零件總是由若干表面組成,各表面之間有一定的尺寸和相互位置要求。模具零件表面間的相對位置包括兩方面要求:.表面間的距離尺寸精度和相對位置精度(如同軸度、平行度、垂直度和圓跳動等)。相對位置關(guān)系就是相對的,就是以一個(gè)為參照來確定另一個(gè),這就離不開基準(zhǔn)。基準(zhǔn)就其一般意義來講,就是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?;鶞?zhǔn)按其作用不同,可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。
(1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
在零件圖上用以確定其他點(diǎn)、線、面的基準(zhǔn),稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。
(2)工藝基準(zhǔn) 零件在加工和裝配過程中所使用
的基準(zhǔn),稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同,又分為定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。
1)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),稱為定位基準(zhǔn)。如圖2.2所示,零件套在心軸上磨削審40h6外圓表面時(shí),內(nèi)孔即為定位基準(zhǔn)。圖2—2零件圖
2)測量基準(zhǔn)。零件檢驗(yàn)時(shí),用以測量已加工表面尺寸及位置的基準(zhǔn),稱為測量基準(zhǔn)。如圖2—2所示,當(dāng)以內(nèi)孑L為基準(zhǔn)(套在檢驗(yàn)心軸上)檢驗(yàn)妒Oh6外圓的徑向圓跳動和端面曰的端面圓跳動時(shí),內(nèi)孔即為測量基準(zhǔn)。
3)裝配基準(zhǔn)。裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn),稱為裝配基準(zhǔn)。如圖2.2所示,零件審40h6及端面曰即為裝配基準(zhǔn)。
工件的安裝方式
為了在工件的某一部位上加工出符合技術(shù)要求規(guī)定的表面,在機(jī)械加工前,就必須使工件在機(jī)床上相對于工具占據(jù)某一正確的位置。通常我們把這個(gè)過程稱為工件的定位。工件定位后,由于在加工中受到切削力、重力等的作用,還應(yīng)采用一定的機(jī)構(gòu),將工件夾緊,使其位置保持不變。將工件從定位到夾緊的整個(gè)過程,統(tǒng)稱為安裝。工件安裝的好壞,是模具加工中的一個(gè)重要問題,它不僅直接影響加工精度,工件安裝的快慢、穩(wěn)定性,還影響生產(chǎn)率的高低。
如圖2—2所示,為了保證加工表面御h6及其徑向圓跳動的要求,工件安裝時(shí)必須使其作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的內(nèi)孔軸線D一0’與機(jī)床主軸的軸線重合。
在各種不同的機(jī)床上加工零件時(shí),有各種不同的安裝方法。它可以歸納為直接找正法、劃線找正法和夾具安裝法3種。
1)直接找正法。工件在機(jī)床上應(yīng)占有的正確位置,這是通過一系列的嘗試而獲得的。具體的方式是在工件直接裝在機(jī)床上后,用千分表或劃針,以目測法校正工件的正確位置,一邊校驗(yàn),一邊找正,直至合乎要求。
直接找正法的定位精度和找正的快慢,取決于找正方法、找正工具和工人的技術(shù)水平。缺點(diǎn)是花
費(fèi)時(shí)間多,生產(chǎn)率低,且要憑經(jīng)驗(yàn)操作,對工人技術(shù)水平要求高。故僅用于單件、小批量生產(chǎn)中。此外,對工件的定位精度要求較高,例如誤差小于0.01~0.05mm時(shí),如果采用夾具,因其本身有制造誤差,故難以
達(dá)到要求,就不得不使用精密量具和由較高技術(shù)水平的工人用直接找正法來定
位,以達(dá)到其精度要求。
2)劃線找正法。是在機(jī)床上用劃針按毛坯或半成品上所劃的線來找正工件,使其獲得正確位置的一種方法。此法要多一道劃線工序。劃的線本身有一定寬度,劃線時(shí)有劃線誤差,校正工件位置時(shí)還有觀察誤差,誤差累計(jì)較多。多用于生產(chǎn)批量較小,毛坯精度較低,以及大型工件等不宜使用夾具的粗加工中。
3)夾具安裝法。夾具是機(jī)床的一種附加裝置,它在機(jī)床上相對刀具的位置,在工件未安裝前已預(yù)先調(diào)整好。在加工一批工件時(shí),不必再逐個(gè)找正定位,就能保證加工的技術(shù)要求,既省工又省事,是先進(jìn)的定位方法。適用于成批和大量生產(chǎn)中。
定位基準(zhǔn)的選擇
設(shè)計(jì)基準(zhǔn)已由零件圖給定,而定位基準(zhǔn)可以有多種不同的方案。一般在第一道工序中只能選用毛坯表面來定位,在以后的工序中可以采用已經(jīng)加工過的表面來定位。有時(shí)可能遇到這樣的情況:工件上沒有能作為定位基準(zhǔn)用的恰當(dāng)
表面,此時(shí)就必須在工件上專門設(shè)置或加工出定位的基準(zhǔn)面,稱為輔助基準(zhǔn)。輔助基準(zhǔn)在零件工作中一般并無用途,完全是為了工藝上的需要,加工完畢后可以去掉。
選擇定位基準(zhǔn)時(shí),要從保證工件加工精度的要求出發(fā),應(yīng)先選擇精基準(zhǔn),再選擇粗基準(zhǔn)。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇
在起始工序中,毛坯工件定位只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面,這種定位表面稱為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇主要是為后續(xù)工序提供必要的定位基面。具體選擇時(shí)應(yīng)考慮下列原則。
1)如果工件要求首先保證某重要表面的加工余量均勻,則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。如圖2—4所示,冷沖模下模座的上表面是模具中其他零件的裝配基準(zhǔn)面,為保證該表面有足夠且均勻的加工余量,應(yīng)先以該表面為粗基準(zhǔn)加工下表面,然后再以下表面為精基準(zhǔn)加工上表面。
2)如果工件要求首先保證不加工表面與加工表面之間的位置要求,則應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。如圖2—5所示的模具中導(dǎo)套的外圓柱面4通常不加工,
但在加工內(nèi)孔時(shí)應(yīng)保證其壁厚均勻,所以在找正裝夾時(shí)應(yīng)選擇外圓柱面A為粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個(gè)不加工表面,且與各自相關(guān)的加工表面均有位置要求時(shí),應(yīng)選擇其中位置精度要求較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn),以達(dá)到壁厚均勻、外形對稱等要求。
3)對于具有較多加工表面的工件,應(yīng)按合理分配各加工表面的加工余量為原則進(jìn)行粗基準(zhǔn)的選擇,選擇毛坯上加工余量最小的表面,或選擇工件上加工面積較大、形狀比較復(fù)雜、加工勞動量較大的表面。
4)在同一尺寸方向上,粗基準(zhǔn)只能使用一次,否則因重復(fù)使用所產(chǎn)生的定位誤差,會引起相應(yīng)加工表面間出現(xiàn)較大的位置誤差。
5)選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能光潔,不能有飛邊、澆口、冒口或其他缺陷,以便使定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定,夾緊方便、可靠。
(2)精基準(zhǔn)的選擇
在最終工序和中問工序,應(yīng)采用已加工表面進(jìn)行定位,這種定位基面稱為精基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)時(shí),主要應(yīng)考慮保證加工精度,其選擇原則如下。
1)基準(zhǔn)重合原則。即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差?;鶞?zhǔn)重合的情況能使本工序允許出現(xiàn)的誤差加大,從而使加工更容易達(dá)到精度要求,經(jīng)濟(jì)性更好。如圖2—6所示,當(dāng)加工B、G表面時(shí),從基準(zhǔn)重合原則出發(fā),應(yīng)選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)表面4為定位基準(zhǔn)。
2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面,這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制定工作。