工件的定位与夹紧

工件的定位与夹紧
10.2.1 基准及其分类
在工件的零件图样和实物上，总要依据一些指定的点、线、面来确定工件的另一些点、线、面的位置。

这些依据的点、线、面就是基准。

基准包括有设计基准和工艺基准两大类。

1．设计基准
在零件图上用于标注尺寸和表面相互位置关系的基准称为设计基准。

设计基准是根据零件(或产品)的工作条件和性能要求而确定的。

在设计图样上，以设计基准为依据，作为标出一定的尺寸或相互位置要求的起点。

如图10-4所示的轴套零件图，径向方向上的外圆尺寸和的设计基准就是零件的中心轴线；而轴向方向的长度尺寸和的设计基准都是平面，两个跳动公差的设计基准是外圆尺寸的轴心线。

对于一个零件在每个方向往往只采用一个主要的设计基准，习惯上把标注尺寸最多的点、线、面作为零件的主要设计基准。

图10-4 轴套的设计基准
2．工艺基准
在零件加工、测量和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。

根据用途不同工艺基准又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准四大类。

（1）工序基准在工序图上，用以标注本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。

其所标注的加工面位置尺寸称为工序尺寸。

图10-5的a 和b两图均为钻孔的工序图，a）图的孔中心位置尺寸是以面M作为基准的，b）图则是以N作为基准，由于同样的钻孔工序选择的工序基准的不一样，导致在其零件图上标注的工序尺寸也不一样。

图10-5 工序基准与工序尺寸
（2）定位基准 是指工件在加工过程中，用于确定工件在机床或夹具上的位置的基准。

它是工件上与夹具定位元件直接接触的点、线或面。

图10-6 定位基准
图10-6 a 中为铣削平面并且保证尺寸，可以将圆柱体放在一平面定位的夹具内，使工件母线靠在平面上夹紧，这样母线就是定位基准。

图10-6 b 中为加工孔，一方面为保证孔的轴心线与平面垂直，可以就以A 平面作为定位基准；另一方面，孔的轴心线在面内有两个方向上的位置尺寸和的要求，所以可以考虑以B 、C 面作为定位基准。

定位基准可以是工件的点、线或面等实际轮廓要素，也可以是由这些实际要素决定的几何中心对称要素等。

（3）测量基准 是指检验工件时，用于测量已加工表面的尺寸及各表面之间位置精度的基准。

图10-6 a 中铣削平面时为测量加工尺寸h 是否正确，量取尺寸时B 就是测量基准
（4）装配基准 是指机器装配时用以确定零件或部件在机器中正确位置的基准。

图10-4中轴套在与其他孔类零件装配组合时尺寸406h 和面B 就是装配基准。

10.2.2 定位基准的选择
在零件加工过程中，必须要使工件在机床或工艺装备上有确定的位置。

被加工表面位置精度的保证就是通过合理选取定位基准来使各被加工表面的位置及相互关系要满足工序和设计尺寸要求。

因此，在研究和选择各类工艺基准时，首先应选择定位基准。

定位基准分粗基准和精基准两种。

在零件的工艺流程前面工序中一般以毛坯上未加工的表面作定位基准的为粗基准。

经过机械加工的表面作定位基准的为精基准。

1．定位基准选择的基本原则
(1)应保证定位基准的稳定性和可靠性，以确保工件相互位置表面之间的精度。

(2)力求与设计基准重合，也就是尽可能从相互间有直接位置精度要求的表面中选择定位基准，以减小因基准不重合而引起的误差。

(3)应使实现定位基准的夹具结构简单，工件装卸和夹紧方便。

2．粗基准的选择
选择粗基准，应首先保证所有待加工表面都有足够的加工余量，并特别注意在尽可能少的工序内获得精基准面。

(1)对于不需加工全部表面的零件，应采用始终不加工的表面作为粗基准，这样可以较好地保证加工表面对不加工表面的相互位置要求，并尽可能在一次安装中把大部分需要表面加工的都加工出来。

如果零件上有几个不需加工的表面，则应选取与加工表面相互位置精度要求高的非加工表面作为粗基准。

(2)选取加工余量要求均匀的表面作为粗基准，在加工时可以保证该表面余量均匀。

(3)选取的基准面要最好使被工件上各加工表面总的金属切除量最小。

(4)作为粗基准的表面，应尽量规则平整，粗基准表面自身的形状误差尽量小，对于一些铸、锻件要求没有浇口、冒口或飞边等其它表面缺陷。

(5)同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次。

因为毛坯面粗糙且精度低，定位精度不高，若重复使用，在两次装夹中会使加工表面产生较大的位置误差。

3．精基准的选择
选择精基准除了同样要遵守上述的选择粗基准原则外还要特别注意遵循下边几条原则，目的是使装夹方便正确可靠，以保证加工精度。

(1)基准重合原则即尽可能选用设计基准作为定位基准，以避免因定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。

(2)基准统一原则在加工位置精度较高的某些表面时，应尽可能在多数工序中采用同一组精基准，即“基准统一”的原则。

(3)自为基准原则对于工件上的重要表面要求余量小且均匀的精加工，应尽量选择加工表面本身作为精基准，但该表面与其它表面的位置精度由前道工序保证，即“自为基准”原则。

(4)互为基准原则对于零件上两个相互位置精度要求较高的表面，采取互相作为定位基准、反复进行加工的方法来保证达到精度要求。