定位基准的选择分析
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定位基准的选择在制定零件加工的工艺规程时,正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。
定位基准选择的好坏,不仅影响零件加工的位置精度,而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。
本节先建立一些有关基准和定位的概念,然后再着重讨论定位基准选择的原则。
(一)基准的概念零件都是由若干表面组成,各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。
模具零件表面间的相对位置要求包括两方面:表面间的距离尺寸精度和相对位置精度(如同轴度、平行度、垂直度和圆跳动等)要求。
研究零件表面间的相对位置关系离不开基准,不明确基准就无法确定零件表面的位置。
基准就其一般意义来讲,就是零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。
基准按其作用不同,可分为设计基准和工艺基准两大类。
1、设计基准在零件图上用以确定其他点、线、面的基准,称为设计基准。
例如图9-1所示的零件,其轴心线O-O是各外圆表面和内孔的设计基准;端面A是端面B,C的设计基准;内孔表面D体现的轴心线O-O是φ40h外圆表面径向圆跳动和端面B端面圆跳动的设计基准。
2、工艺基准零件在加工和装配过程中所使用的基准,称为工艺基准。
工艺基准按用途不同,又分为定位基准、测量基准和装配基准。
(1)定位基准加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准,称为定位基准。
例如图9-1所示零件,零件套在心轴上磨削φ40h外圆表面时,内孔即为定位基准。
(2)测量基准零件检验时,用以测量已加工表面尺寸及位置的基准,称为测量基准。
如图9-1所示,当以内孔为基准(套在检验心轴上)检验φ40h外圆的径向圆跳动和端面B的端面圆跳动时,内孔即为测量基准。
(3)装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准,称为装配基准。
例如,图9-1所示零件φ40h及端面B即为装配基准。
(二)工件的安装方式为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面,在机械加工前,必须使工件在机床上相对于工具占据某一正确的位置。
选择定位基准应遵守的原理
选择定位基准应遵守以下原则:
1. 可测量性原则:选择的基准应具有可测量性,即能够通过现代测量技术和设备来测量和确定其位置。
2. 普遍性原则:选择的基准应具有普遍性,即它应用于广泛的地理区域,并且能够被不同测量系统和测量方法所使用。
3. 稳定性原则:选择的基准应具有稳定性,即其位置应该相对稳定,在短期内不会发生明显变化。
4. 一致性原则:选择的基准应具有一致性,即在同一地区或国家内,使用的不同测量系统和测量方法应该使用相同的基准。
5. 高精度原则:选择的基准应具有高精度,即能够提供满足精密测量要求的准确位置。
6. 可比性原则:选择的基准应具有可比性,即不同地区或国家之间的测量结果可以相互比较和转换。
综上所述,选择定位基准要遵守可测量性、普遍性、稳定性、一致性、高精度和
可比性等原则,以确保准确可靠的测量结果。
数控加工中心加工过程中,定位基准的选择合理与否决定零件质量的好坏,对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求,以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大影响,当用夹具安装工件时,定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。
这就要求夹具既能承受大切削力,又要满足定位精度要求。
因此,定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。
那么用数控加工中心加工零件时,如何选择定位基准呢?下面就简单的介绍一下:1、所选基准应能保证工件的定位准确,装卸工件方便,能迅速完成工件的定位和夹紧,夹紧可靠,且夹具结构简单。
2、数控加工中心所选定的基准与各加工部位的各个尺寸运算简单,尽量减少尺寸链计算,避免或减少计算环节和计算误差。
3、保证各项加工精度。
在具体确定零件的定位基准时,要遵循下列原则:1)工件坐标系原点即“编程零点”与零件定位基准不一定非要重合,但两者之间必须要有确定的几何关系。
工件坐标系原点的选择主要考虑便于编程和测量。
对于各项尺寸精度要求较高的零件,确定定位基准时,应考虑数控加工中心坐标原点能否通过定位基准得到准确的测量。
2)当在数控加工中心上既加工基准又完成各工位的加工时,其定位基准的选择需考虑完成尽可能多的加工内容。
为此,要考虑便于各个表面都被加工的定位方式,如对于箱体,最好采用一面两销的定位方式,以便刀具对其他表面的加工。
3)尽量选择零件上的设计基准作为定位基准。
这就要求在粗加工时,考虑以怎样的粗基准把精基准的各面加工出来,即数控加工中心上使用的各个定位基准应在前面普通机床或其它机床中加工完成,这样容易保证各个工位加工表面相互之间的精度关系。
4)当数控加工中心零件的定位基准与设计基准难以重合时,应认真分析装配图纸,确定该零件设计基准的设计功能,通过尺寸链的计算,严格规定定位基准与设计基准间的形位公差范围,确保加工精度。
5)当在数控加工中心上无法同时完成包括设计基准在内的工位加工时,应尽量使定位基准与设计基准重合。