关于设计基准漫谈

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点击次数:1776 更新时间:2017年03月14日18:04:34 打印此页 关闭

福乐博在线娱乐官方网站,福乐博在线娱乐官网,福乐博在线娱乐下载,福乐博在线娱乐娱乐 m.qqq30000.cn 最近大部分时间都在出产品的工程图,我想在图纸标注尺寸中有一个很重要的因数就是基准的选择(体现在定位尺寸中),可能有时我们会发现我们在三维上面看零件是能够装配到一起的,是不会发生干涉等其他装配问题的,但是加工出来却达不到要求,我想这其中一部分原因(当然有其他很多原因)是零件的尺寸标注合理,特别是尺寸基准选择不合理。实际上,选择一个零件的基准时,应考虑到组合,把这个零件放到整个产品中去考虑,零件与零件之间的装配关系一经确定,这些零件的尺寸基准也就基本确定下来了,因为零件之间形成了相互制约的关系。


基准是机械制造中应用十分广泛的一个概念,机械产品从设计时零件尺寸的标注,制造时工件的定位,校验时尺寸的测量,一直到装配时零部件的的装配位置确定等,都要用到基准的概念。基准就是用来确定生产对象上几何关系所依据的点,线或面.基准分为:设计基准、工艺基准(当然按不同的分类可能不同)


首先让我们来看基准的定义


一、基准的定义


首先我们要清楚关于基准的一些定义,根据国标中的定义(有时我也很烦这些标准,但是这些标准你还不得不去搞懂他)。


基准要素:是指用来确定被测要素方向和位置的要素,在零件上用来建立基准并实际起基准作用的实际要素如一条边、一个表面或一个孔等。


基准:是用来确定生产对象上几何关系所依据的点、线、面,也就是说基准就是起始的点、线、面。二、基准的标注方法


三、基准的应用


基准是形位公差中的一个要素,如果没有基准这个要素,形位公差也就无从谈起,所以在谈基准前,我们要了解什么是形位公差。


形位公差:任何零件都是由点、线、面等要素构成,在零件的机械加工过程中,零件的实际要素总是会和理想要素存在一定的误差,而这些误差主要分为形状误差和位置误差,为了保证零件的误差在我们设计的可控范围内,我们在设计之初就会对零件标注适当的形状公差和位置公差,它们统称为形位公差。


在设计过程中,我们会根据零件的功能和作用来标注相应的形位公差,这些形位公差要在零件加工质量上保证零件装配完毕后能够达到我们预期的各种功能和精度要求,如何定义这些形位公差就是我们通常所说的设计能力,你的设计能力的高低标志之一就在于你如何把握这些形位公差的标注和保证。


现在我们可以来回答一个问题了,为什么要基准,那是因为如果没有基准,形位公差根本就无法标注,基准是形位公差的一个基础和必要要素。


如何来定义一个零件的基准,通俗一点讲,就是如何选取一个基准面,我们主要从两个方面的考虑(设计经验分享,当然随着自己的能力提高,可能认识看法有不同)。


1 从装配要求的角度来考虑(简单的设计结构一定是最好的设计),你所设计的这个零件在整机装配过程中是一个什么样的结构状态,它在整机结构中起一个什么样的作用,如果要达到既定的功能要求,你需要这个零件保证什么样的加工精度(尽量避免高精度设计,精度越高,加工难度大,成本越高),装配过程中,这个零件的安装基准是哪一个?装配流程的检测过程中,哪个位置作为基准可以让我们更好、更快的对这个零件进行装配,如果有加工不合格的形象,选取的基准面是否便于零件的二次装夹和加工,这些都是问题都是我们在设计之初就要问自己的,在放置基准面的时候都要考虑的。


2 从机械零件加工的角度来考虑(一个好的设计师一定会是一个好的工艺师),对加工零件选取的基准面是否利于划线和粗加工,通常我们的加工顺序就是先加工基准面,再利用基准面进行定位来加工其它的位置,所以基准面的选取一定要考虑好,当一个零件还是毛坯状态的时候,在外形结构上是不是适合先作为基准面来加工,基准面加工好了之后,是不是适合用它来作为基准面定位加工别的位置,一个要考虑定位和夹紧方式,一个要考虑加工方式(如用什么设备来加工,用什么刀具来加工),还要考虑尽可能的减少零件装夹的次数,如果零件在加工过程中多次的进行装夹,那这个零件的加工质量也是堪忧的,最佳的加工就是一次装夹加工成型(比如车床上加工零件的端面、内孔在一次装夹中完成,能很好的保存尺寸精度和行为公差要求),这样的误差是最小的,这时候零件的误差就基本上等于加工设备的误差,如果多次装夹的话,那装夹的误差就要比加工设备的误差大得多,甚至会因为操作者的疏忽而导致零件的加工报废,所以在选取基准的时候,要充分的考虑加工基准是否合适。所以一个好的设计工程师,他不仅要了解零件的结构设计,还要充分的熟悉加工工艺,熟悉装配工艺,熟悉加工设备的加工能力,熟悉如何控制成本等等,这是一个对个人综合素质要求相对较高的职位,这也是为什么要成为一个真正的设计工程师需要多年积累的原因所在,因为这根本就不是涉及一个岗位的事情,而是牵涉到多个岗位的事前。




上图是一个卷扬模块中的直线轴承座,就是固定活动轴的轴承支座,我们可以通过这个零件来说一下基准面的选取方法。


1、我们先要了解这个轴承座的装配位置和功能要求,这个直线轴承座是用来固定和支撑活动轴的,而活动轴是活动底板部件中的主要组成部分,这个部分决定活动底板的稳定性和精度,所以这个部位的安装是一个关键性的安装。再来看这个轴承座的安装要求,主要的装配结构是活动轴装在轴承上,轴承装在轴承座里面,轴承座安装在活动底板上,那就意味着,轴承孔和轴承座的固定面(与活动底板的结合面)是需要有较高的加工精度要求才能保证我们最后的活动底板的装配精度,所以我们就针对轴承孔和固定面来标注行为公差。


2、从零件的结构来分析,我们可以看到,这个零件需要用的加工设备为铣床,镗床或者加工中心就可以基本完成。包括的加工工序是铣面、镗孔,钻孔、攻丝等工序,如果有一台立式加工中心,完全可以做好整个零件(我们没有必要),但是不能在一次装夹的情况下来完成整个零件,会牵涉到多次装夹。


3、从机械加工的角度来解释,把基准面 A(当然这张图选的是轴承孔作为基准面,实际上选择底面作为基准面应该更好吧)加工好后,以基准面为定位面装夹轴承座,然后用镗床镗内孔 75m(我们就用卧铣吧,设备有限),保证孔与基准面的平行度,这样主要的形位公差就可以在一次装夹完成加工,这样的加工是误差最小的,因为没有装夹误差在里面,零件加工的误差通常只来自与加工设备的误差和刀具的误差以及加工变形等,而这些误差是相对较小的,比起装夹的误差来,这些误差都更为可控。


以上就是基准面的选取过程和设计注意事项,虽然有的地方说起来很简单,还很片面,但是作为一个设计工程师,需要打下一个坚实的基础才能更好的做好的设计,这也就是为什么一定要到机械加工车间和装配车间去的原因所在,去了解那些细节,去积累那些基础知识,设计产品才会得心应手。



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