使工件在定位后还产生变形或定位不稳定。

常需要设置辅助支承。

辅助支承是用来提高工件的支承刚度和稳定性的，起辅助作用，决不允许破坏主要支承的主要定位作用。

各种辅助支承在每次卸下工件后，必须松开，装上工件后再调整和锁紧。

由于采用辅助支承会使夹具结构复杂，操作时间增加，因此当定位基准面精度较高，允许重复定位时，往往用增加固定支承的方法增加支承刚度3-5．选择定位基准时，应遵循哪些原则？定位时据以确定工件在夹具中位置的点、线、面称为定位基准。

定位基准有粗基准和精基准之分。

零件开始加工时，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基准，这种以毛坯面为定位基准的，称为粗基准，以后的加工，必须以加工过的表面做定位基准，以加工过表面为定位基准的称精基准。

在加工中，首先使用的是粗基准，但在选样定位基准时，为了保证零件的加工精度，首先考虑的是选择精基准，精基准选定以后，再考虑合理地选择粗基准。

三坐标基准点
三坐标基准点通常指在三坐标测量机（CMM）或三坐标测量设备上使用的参考点，用于进行精确的测量和定位。

这些基准点是用于确定工件表面特征、尺寸和位置的参考点，以确保测量的准确性和重复性。

这些基准点在三坐标测量中扮演着至关重要的角色，通常有以下几种类型：
1. 工件基准点：在测量特定工件时，设定在工件上用作参考的基准点。

这些点通常是工件上已知的几何特征或设计规格确定的点，可以是孔、凸台、凹槽或特定位置的平面等。

2. 夹具基准点：在夹具上确定的用于夹持工件的基准点。

通过夹具基准点，可以确保工件在夹具上的准确定位，进而保证测量的准确性。

3. CMM本身的基准点：三坐标测量机本身也可能有预设的基准点或原点，用于设备自身的校准和参考。

这些基准点在三坐标测量中用于定位工件，确保测量过程的一致性和准确性。

通过精确定位基准点，测量机可以准确地获取工件的几何形状、位置和尺寸信息。

不同的工件可能需要不同的基准点设置，以满足具体的测量需求。

通常情况下，基准点的选择和设置应遵循相关的测量标准和规范，并结合具体工件的特点和测量要求来确定。

找基数法简便计算基数法是一种用于简化计算的方法，它适用于某些特定的计算问题。

下面是一些基数法的简便计算方法：1. 加法：- 如果要计算两个数字的和，可以先找一个基准数，将两个数字与基准数的差值相加。

- 例如，计算47 + 38，可以选择基准数为50。

则47 - 50 = -3，38 - 50 = -12，-3 + (-12) = -15。

最后， -15 + 50 = 35，所以 47+ 38 = 85。

2. 减法：- 如果要计算两个数的差，可以先找一个基准数，将两个数字与基准数的差值相减。

- 例如，计算87 - 63，可以选择基准数为100。

则87 - 100 = -13，63 - 100 = -37，-13 - (-37) = 24。

所以 87 - 63 = 24。

3. 乘法：- 如果要计算两个数的乘积，可以选择一个基准数，将第一个数字与基准数的差值乘以第二个数字，并加上第二个数字的平方。

- 例如，计算37 × 42，可以选择基准数为40。

则37 - 40 = -3，42 × (-3) = -126，42 × 42 = 1764。

最后，-126 + 1764 = 1638。

所以 37 × 42 = 1638。

4. 除法：- 如果要计算两个数的商，可以选择一个基准数，将第一个数字与基准数的差值除以第二个数字，并加上第二个数字的商。

- 例如，计算78 ÷ 6，可以选择基准数为80。

则78 - 80 = -2，-2 ÷ 6 = 0，6 ÷ 6 = 1。

最后，0 + 1 = 1。

所以 78 ÷ 6 = 13。

请注意，基数法并不适用于所有计算问题，而且在一些情况下可能并不比传统的计算方法更简便。

因此，在使用基数法之前，最好确定它是否适合特定的计算问题。

三坐标重定位基准点在被测物体上选取不共线且在两次定位状态下均可测量的三个点A、B和C，称为重定位基准点。

设在第一次定位状态下测得A、B、C的坐标值分别为(x1,y1,z1) 、(x2,y2,z2)和(x3,y3,z3)。

在第二次定位状态下测得的坐标值分别为(X1,Y1,Z1)、(X2,Y2,Z2)和(X3,Y3,Z3)。

由于工件发生过移动，如果不进行重定位整合，直接将两次定位下的测量数据合并，就会产生如图5（c）的结果。

如果我们利用一系列变换，将第二次定位下测量得到的A、B、C三点“拖动”至与第一次定位下的测量结果重合，同时第二次定位下的其它测量数据也跟着进行同样的变换，则可将第二次定位下的测量数据转换到第一次定位下的坐标系中，从而完成两次定位下的数据整合，如图5（d）。

除了利用基准点外，还常常采用基准线进行重定位整合，即在两次定位中分别测量产品上的同一条边界线或轮廓线（称为重定位基准线，如图5中标出的两条粗线段），然后将第二次定位下的测量数据进行一系列变换，使两次定位下的重定位基准线重合，即可将第二次定位测量数据整合到第一次定位中。

(a)第一次定位(b) 第二次定位（c）直接合并的结果(d) 重定位整合的结果图42.2.3 重定位整合草作首先，重定位基准（无论是基准点还是基准线）必须设置在两次定位下都能进行精确测量的位置。

当需要进行两次以上的重定位时，应将所有重定位下的测量数据整合到第一次定位中。

如果在第N次定位与第一次定位之间不能设置重定位基准，则它不能直接与第一次定位进行整合，需要通过另外的定位间接地整合到第一次定位中。

例如，在某次测量中做了5次定位，其中第5次定位与第3次定位之间设置了重定位基准，而第3次定位与第一次定位之间存在重定位基准，则可先将第5次定位下的测量数据整合到第3次定位中，然后再与第3次定位一起整合到第一次定位中。

这一整合过程称为重定位整合路径，简写为5-3-1。

显然，重定位整合路径必须以1为结束，即最终整合到第一次定位中。

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。

三坐标检测方法三坐标检测是检验工件的一种精密测量方法，广泛应用于机械制造业、汽车工业等现代工业中。

具体来说，它通过运用三坐标测量机对工件进行形位公差的检验和测量，判断该工件的误差是否在公差范围之内。

三坐标检测方法的标准步骤如下：1. 校验测头：将测头的直径误差和形状误差分别控制在-3个微米和正负3个微米以内，然后进入测量模式画面。

2. 设定基准：先测工件的一个平面，设为基准平面A；再测一条线，设为基准B；再测一个点作为基准C。

3. 测量工件所需尺寸：通过关系转换得出结果。

测量工件的外形尺寸，可以通过点与点之间的距离，在“构造”窗口里，选择“构造-条线”按钮来得出结果。

4. 找基准原点C：可用工作分中的相交点作为C基准。

具体方法是先测工件的四条线，在“构造”窗口中，选择“构造对称线”按钮，再选择对称两条线之间的关系。

这两条对称线之间的中心线就出来了，另外两条线方法一样。

完成之后，在“关系”里，选择两条中心线，交点会显示出来，选这个交点作为基准 C。

其中任意一条中心线还可以作为基准B。

5. 查看形位公差：注意先选基准再选被测。

此外，三坐标检测有时也运用到逆向工程设计中，即对一个物体的空间几何形状以及三维数据进行采集和测绘，提供点数据，再用软件进行三维模型构建的过程。

在垂直轴上的探测系统记录测量点任一时刻的位置。

在测量过程中，坐标测量机将工件的各种几何元素的测量转化为这些几何元素上点的坐标位置，再由软件根据相应几何形状的数学模型计算出这些几何元素的尺寸、形状、相对位置等参数。

以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅三坐标检测方法的有关资料或咨询专业人士。