工件的基准

10.2.2　工件的基准

1.工件基准的概念

工件的基准（reference）一般是指零件上作为基准的一些点、线、面。根据基准的作用不同，分为设计基准和工艺基准两类。前者是设计图样上标注尺寸所依据的点、线、面，后者是工件在加工过程中所依据的面、线或点。工件定位所依据的表面称为定位基准。

2.定位基准的选择

在加工零件时合理选择定位基准，对保证加工精度，安排生产工序和提高生产效率有着重要影响。在零件的实际加工过程中，一般有两种定位基准：一种是粗基准，即以毛坯上未经加工的表面来定位；一种是精基准，即以已加工过的表面来定位。

（1）粗基准的选择

1）若工件上某些表面不需加工，应选择其中与加工表面有相互位置精度要求的表面作为粗基准，以保证这些不加工表面与加工表面之间的相互位置变动最小，如图10-6所示。以不加工外圆表面作为粗基准，可以在一次安装中把绝大部分表面加工出来，并能保证外圆与内孔同轴以及端面与孔轴垂直。

图10-6　不加工表面作粗基准

2）选取加工余量均匀的表面为粗基准，可以在后续工序中对作为粗基准的表面加工时，余量均匀，从而只需切除较小而均匀的一层金属，有利于工件表层保留均匀一致的金相组织和力学性能。如车床床身（见图10-7）要求导轨面耐磨性能好，选用导轨面A作为粗基准，加工床身底面B；然后翻倒过来以底面B为精基准加工导轨面A。

3）选择光滑、平整、面积足够的表面为粗基准，使得定位准确工作可靠。

4）粗基准只能在第一道工序中使用一次，不得重复使用。

图10-7　床身加工的粗基准

（2）精基准的选择

1）尽可能选用设计基准作为定位精基准，以避免定位基准与设计基准不同而引起的定位误差。图10-8a为轴承座简图，加工D孔时，要求轴线与K平面之间的位置尺寸，M、H和K面已精加工过。

图10-8　定位误差与定位基准选择的关系

a）轴承座简图　b）M面作定位基准　c）H面作定位基准　d）K面作定位基准

如用M面作定位基准（见图10-8b）则因M面与H面之间尺寸有公差δ_C，而H面与K面之间尺寸又有公差δ_B，所以加工一批零件时，在D孔轴线与K平面之间尺寸A的误差中，除了因其他原因产生的加工的误差外，还包括由于定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。这项误差可能的最大值为

ε_定位＝δ_B＋δ_C

若用H面作为定位基准（见图10-8c），则因基准不重合而引起的定位误差为

ε_定位＝δ_B

若因K面而作为定位基准（见图10-8d）则

ε_定位＝0

由上述分析可知，选择定位基准时，应尽量使它与设计基准重合，否则必然会因基准不重合而产生定位误差，增加加工困难，甚至造成零件尺寸超差。

2）遵守基准统一原则，当零件某些表面位置精度要求较高，尽量选用同一的定位基准，有利于保证各个表面之间都具有较高的位置精度。例如，加工一个阶梯轴，各外表面位置精度要求都较高，往往选取中心孔为定位基准，车削各表面，然后磨削有关外表面。

3）尽量选择精度较高，稳定可靠的大平面作为精基准，以提高安装的稳定性和精确性。

在实际工作中，上述粗、精基准的选择，有时也是相互矛盾的，应根据具体情况进行分析，选取最有利的定位基准。