如何确定精密大型轴类零件的定位基准
定位基准选择
在加工卷板机，空心主轴零件时，作为定位基准的中心孔，因钻出通孔而消失。
为了在通孔加工之后还能使用中心孔作为定位基准，常采用带有中心孔的锥堵或锥套心轴，当主轴孔的锥’度较小时（如车床主轴锥孔，锥度为莫氏6号），可使用锥堵，如图4-3a所示；当主轴孔的锥度较大（如铣床主轴）或为圆柱孔时，则用锥套心轴，如图4-3b所示。
采用锥堵应注意以下几点：锥堵应具有较高的精度，其中心孔既是锥堵本身制造的定位基准，又是磨削主轴的精基准，因而必须保证锥堵上锥面与中心孔有较高的同轴度。
另外，在使用锥堵时，应尽量减少锥堵装夹次数。
这是因为工件锥孔与锥堵上锥角不可能完全一样，重新装夹势必引起安装误差，故中、小批生产时，锥堵安装后一般不中途更换。
综上所述，液压卷板机空心主轴零件定位基准的使用与转换，大致采用这样的方式：开始时以外一作粗基准铣端面钻中心孔，为粗车外圈准备好定位基准。
粗车外圈又为深孔加工准备好定位基准，钻深孔时采用一夹（夹一头外圆）一托（托一头外圆）的装夹方式。
之后即加工好曹后锥孔，以便安装锥堵，为半精加工和精加工外圆准备好定位基准。
终磨锥孔之后，必须磨好轴颈表面，以便用支承轴殒定位来磨锥孔，从而保证锥孔的精度。
轴类零件的定位基准，卷板机尽量采用两中心孔。
因为轴类零件各外圆表面、锥孔、螺纹等表面的设计基准都是轴线，采用两中心孔定位，既符合基准重合原则又符合基统一原则。
但有些情况下却只能用其它表面作定位基准：如车削与磨削锥孔时，选择外圆表面为定位基准；外圆表面粗加工时，为提高零件的装夹刚度，选择一夹一顶（一头用卡盘夹紧外圆．一头用中心孔定位夹紧）的定位方式；磨锥孔时，一般多选择主轴的装配基准（前后支承轴颈）作为定位基准。
这样，可消除基准不重合所引起的宠位误差，使锥孔的径向圆跳动易于控制。
1定位基准的选择
定位基准的选择在制定零件加工的工艺规程时，正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。
定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。
本节先建立一些有关基准和定位的概念，然后再着重讨论定位基准选择的原则。
（一）基准的概念零件都是由若干表面组成，各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。
模具零件表面间的相对位置要求包括两方面：表面间的距离尺寸精度和相对位置精度（如同轴度、平行度、垂直度和圆跳动等）要求。
研究零件表面间的相对位置关系离不开基准，不明确基准就无法确定零件表面的位置。
基准就其一般意义来讲，就是零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。
基准按其作用不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。
1、设计基准在零件图上用以确定其他点、线、面的基准，称为设计基准。
例如图９－１所示的零件，其轴心线O-O是各外圆表面和内孔的设计基准；端面A是端面B，C的设计基准；内孔表面D体现的轴心线O-O是φ40h外圆表面径向圆跳动和端面B端面圆跳动的设计基准。
2、工艺基准零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。
工艺基准按用途不同，又分为定位基准、测量基准和装配基准。
（1）定位基准加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准，称为定位基准。
例如图９－１所示零件，零件套在心轴上磨削φ40h外圆表面时，内孔即为定位基准。
（2）测量基准零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准，称为测量基准。
如图９－１所示，当以内孔为基准（套在检验心轴上）检验φ40h外圆的径向圆跳动和端面B的端面圆跳动时，内孔即为测量基准。
（3）装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准，称为装配基准。
例如，图9-1所示零件φ40h及端面B即为装配基准。
（二）工件的安装方式为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面，在机械加工前，必须使工件在机床上相对于工具占据某一正确的位置。
ch1工件的定位和基准
3） 采用夹具安装
使用能保证工件迅速定位与夹紧的装置进行安装 叫作夹具安装。（见下图）
特点 ：1）安装效率高成本低；
2）可保证重复精度；
3）减轻劳动强度，保证生产节拍；
4）扩大机床使用范围。
应用范围 ：广泛用于大批量生产，中批生产及单件 小批生产无夹具安装就无法保证精度的工件加工。
车孔夹具动画
2）工件的实际定位
定位元件的种类：
支承钉；支承板，长销，短销，长 V 形块， 短V形块，长定位套，短定位套，固定锥销， 浮动锥销等。 注意：定位元件所限制的自由度与其大小、 长度、数量及其组合有关 长短关系、大小关系、数量关系、组合关系
1.工件以平面定位
表 1 典型定位元件的定位分析 工件的 定位面 定位情况 平 面 支 承 钉 图示 限制的自由度 定位情况 平 面 支 承 钉 夹 具 的 定 位 元 件 1 个支承钉 2 个支承钉 3 个支承钉
长销小平面 组合
短销大平面组 合
Z
X 、 Y、 Z 、 Y、 Z
X 、 Y、 Z 、 Y、 Z
(1)定位销
定位销头部应做出倒角或圆角， 以便于装入工件定位孔。
主要用于直径小于50mm的中小孔
定位。
定 位 情 况 图 示 限 制 的 自 由 度
固定锥销
浮动锥销
X、Z
内孔定位元件 1） 小锥度心轴
小锥度心轴
2) 刚性心轴
心轴定心精度高，但装卸费时，有时易损伤工件孔， 多用于定心精度要求高的情况。定位时，工件楔紧在 心轴上，多用于车或磨同轴度要求高的盘类零件，小 锥度心轴实际上起不到定位的作用。
3.工件以外圆柱面定位
在生产中是常见的，如轴套类零件等。 常用的定位元件有V形块、定位套、半圆定位座。
轴类零件加工工艺行业相关
正式稿件
24
（2）车床主轴的结构特点
既是阶梯轴，又是空心轴；是长径比小于12的刚性轴。不但传递旋 转运动和扭矩，而且是工件或刀具回转精度的基础。主要加工表面有内外 圆柱面、圆锥面，次要表面有螺纹、花键、沟槽、端面结合孔等。机械加 工工艺主要是车削、磨削，其次是铣削和钻削。 特别值得注意的工艺问题有： 1) 定位基准的选择； 2) 加工顺序的安排； 3) 深孔加工； 4) 热处理变形。
空套齿轮轴颈的技术要求
影响传动的平稳性；可能导致噪声；
有同轴度要求，对支承轴颈的径向圆跳动为0.01~0.015；
尺寸精度要求为IT5~IT6；
螺纹的技术要求
用来固定零件或调整轴承间隙；
螺母的端面圆跳动（应≤0.05）会影响轴承的内环轴线倾斜；
螺母与轴颈的同轴度误差≤0.025；
螺纹精度为6h。
主轴各表面的表面层要求
备料—锻造—正火（退火）—钻中心孔—粗车—调质——半精车、精车—低温时 效—粗磨—氮化处理—次要表面加工—精磨—光磨。 整体淬火轴类零件：
备料—锻造—正火（退火）—钻中心孔—粗车—调质——半精车、精车—次要 表面加工—整体淬火—粗磨—低温时效—精磨。
正式稿件
7
2、短轴类零件
（1）定位基准的选择 短轴刚性大，一般以外圆柱面定位，用三爪卡盘夹紧后呈悬伸状切削。 径向力大时，用一端是工件外圆，一端中心孔定位。
正式稿件
16
改进的短锥法兰式结构,卡盘用短锥面x(7730)和法兰端面y定位,拨销传递扭矩 优点：卡盘定位精度和连接刚度高，主轴悬伸量小，主轴制动时卡盘不会松脱。 应用：普通车床，六角车床，多刀车床、内圆磨床。 缺点：制造精度要求高。
正式稿件
17
（2）铣床主轴轴端
零件加工中基准的种类和选择原则
零件加⼯中基准的种类和选择原则⼀、零件加⼯中基准的种类基准是指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。
根据基准的作⽤不同，可将基准分为设计基准和⼯艺基准两⼤类。
1．设计基准设计图样上所采⽤的基准称为设计基准。
如图1所⽰的箱体，A、B为孔中⼼位置的尺⼨，其设计基准为①、②⾯，它们在图上反映出来的是线。
孔径D的设计基准为轴线，在图上反映出来的是点。
2．⼯艺基准在零件加⼯过程中⽤作定位、检测及组装的基准称为⼯艺基准，它包括定位基准、测量基准和装配基准三种。
例如镗削如（图1a）所⽰的箱体，⼀种安装⽅法是以①、②⾯作为定位基准，定位基准与设计基准重合（图1b）；另⼀种⽅法是以①、③⾯作为定位基准，此时定位基准与设计基准不重合（图1c）。
图1 箱体的设计基准与定位基准a)设计基准b）定位基准与设计基准重合c）定位基准与设计基准不重合第⼀道⼯序⽤⽑坯⾯作为定位基准，这种未曾经过切削加⼯的定位基准称为粗基准，粗基准只使⽤⼀次。
继续加⼯时就⽤已加⼯⾯作为定位基准，这种经过切削加⼯的定位基准称为精基准。
⼆、零件加⼯中基准的选择原则1．粗基准的选择原则粗基准是在最初的加⼯⼯序中以⽑坯表⾯来定位的基准。
选择粗基准时，应保证各个表⾯都有⾜够的加⼯余量，使加⼯表⾯对不加⼯表⾯有合适的相互位置，其选择原则是：（1）采⽤⼯件不需加⼯的表⾯作粗基准，以保证加⼯⾯与不加⼯⾯之间的位置误差为最⼩。
（2）若必须保证⼯件某重要表⾯的加⼯余量均匀，则应选择该表⾯作为粗基准。
（3）应尽量采⽤平整的、⾜够⼤的⽑坯表⾯作为粗基准。
（4）粗基准不能重复使⽤，这是因为粗基准的表⾯精度较低，不能保证⼯件在两次安装中保持同样的位置。
2．精基准的选择原则在以后的各⼯序中必须使⽤已经加⼯过的表⾯作为定位基准，这种定位基准称为精基准。
精基准的选择直接影响着零件各表⾯的相互位置精度，因⽽在选择精基准时，要保证⼯件的加⼯精度和装夹⽅便、可靠。
如何选择轴类零件的定位基准
如何选择轴类零件的定位基准作者：楚淑玲来源：《中国高新技术企业·综合版》2014年第07期摘要：轴类零件定位基准的选择是制定加工工艺的重要步骤。
文章在分析典型的轴类零件的结构、技术要求的基础上，与实际的加工过程相结合分析定位基准的选择，制定合理的加工工艺。
关键词：轴类零件；定位基准；加工过程中图分类号：TK42 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）20-0085-02机械零件的加工是企业常遇到的生产任务，轴类零件是机械零件的典型零件之一，其加工过程相关知识的学习具有很强的实用性和代表性。
从结构上讲，轴类零件可分为光轴、阶梯轴和异形轴，其中台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。
下面就以减速箱中的传动轴为例，从定位基准的选择方面介绍如何制定加工工艺，保证一般台阶轴的加工质量。
1 零件分析1.1 功用及结构图1所示零件是减速器中的传动轴，起着支撑和传递动力的作用。
它属于台阶轴零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺纹退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。
轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便。
1.2 技术要求轴颈M、N与滚动轴承内圈配合，轴承的主要功能是支撑机械旋转体，用来降低动力传递过程中的摩擦力，保持轴中心位置固定的机件，因而，该处轴与滚动轴承内圈配合的好坏直接影响轴传递动力与扭矩，对该处轴提出较高的尺寸精度，公差等级IT6。
图1 传动轴2 定位基准的选择基准就是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系的那些点、线、面。
基准是几何要素之间位置尺寸标注、计算和测量的起点。
2.1 基准的分类及选择根据基准的应用场合和功能的不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。
（1）设计基准：设计图样上所采用的基准，根据工件的工作条件和性能要求而确定，以它为依据，标出一定的尺寸或相互位置要求。
加工轴类零件时定位基准的选择原则
加工轴类零件时定位基准的选择原则加工轴类零件时，定位基准的选择可不是一件轻松的事。
你得想清楚，怎样能让零件加工得又快又好，位置准确不说，精度也得有保障。
那怎么选定位基准呢？哎呀，这就像做饭一样，锅得选对了，火候得掌握好，不然再好的食材也做不出味道来。
咱们说，定位基准，就是为了确保零件在加工过程中不会东倒西歪，保证它的精度和稳定性。
定位准确了，零件不跑位，质量才能有保障。
定位基准的选择要符合零件的形状、结构以及加工工艺要求。
你想啊，轴类零件一般都是圆柱形的，像这种形状的零件，要是随便找个地方当基准，那加工出来的效果肯定差强人意。
就好比你做菜，食材不能随便乱放，得有个固定的地方。
轴类零件上有些关键的地方，比如端面、中心孔或者某些固定的平面，都是理想的定位基准。
它们可以给你提供稳定的支持，保证零件的加工不会出现偏差。
所以说，选择定位基准的时候，首先得考虑这些结构特点，别搞错了。
然后，咱们得考虑定位基准的可操作性。
你得想，零件加工过程中，基准得容易操作、容易测量，不然你就得在机器旁边和零件“拔河”了，效率低不说，还容易出问题。
要是选择的基准位置太难测量，或者基准太小，导致夹持不牢靠，那加工出来的结果就是瞎忙活。
定位基准最好是在加工过程中能有充足的支撑点，保持零件稳定不动，避免出现“浮动”。
别看这些基准看起来不显眼，实际做起活来，可是事关大局。
选择定位基准时得考虑它的重复性。
你想啊，要是每次都得重新找基准，那不就是费时间、浪费精力吗？尤其是批量生产的情况下，得确保每个零件都能在相同的位置进行加工，这样才能保证每个零件的精度一致。
换句话说，基准的重复性越好，加工过程就越流畅，产出的零件就越精确。
这就好比你拍照一样，光线、角度都固定好了，照片自然清晰。
除了这些，定位基准的选择还得考虑到加工的工序。
如果你加工的工序比较简单，零件的定位要求也不高，随便找个地方当基准可能就够了。
但如果工序复杂，需要多个步骤加工，那基准就得选得更有讲究了。
精基准的选择
精基准的选择原则在制订工艺规程时，定位基准选择的正确与否，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。
因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。
选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选择精基准，再选择粗基准。
选择精基准时，主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。
其选择原则如下：(1) 基准重合原则即选用设计基准作显然，这种基准重合的情况能使本工序允许出现的误差加大，使加工更容易达到精度要求，经济性更好。
但是，这样往往会使夹具结构复杂，增加操作的困难。
而为了保证加工精度，有时不得不采取这种方案。
为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
图4-22所示的零件，设计尺寸为a和c，设顶面B和底面A已加工好(即尺寸a已经保证)，现在用调整法铣削一批零件的C面。
为保证设计尺寸c，以A面定位，则定位基准A与设计基准B不重合，见图(b)。
由于铣刀是相对于夹具定位面(或机床工作台面)调整的，对于一批零件来说，刀具调整好后位置不再变动。
加工后尺寸c的大小除受本工序加工误差(△j)的影响外，还与上道工序的加工误差(Ta)有关。
这一误差是由于所选的定位基准与设计基准不重合而产生的，这种定位误差称为基准不重合误差。
它的大小等于设计(工序)基准与定位基准之间的联系尺寸a(定位尺寸)的公差Ta。
从图(c)中可看出，欲加工尺寸c的误差包括△j和Ta，为了保证尺寸c的精度，应使：△j＋Ta≤Tc显然，采用基准不重合的定位方案，必须控制该工序的加工误差和基准不重合误差的总和不超过尺寸c公差Tc。
这样既缩小了本道工序的加工允差，又对前面工序提出了较高的要求，使加工成本提高，当然是应当避免的。
所以，在选择定位基准时，应当尽量使定位基准与设计基准相重合。
如图4-23所示，以B面定位加工C面，使得基准重合，此时尺寸a的误差对加工尺寸c无影响，本工序的加工误差只需满足：△j≤Tc 即可。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、如何确定精密大型轴类零件的定位基准?
答：轴类零件的定位基准用的最多的是两端面的中心孔，因轴类零件各回转表面的设计基准为轴线，所以使用中心孔作定位基准夹装，符合基准重合原则；同时，在许多工序加工中重复使用，也符合基准统一原则。
因此。
精密大型轴类零件的加工，应尽可能使用两端的中心孔作为安装低能定位的基准。
但机床主轴往往是空心轴模，所以中心孔会随着深孔加工而消失，这时可用以下两种方法重新建立外圆加工的基准：
1）当中心通孔直径较小时，可直接在孔口车出宽度不大于2mm，表面粗糙度值为Ra1.6um的60°工艺锥面来代替中心孔。
2）当孔为锥度较小（如莫氏锥度）的锥孔时，可配用工艺锥度定位头中心孔定位；
若扩孔锥度较大时，可采用拉杆心轴上的中心孔定位。
2、多件套加工件的工艺分析内容有哪些?
答：1）分析多件套的装配关系。
根据多件套的装配关系及其技术要求，理清各零件的装配顺序，明确对多套件装配关系起直接影响的基准零件，熟悉其各项技术要求。
2）分析基准零件的加工工艺。
基准零件的加工非常重要，基准零件加工工艺不仅关系着基准零件的加工质量，而且合理安排多件套其他零件的加工也起着十分关键的作用。
3）分析保证多件套装配精度要求的方法。
车削多件套其余零件时，一方面应按基准零件的加工要求进行，同时更要注意按照基准零件加工的实测结果进行相应调整，分析选择运用配研、配车、修整、组合等加工方法及手段，确保多件套的装配精度要求。
3、试述平面螺纹的车削特点及方法。
答：在卧式车床上车削平面螺纹主要以中滑板横向进给、小滑板控制背吃刀量的方式来完成，其中需重点解决的是交换齿轮的传动比和中滑板丝杠的传动方式。
车削平面螺纹有两种方法：
1）交换齿轮或进给量和扩大螺距机构车削平面螺纹。
利用车床上交换齿轮机构、铭牌表进给量和通过计算传动比所配备的齿轮，借助车床扩大螺距机构，通过光杆传动使中滑板横向进给即车削出平面螺纹。
2）利用齿轮传动装置车削平面螺纹。
4、难加工材料的性能特点有哪些？
答：难工材料是指可加工性差，难以切削的金属材料。
在通常情况下，难加工金属材料与一般金属材料相比，在化学成分、金相组织、力学和物理性能等方面都有很大差别，具有自己的特点。
1）切削力大。
难加工材料的强度和硬度高，切削时变形抗力大，塑形变形大，切削力剧增。
高温合金和高强度钢的切削力是切削45钢时的2-3倍，要求机床功率大，工艺系统刚性好。
2）切削温度高。
高温合金的切削温度最高可达1000℃，需加大切削液流量，带走大量热量，选用较大的刀尖角和刀尖圆弧半径，改善刀尖散热条件。
3）加工硬化严重。
奥氏体组织切削时，加工硬化倾向大。
高温合金是奥氏体组织，加工硬化可达基本硬度的1.5-2倍。
切削时，不能突然停机或手动进给。
4）容易粘刀。
奥氏体不锈钢和高温合金的切削温度高，切削与刀具产生粘接、熔焊现象严重，刀具容易崩刃。
5）刀具磨损剧烈。
难加工材料大都硬度高，切削易产生加工硬化，而使刀具磨损比较厉害。
6）切削控制困难。
难加工材料的工件塑性好，强度高，容易产生切削卷曲、折断和排屑困难，易缠绕在工件和刀具上，划伤工件表面，甚至发生安全事故。
针对上述特点，为改善难加工材料的切削加工性能，从加工角度可采取以下措施：选用
合理的刀具材料，优化刀具几何角度，选用合理的切削用量，进行切削屑流向控制等。