1) 零件機(jī)械加工工藝基準(zhǔn)的概念

所謂基準(zhǔn)就是在零件上用以確定其他點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。基準(zhǔn)根據(jù)其功 用不同可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類(lèi)，前者用在產(chǎn)品零件的設(shè)計(jì)圖上，后者用在機(jī)械制造的工藝過(guò)程中。

(1) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

在 零件圖上用以確定其他點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)稱(chēng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。對(duì)于距離尺寸精度，基準(zhǔn)位于尺寸線的起點(diǎn)；對(duì)于相互位置精度，基準(zhǔn)就是基準(zhǔn)符號(hào)所處的位置。例 如，在圖1所示的鉆套，軸線OO是各外圓表面及內(nèi)孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；端面A是端面B,C的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；內(nèi)孔表面D的軸心線是Φ40H6外圓表面的徑向跳動(dòng)和端面 B端面跳動(dòng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等。作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上不一定具體存在，例如表面的幾何中心、對(duì)稱(chēng)線、對(duì)稱(chēng) 平面等。

圖1 基準(zhǔn)分析示例

(2) 工藝基準(zhǔn)。

在機(jī)械零件加工工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)稱(chēng)為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途又可分為：

a)工序基準(zhǔn)。在工序圖上用來(lái)標(biāo)注本工序被加工表面機(jī)械加工后的尺寸、位置的基準(zhǔn)稱(chēng)為工序基準(zhǔn)。如圖2(a)的零件，加工端面B時(shí)的工序圖為圖2(b)，工序尺寸為i4，則工序基準(zhǔn)為端面A，而設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是端面C。

b)定位基準(zhǔn)。加工時(shí)，使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)一正確位置所用的基準(zhǔn)稱(chēng)為定位基準(zhǔn)。例如加工圖1中的孔時(shí)，底面F、側(cè)面A,D均應(yīng)作定位基準(zhǔn)。

定 位基準(zhǔn)除了是工件的實(shí)際表面外，也可以是表面的幾何中心、對(duì)稱(chēng)線或?qū)ΨQ(chēng)面，但必須由相應(yīng)的實(shí)際表面來(lái)體現(xiàn)，這些實(shí)際表面稱(chēng)為定位基面。工件以回轉(zhuǎn)面與定位 元件接觸時(shí)，工件軸線為定位基準(zhǔn)，其軸心線由回轉(zhuǎn)面來(lái)體現(xiàn)，回轉(zhuǎn)面即為定位基面。如圖2(c)所示，加工E面時(shí)工件是以外圓d放在V形塊上定位，則其定位 基準(zhǔn)就是外圓d的軸心線，定位基 面是的d外圓表面。又如將圖1(a)零件的內(nèi)孔套在心軸上加工Φ40H6的外圓時(shí)，內(nèi)孔中心即為定位基準(zhǔn)，內(nèi)孔表面即為定位基面。

(3)測(cè)量基準(zhǔn)。

檢 驗(yàn)時(shí)用以測(cè)量已加工表面尺寸及位置的基準(zhǔn)稱(chēng)為測(cè)量基準(zhǔn)。一般情況下常采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為測(cè)量基準(zhǔn)。如圖2(a)中，當(dāng)加工端面A,B，并保證尺寸l1,l2 時(shí)，測(cè)量基準(zhǔn)就是它的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)端面C。但當(dāng)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為測(cè)量基準(zhǔn)不方便或不可能時(shí),也可采用其他表面為測(cè)量基準(zhǔn)。如圖2(d)中，表面E的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心 O (尺寸為l3)，而測(cè)量基準(zhǔn)為外圓D的母線，則此時(shí)測(cè)量尺寸為L(zhǎng)。

(4)裝配基準(zhǔn)。

在裝配時(shí)，用來(lái)確定零件或部件在機(jī)器中的位置所用的基準(zhǔn)稱(chēng)為裝配基準(zhǔn)。如齒輪裝在軸上，內(nèi)孔是它的裝配基準(zhǔn)；軸裝在箱體孔上，則支承軸頸的軸線是裝配基準(zhǔn)；主軸箱體裝在床身上，則箱體的底面是裝配基準(zhǔn)。

2) 零件機(jī)械加工工藝定位基準(zhǔn)的選擇

定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)之分。在零件加工的起始工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)，則該表面稱(chēng)為粗基準(zhǔn)；利用已經(jīng)機(jī)械加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為精基準(zhǔn)。

圖2 零件加工工藝基準(zhǔn)分析示例

(1)精基準(zhǔn)的選擇。

選擇精棊準(zhǔn)主要考慮應(yīng)可靠地保證主要加工表面間的相互位置精度并使工件裝夾方便、 準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠。因此選擇精基準(zhǔn)時(shí)一般應(yīng)遵循以下原則： [dt_gap height="5" /]
a)基準(zhǔn)重合原則。
為了較容易地獲得加工，表面對(duì)其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位精度要求，應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這一原則稱(chēng)為"基準(zhǔn)重合"原則。采用基準(zhǔn)重合原則，可以直接保證設(shè)計(jì)精度，避免基準(zhǔn)不重合誤差。如圖3所示為-零件簡(jiǎn)圖，A面是B面的設(shè) 計(jì)基準(zhǔn),B面是C面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在用調(diào)整法加工B面和C面時(shí)，先以A面定位加工B面，符合基準(zhǔn)重合原則。 然后再加工C面，此時(shí)有兩種不同方案。

圖3 零件加工定位基準(zhǔn)的選擇[dt_gap height="5" /]
b)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。
當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以比較方便地加工其他各表面時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準(zhǔn)定位，這就是"基準(zhǔn)統(tǒng)一"原則。采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則可使各個(gè) 工序所用的夾具統(tǒng)一，可減少設(shè)計(jì)和制造夾具的時(shí)間和費(fèi)用，提高生產(chǎn)率。另外，多數(shù)表面采用同一組定位基準(zhǔn)進(jìn)行零件加工，可避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過(guò)多而帶來(lái)的誤 差，有利于保證各表面之間的相互位置精度。

c) 保證工件定位穩(wěn)定準(zhǔn)確、夾緊可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便的原則。
一般應(yīng)采用而積大、精度較高和表面粗糙度值較低的表面為精基準(zhǔn)。例如加工箱體類(lèi)和支架類(lèi)零件時(shí)常用底面為精^準(zhǔn)，因?yàn)榈酌嬉话忝娣e大、精度高、裝夾穩(wěn)定方便，設(shè)計(jì)夾具也較簡(jiǎn)單。

d)互為基準(zhǔn)原則。
為了獲得均勻的零件加工余量及較高的相互位置精度，可采用互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的原則。例如，加工精密輪，當(dāng)高頻淬火把齒面淬硬后，需進(jìn)行磨齒，因其淬硬層 較薄，所以磨削余量應(yīng)小而均勻，這樣就得先以齒形分度圓為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)磨齒形面，以保證齒面余量均勻,且孔與齒面間的相互位置精度也髙；加 工套筒類(lèi)零件，當(dāng)內(nèi)、外圓柱表面的同軸度要求 較高時(shí)，先以孔定位加工外圓，再以外圓定位加工孔，反復(fù)加工幾次就可大大提髙同軸度。

e)自為基準(zhǔn)原則。
當(dāng)精加工或 光整加工工序要求余量小而均勻時(shí)，可選擇加工表面本身為精基準(zhǔn)，以保證零件加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率。如磨削車(chē)床床身導(dǎo)軌面時(shí)，為了保證導(dǎo)軌面上耐磨層的一定 厚度和均勻性，可用導(dǎo)軌面自身找正定位來(lái)進(jìn)行磨削。浮動(dòng)鏜刀鏜孔、圓拉刀拉孔、珩磨及無(wú)心磨床磨 軸的外圓表面，都是采用自為基準(zhǔn)原則進(jìn)行零件表面加工。應(yīng)用這種精基準(zhǔn)加工工件，只能提高零件加工表面的尺小精度，不能提高表面間的相互位置精度，后者應(yīng) 由先行工序保證。

(2)粗基準(zhǔn)選擇。

選擇粗基準(zhǔn)，主要是為了可靠方便地加工出精基準(zhǔn)來(lái)。具體選擇時(shí)主要考慮以下原則：
a)為了保證不加工表面與加工表面之間的相互位置關(guān)系（壁厚均勻、對(duì)稱(chēng)，間隙大小等〉，應(yīng)首先選擇不加工表面作粗基準(zhǔn)，若零件上有多個(gè)不加工表面，則應(yīng)選 擇其中與零件加工面相對(duì)位置關(guān)系要求較高的不加工面為粗基準(zhǔn)。例如圖4所示套類(lèi)零件，為保證零件加工后壁厚均勻，應(yīng)選擇不加工的外圓面作為粗基準(zhǔn)。

b)為了使定位穩(wěn)定、可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)不是分型面，應(yīng)盡可能平整光潔，且有足夠大的尺寸，無(wú)澆口 、冒口或飛邊、毛刺等缺陷，必要時(shí)，應(yīng)對(duì)毛坯加工提出修光打磨的要求。

c) 對(duì)于具有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)選擇時(shí)，應(yīng)考慮合理地分配各表面加工余量。 應(yīng)保證各加工表面有足夠的余量。為滿足這個(gè)要求，應(yīng)選擇毛坯余量最小的表面作粗基準(zhǔn)。如圖4(b)所示的階梯軸，Φ108外圓表面的余量比小Φ55外圓表 面大，應(yīng)選擇Φ55外圓表作粗基準(zhǔn)，否則會(huì)造成加工余量的不足。對(duì)于某些重要表面（如導(dǎo)軌和重要孔等），為了盡可能使其零件加工余量均勻，應(yīng)選擇該重要 表面的毛坯面作粗基準(zhǔn)。

圖4 零件加工粗基準(zhǔn)的選擇 1 一外閥面;2—內(nèi)圓面

(d)同一方向上的粗基準(zhǔn)原則上只允許使用一次。因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身都是未經(jīng)零件加工的表面， 精度低，表面粗糙度數(shù)值大，在不同工序中重復(fù)使用同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)，則不能保證被加工表面之間的相互位置精度。