在机械加工工艺过程中,合理选择定位基准对保证工件的尺寸精度和相互位置精度起决定性的作用。

定位基准有粗基准和精基准两种。毛坯在开始加工时,其表面都是未经加工的毛坯表面。因此在最初的工序中,用未经加工的毛坯表面定位(或根据某毛坏表面找正),这种基准称为相基准。在以后的工序中,用加工过的表面作为定位基准,这种基准称为精基准。

1.粗基准的选择原则

选择粗基准时,必须满足以下两个基本要求:其一,应保证所有加工表面都有足够的加工余量;其二,应保证工件加工表面和不加工表面之间具有一定的位置精度。

粗基准的选择原则如下:

(1)应选择不加工表面作为粗基准。车削图示的手轮,因为铸造时有一定的形位误差,在第一次装夹车削时,应选择手轮内缘的不加工表面作为粗基准,加工后就能保证轮缘厚度a基本相等(图a)。

如果选择手轮外缘(加工表面)作为粗基准,加工后因铸造误差不能消除,使轮缘厚薄明显不一致(图b)。也就是说,在车削前应该找正手轮内缘,或用三爪自定心卡盘反撑在手轮的内缘上进行车削。


(2)对所有表面都需要加工的工件,应该根据加工余量最小的表面找正,这样不会因位置的偏移而造成余量太小的部位车不出来。

图示的台阶轴是锻件毛坯,A段余量较小,B段余量较大,粗车时应找正A段,再适当考虑B段的加工余量。


(3)应该选用比较牢固可靠的表面作为粗基准,否则会夹坏工件或使工件松动。

(4)粗基准应尽量平整光滑,没有飞边、浇口、冒口、毛刺或其他缺陷,以使工件定位准确、夹紧可靠。

(5)粗基准不能重复使用。车削图示的小轴,如重复使用毛坯面B定位去加工表面A和C,则必然会使表面A与C的轴线产生较大的同轴度误差。因此,加工中粗基准应避免重复使用。


当然,若毛坯制造精度较高,而工件加工精度要求较低,则粗基准也可重复使用。

2.精基准的选择

(1)尽可能采用设计基准(或装配基准)作为定位基准。一般的套、齿轮和带轮在精加工时,多数利用心轴以内孔作为定位基准来加工外圆及其他表面(图a、b、c)。这样,定位基准与装配基准重合,装配时较容易达到设计所要求的精度。在车配卡盘的连接盘时(图d),一般先车好内孔和螺纹,然后把它旋在主轴上再车配安装卡盘的凸肩和端面,这样容易保证卡盘和主轴的同轴度。


(2)尽可能使定位基准和测量基准重合。图a所示的套,长度尺寸及公差要求是端面A和B之,间的距离420-0.02mm,测量基准为A。用图b所示心轴加工时,因为轴向定位基准是A面,这样定位基准跟测量基准重合,使工件容易达到长度公差要求。如果用C面作为长度定位基准(图c),由于C面和A面之间也有一定误差,则很难保证长度要求。


(3)尽可能使基准统一。除第一道工序外,其余工序尽量采用同一个精基准。因为基准统一后,可以减小定位误差,提高加工精度,使装夹方便。如一般轴类的中心孔,在车、铣、磨等工序中,始终用它作为精基准。又如齿轮加工时,先把内孔加工好,然后始终以孔作为精基准。

必须指出,当本原则跟上述原则(2)相抵触而不能保证加工精度时,就必须放弃这个原则。

(4)选择精度较高、装夹稳定可靠的表面作为精基准,并尽可能选用形状简单和尺寸较大的表面作为精基准,这样可以减小定位误差和使定位稳固。图a所示的内圆磨具套筒,外圆长度较长,形状简单,而两端要加工的内孔长度较短,形状复杂在车削和磨削内孔时,应以外圆作为精基准。

车削内孔和内螺纹时,应该一端用软卡爪夹住,一端搭中心架,以外圆作为精基准(图b)。 磨削两端内孔时,把工件装夹在V形夹具(图c)中,同样以外圆作为精基准。


又如内孔较小、外径较大的V带轮,就不能以内孔装夹在心轴上车削外缘上的V形槽。这是因为心轴刚度不够,容易引起振动(图a),并使切削用量无法提高。因此,车削直径较大的V带轮时,可采用反撑的方法(图b),使内孔和各条V形槽在一次装夹中加工完毕。或先把外圆、端面及V形槽车好后,装夹在软卡爪中以外圆为基准精车内孔(图c)。



知识点词条:车削工件定位基准的选择


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车削工件定位基准的选择
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