机械制造工艺与装备6

机械制造工艺与装备6
•注意：
• 粗、精基准选择的各条原则，是从不同 方面提出的要求，在具体使用时常常会互相矛 盾，必须结合具体的生产条件进行分析，抓住 主要矛盾，灵活选用这些原则。
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•（三）辅助基准的应 用
• 为了装夹方便和易于实现基准统一，人为制造的 一种定位基准。 • 如：毛坯上的工艺凸台，轴类零件加工时的中心 孔。 • 这些表面不是零件上的工作表面，只是为满足工 艺需要在工件上专门设计的定位基准。
•例如：导轨面磨削、拉孔、推孔、铰孔、珩磨孔、 •浮动镗刀块镗削、光整加工
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•工件
•调整用锲铁
•找正百分表
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•床身导轨面自为基准定位
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•（4）互为基准原则
• 指某个工件上有两个相互位置精度要求很高的表面，采 用工件上的这两个表面互相作为定位基准，反复进行加工。 •优点： •可使两个加工表面间获得高的位置精度，加工余量小而均匀。
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•轴类（两顶尖孔）
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• 箱体类（一面二孔）
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•销孔1
•平面
•销孔 2
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• 盘套类（一端面一孔）
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•（3）自为基准原则 •以加工面本身为基准进行加工。 （类似与加工余 量均匀的粗基准选择） •优点:可以减小表面粗糙度，减小加工余量和保证 •加工余量均匀，提高尺寸精度。 •缺点：不能保证位置精度
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2020/11/18
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•例如：1、精密齿轮高频淬火后磨削:齿面定位磨内孔， 内孔定位磨齿面； •2、主轴颈和锥孔加工。
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•（5）定位准确、夹紧可靠、操作方便原则
•用A面为定位基准，夹具结 构简单，工件装夹方便。但 又产生基准不重合误差。
•应用“基准重合”原则， 用B面为定位基准，夹具 结构复杂，工件装夹不便。
生定位误差）。
•（2）基准统一原 则• 当工件以某一精基准定位，可以较方便地加工大多数（或
所有）其它表面，则应尽早加工该基准。这称之为基准统一原 则。
•优点： 简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数，在数控机 床中有广泛应用。减少了工艺路线，工序相对集中。提高了位 置精度 •缺点：基准不重合。
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•说明：在不完全定位和欠定位的情况下，不一定就没有 过定位，过定位的判别是看是否存在重复定位，不是看 所限制的自由度的多少。
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•42
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•定位分析方法
•
正向分析法：限制了哪些自由度
•思路
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•
逆向分析法：哪些自由度未被限制
• •
总体分析法：分析工件实际限制的自由度。
•二者组合限制 •了5个自由度
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• 注意事项：
•1、一个定位支承点只能限制一个自由度。 •2、定位支承点必须与工件的定位基准始终贴紧接触。 •一旦分离，定位支承点就失去了限制工件自由度的 •作用。 •3、工件在定位时需要限制的自由度数目以及究竟是 •哪几个自由度，完全由工件该工序的加工要求所决定， •应该根据实际情况进行具体分析，合理设置定位支承 •点的数量和分布情况。 •4、定位支承点所限制的自由度，原则上不允许重复 •或相互矛盾。
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•2）余量足够原则
•若零件上各个表面均需加工，则以加工余量最小的表面为粗基 准，以保证各加工表面都有足够的加工余量，不至于造成废品。
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•3）重要表面余量均匀原则
• 工件如果必须保证某重要表面的余量均匀，则选择该重要 表面为粗基准。
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•X轴方向移动重复限 制
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•例：大端平面与长销组合产生的过定位
•大平面限制绕X、Y轴转动 •和沿Z轴移动。
•长销限制沿X、Y移动和绕 •X、Y轴转动。
•改
•进
•措
•施
•a）将大支承板改为小支承板 •b）将长圆柱销改为短圆柱销
•c）将大支承板改为浮动支承
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•5）定位可靠性原则
•选择平整光洁的表面作为粗基准（便于装夹）。
• 作为粗基准的表面不应有飞边、浇口、冒口及其他缺 陷，也不宜选用铸造分型面作粗基准。若无法避免，则应 在使用前对其修整。这样可减少定位误差，并使工件夹紧 可靠。
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一般性原则：
选择最大尺寸的表面为安装面，选择最长距离的表面为导向面 ，选择最小尺寸的表面为支承面； Ø首先考虑保证位置精度，再考虑保证尺寸精度； Ø应尽量选择零件的主要表面为定位基准； Ø定位基准应便于夹紧，在加工中稳定可靠。
•1）如果工件的定位面的精度较高，则过
•定位是允许的，因为合理的过定位不仅不
•会影响加工精度，还会起到加强工艺系统
•刚度和增加定位稳定性的作用。
•2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或 •虽经过机械加工，但加工精度不高，这时 •过定位一般是不允许的，因为它可能造成 •定位不准确，或定位不稳定，或发生定位 •干涉等。
•机床床身，要求导轨面有较好的耐磨性，以保持其导向精度。
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•（a）
•（b）
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•4）不重复使用原则
• 在同一尺寸方向上粗基准只准使用一次。否则加工出的 各表面之间会有较大的位置误差。
•以表面B为粗基准加工表面A之后，若仍以表面B为粗基准来加工表面C
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•
•
分件分析法：分析各定位元件实际限制的自由度
•总体分析法易于判断有无欠定位； •分件分析法易于判断是否存在过定位。
•如图： •总体分析：欠定位（x需限制） •分件分析：过定位（y、z 重复）
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•56
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•三、定位基准的选择
• 零件在加工前为毛坯，所有的面为毛面，开始加 工时只能选用毛面为基准，称为粗基准；以后选已加 工的面为定位基准，称为精基准。
• 对尺寸精度较高的加工表面应服从基准重合原则，以免
使工序尺寸的实际公差减小，给加工带来困难；此外，一
般主要考虑基准统一原则。
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•精基准的选择
•一般原则： Ø基准重合原则(=设计基准） Ø基准统一原则 Ø互为基准原则 Ø自为基准原则 Ø便于装夹原则
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•一、定位的基本原理
• 一个尚未定位的工件，其位置是不确定的，工件要 正确定位，首先要限制其自由度。
•1、自由度
•一个在空间处于自由状态的物体具有六个自由度。
•移动自由 •沿X、Y、Z轴移 度•转：动自由度：•动绕X、Y、Z轴转
• 在制订工艺规程时，先采用粗基准定位，加工 出精基准表面；然后采用精基准定位，加工零件的其 他表面。
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•1、粗基准的选择
粗基准影响：位置精度、各加工表面的余量大小。
重点考虑：如何保证各加工表面有足够余量，使不
加工表面和加工表面间的尺寸、位置符合零件图 要求。
•例：两种粗基准选择对比
•粗基准：
① 以不加工表面为粗基准
② 选择毛坯上余量最小表面为粗基准 ③ 选择零件上重要表面为粗基准 ④ 粗基准应平整，无浇冒口、飞边等，以使定位可靠 ⑤ 粗基准只能使用一次
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•（二）精基准的选择
•⑴基准重合原 •则 尽可能选用设计基准作为定位基准，（不重合容易产
•
•加工面（孔）
•a）以外圆1为粗基准
•（自定心卡盘装夹外圆）：
• 孔的余量不均，但加
•工后 壁厚均匀
•外圆
•毛坯孔
•b）以内孔3（毛坯孔）为粗基准（直接找正装夹）： • 孔的余量均匀，但加工后壁厚不均匀
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•1）工件表面间相互位置要求原则
• 为了保证工件加工表面与 •如果零件有多个不加工表面，应 •不加工表面的相互位置精度， 选择其中与加工表面相互位置要 选择不加工表面作为粗基准。 求高的表面作为粗基准。
•常用定位元件限制的工件自由度
• 1）工件以平面定位
• •
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• 2）工件以圆孔定位
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• 2）工件以圆孔定位
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•
• 3）工件以外圆柱面定位
•
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• 4）工件以圆锥孔定 位
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•小结
•一、工件的定位原理 •1、自由度 •2、六点定位原则 •3、完全定位与不完全定位；过定位与欠定位。
•二、定位基准的选择
•1、粗基准的选择
•2、精基准的选择
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练习1
•如 图
•和孔
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3rew
•条形支承板
•A
•只限制了 ， •不能保证尺寸B及其侧 面与右侧面的平行度
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•增加限制 ， ， ， •共限制5个自由度
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•4）过定位
•
夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工
件的同一个或几个自由度。 （影响工件的加工精度，有
时甚至无法对工件进行安装定位，一般不允许）
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•二、工件定位中的几种情 况
•1）完全定 •位 指工件的六个自由度全部被限
制，且在夹具中占有完全确定的 唯一位置，称为完全定位。
•2）不完全定位
• 工件的六个自由度中有一个
•或几个自由度未被限制，但也能
•导向槽的加工，为完全定位； •压板在磨床上磨平面，要保证板厚A3，
动
• 工件定位的实质就是限制工
件的自由度，使工件在夹具中占有
某个确定的正确加工位置。
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•2、六点定位原 则
• 用适当分布的6个支承点限制工件的6个自由度的原则 称为六点定位原则。
•导向 •定位 面
•止推 •定位 面
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•主要定位 面
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•满足加工要求。（不影响工件加 只需要限制3个自由度，为不完全定位。
•工精度的自由度允许不被限制）
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•3）欠定位
• 根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被 限制。 （无法保证加工要求，是不允许的。）
• 例：在一个长方体工件上加工一个台阶面，宽 度为B,距底面高度为A，且与底面平行。