第四章 定位基准的选择
第四章 定位基准的选择
4.1 基准的概念
基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以 使加工质量得到保证，生产效率得以提高，否则，加工工艺规程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
(1) 粗基准的选择 对于一般的缸体类零件而言，以缸体孔作为粗基准是完全合理的，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则可能与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面作为粗基准），以缸体孔为粗基准可以保证重要加工表面加工余量均匀。
(2) 精基准的选择 主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。在缸体类零件的加工过程中设计基准和工序基准是重合的，以缸体止口作为精基准，这样可以保证后道工序面、孔加工余量一致，从而达到设计的要求，同时精度都会逐渐得到提高。同时也为下面即将进行的夹具设计打下良好的基础，保证夹具设计的顺利进行。
4.2 基准的分类
基准是指确定零件上某些点，线，面位置时所依据的那些点、线、面，或者说是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。按其作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准是指零件设计图上用来确定其他点，线，面位置关系所采用的基准。工艺基准是指在加工或装配过程中所使用的基准。工艺基准根据其使用场合的不同，又可分为工序基准，定位基准，测量基准和装配基准四种。
(1) 工序基准 在工序图上，用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸，形状，位置的基准，及工序图上的基准。
(2) 定位基准 在加工时用作定位点基准。 它是工件上与夹具定位元件直接接触的点，线，面。
(3) 测量基准 在测量零件已加工表面的尺寸和位置时所采用的基准。 (4) 装配基准 装配时用来确定零部件在产品中的相对位置时所采用的基准。
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4.3 基准的分析
分析基准时，必须注意以下几点：
（1) 基准是制订工艺的依据，必须是客观存在的。当作为基准的是轮廓要素，如平面，圆柱面等时，容易直接接触到，也比较直观。但是有些作为基准的是中心要素，如圆心，球心，对称轴线等时，则无法触及，然而它们却也是客观存在的。
(2) 当作为基准的要素无法触及时，通常由某些具体的表面来体现，这些表面称为基面。如轴的定位则可以外圆柱面为定位基面，这类定位基准的选择则转化为恰当地选择定位基面的问题。
(3) 作为基准，可以是没有面积的点，线以及面积极小的面。但是工件上代表这种基准的基面总是有一定接触面。
(4) 表示尺寸关系的基准问题如上所述，而表示位置精度的基准关系也是如此。
4.4 定位基准的选用
选择定位基准时应符合两点要求：
1、各加工表面应有足够的加工余量，非加工表面的尺寸，位置符合设计要求。
2、定位基准应有足够大的接触面积和分布面积，以保证能承受打打切削力，保证定位稳定可靠。
在选择定位基准时，通常是保证加工精度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序应从精基准到粗基准。
（1) 精基准的选择
此时主要考虑基准重合问题，当设计基准和工序基准不重合时，应进行尺寸计算，此处不再重复。考虑到精基准的选取原则，已加工表面是必须的条件。由于在加工时基准是随工序不断变换的，因此选取精基准时必须根据以加工面来确定。
（2) 粗基准的选择
(1) 为了保证重要加工表面加工余量均匀，应选择重要加工表面作为粗基准。
(2) 为了保证非加工表面与加工表面之间的相对位置精度要求， 应选择非加工表面作为粗基准；如果零件上同时具有多个加工面时，应选择与加工面位置精度要求最高的非加工表面作为粗基准。
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(3) 有多个表面需要一次加工时，应选择精度要求最高，或者加工余量最小 的表面作为粗基准。
(4) 粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。
(5) 选作粗基准的表面应平整光洁，有一定面积，应保证定位稳定，夹紧可靠 。
本论文着重分析一下发动机下缸体OP10加工工序的定位基准选择，本工序由于是第一道工序，所以对定位基准的选择尤为重要，要充分考虑到后续工序加工基准的选定，因此，要从整体定位，选择一个合适基点作为加工定位的坐标中心，并以此坐标中心作为基准中心进行加工。
缸体的缸孔壁厚是否均匀是影响发动机工作正常与否最重要的参数，因此选择毛坯定位时首先考虑的是缸孔壁厚的保证。其次，曲轴孔也是要求极高的重要参数，因此在选取OP10定位时使用缸壁及曲轴孔为定位基准。在OP10加工出缸体左侧面精定位基准，作为后序的主要加工定位基准使用。
OP10工序加工的工步内容如下表4-1
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表4-1
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首先选定定位空439作为基准坐标中心建立X/Y/Z基准坐标系如图4-1，这样就可以通过一个加工定位软件定位出每一个加工部位的坐标值如图4-2 400，500,600三个面加工孔坐标位置，各面坐标值如表4-2。
进行工件加工时必须保证工件牢固不可移动，必须限制好工件的各个方向自由度如图4-3采用两组球形定位部件限制工件的两个方向的自由度，即上下方向和左右反转方向。通过液压夹紧部件和止推装置限制了其它方向自由度，完成工件定位。
图4-1 定位坐标图
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