选择定位基准：精、粗基准的应用与区别

在零件的加工工程中，首先应根据工件定位时所需限制的自由度个数来确定定位基面的个数，然后根据定位基准选择原则来确定每个定位基面。定位基准分为粗基准和精基准。

在最初的工序中，只能选择未经加工的毛坯表面（如铸造、锻造表面等）作为定位基准，这种基准面称为粗基准。在中间工序和最终工序中，应采用已加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。在制定零件机械加工工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准定位把工件加工到设计要求，然后考虑选择什么样的粗基准定位，把用作精基准的表面加工出来。

由于粗基准和精基准的用途和对其加工要求都不同，所以在选择粗基准和精基准时所考虑问题的侧重点也不同。

1.精基准的选择

选择精基准时，考虑的重点是如何减少误差，提高定位精度。因此，选择精基准的原则如下：

（1）基准重合原则

为了比较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度，应选择加工表面的设计基准为定位基准。这一原则通常称为“基准重合原则”。

如图4-8（a）所示的零件，铣槽欲保证尺寸其工序基准为B面，若以A为定位基准保证工序尺寸，则基准不重合；如图4-8（b）所示，刀具调整尺寸c一经调好不再改变，则尺寸b只能间接获得，其大小随着a尺寸的变化而变化，即引入了基准不重合误差：ΔB（ΔB=2δ）；如图4-8（c）所示，若以B为定位基准保证工序尺寸b，则基准重合，尺寸b可直接由刀具调整尺寸保证，尺寸a的变化对其没有影响，即没有基准不重合误差。因此，在选择定位基准时，为了更好地保证加工精度，应尽量遵守“基准重合原则”。

图4-8　基准重合原则示例

（2）基准统一原则

当工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此同一组精基准定位，这一原则通常称为“基准统一原则”。例如，轴类零件的大多数工序都采用顶尖孔为定位基准，既减少了安装误差，又节省了时间。

（3）自为基准原则

当某些精加工要求余量小而均匀时，应选择加工表面本身作精基准。

与其他表面之间的位置精度要求由先行工序保证，即遵循“自为基准”的原则。如图4-9所示，在镗连杆小头孔时就以孔本身作精基准。工件除以大孔中心和端面为定位基准外，还以被加工的小头孔中心为定位基准，用削边定位插销定位。定位以后，在小头两侧用浮动平衡夹紧装置夹紧，然后拔出定位插销，伸入镗杆对小头孔进行加工。

图4-9　连杆小头孔的装夹(www.xing528.com)

（4）互为基准原则

为了使加工面之间有较高的位置精度，又为了使加工余量小而均匀，可采用反复加工、互为基准的原则。例如，加工精密齿轮时，用高频淬火把齿面淬硬后需进行磨齿，因齿面淬硬层较薄，所以要求磨削余量小而均匀。这时就先以齿面为基准磨孔，再以孔为基准磨齿面，从而保证齿面余量小而均匀，且孔和齿面有较高的位置精度。

此外，精基准的选择还应使定位准确，夹紧可靠。因此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大长度和宽度，以提高其位置精度。当用夹具装夹时，应尽量使夹具结构简单，操作方便。

2.粗基准的选择

在选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的加工余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。因此，选择粗基准的原则是：

①如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准，以求壁厚均匀外形对称。

如图4-10（a）所示毛坯：在铸造时内孔2与外圆1有偏心，要求加工内孔，并使内孔与外圆有较高的同轴度。在加工内孔时，应选择外圆1作粗基准（用三爪卡盘夹持外圆），此时虽然加工余量不均匀，但内孔与外圆同轴度较高，壁厚均匀。

图4-10　零件粗基准的选择

1—外圆；2—内孔

图4-11　床身零件粗基准的选择

②如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准。如图4-10（b），如果要求内孔2的加工余量均匀，可用四爪卡盘夹住外圆1，然后按内孔2找正（即以内孔2作为粗基准）。此时，加工余量均匀，但加工后的内孔与外圆不同轴，壁厚不均匀。又如图4-11所示的床身零件，应选择导轨面为粗基准。以导轨面定位加工床腿的连接面，然后再以床腿连接面为精基准定位加工导轨面，这样导轨面的加工余量就比较均匀，且能保证其加工质量。对于具有较多加工表面的工件，应选择加工余量较小的加工表面作为粗基准，如图4-10（c）所示的阶梯轴，应选择φ55mm外圆作为粗基准。

③作为粗基准的表面，应面积大、平整、光洁，没有浇口、冒口、坡口或飞边等缺陷，以便定位和夹紧可靠。

④粗基准原则上在同一尺寸方向上只能使用一次，以避免产生较大的定位误差。

上述原则常常互相矛盾，各有侧重。总之，定位基准选择原则是从生产实践中总结出来的，在保证加工精度的前提下，应使定位简单准确、夹紧可靠、加工方便、夹具结构简单。因此，必须结合具体的生产条件和生产类型来分析和运用这些原则。