時間:2014年04月03日 分類:推薦論文 次數:
摘要:基準是機械制造中應用十分廣泛的一個重要概念,機械產品從設計、制造、檢驗、裝配,都要用到基準的概念;在設計圖紙中正確的定義和理解基準對指導生產、測量有重要意義。
關鍵詞:機械工程師論文發表,發表論文期刊網,基準,設計,加工,測量
引言:基準就是用來確定生產對象上幾何關系所依據的點,線或面。設計基準的選擇是否合適,關系到整個零件的尺寸標注的合理性。設計時基準選擇不當,零件的設計功能要求將無法保證,并給零件的加工、測量帶來困難。在圖紙設計時必須讓加工者、檢驗者清楚設計意圖,合理設計工藝路線和測量夾具,同時盡量使設計基準和定位基準相重合,減少不必要的誤差和加工、檢測難度,提高產品的正確合格率,從而提高產品的質量。
本文從幾個實例說明機械設計基準對制造、檢驗、裝配的影響。
1.1:基準有助于體現設計者意圖。
在一矩形板上鉆一孔,且孔的尺寸要求較高,但不知道在孔裝配時,是以什么面為基準,重點保證哪個尺寸,也看不出圖紙尺寸是孔到邊的距離還是到面的距離,設計者的表述不清晰,因為面可以限制3個自由度,而邊只能限制兩個自由度。這樣給加工和測量帶來困擾,如果選用基準(如圖1.2)
問題就很清楚,是以A為第一基準,到A面的理論正確距離是5,到B邊理論正確距離是12。設計者的意思就表達的很清楚。在裝配時A面是定位面,B面最外面一條線是定位線,加工和測量時A面可作為加工定位面,因此,機械設計時要借助基準清楚表達設計意圖,不讓人產生誤解。
1.2:基準有助于按照設計者的要求來加工、有助于可重復測量
由于沒有基準,中心孔在水平方向上尺寸測量時,左右兩方向都可以做為基準來測量;中心孔的軸線角度是以斜面還是以底面為定位基準,由于檢測需要定位基準,這樣測量數據才有重復性和再現性,由于這些不確定因素,導致測量零件時數據不唯一,測量結果的重復精度差,一些功能合格的零件由于測量方法的不同,導致零件報廢,很明顯增加了零件制造成本,如果選用基準,中心孔的定義就很清楚了,在三坐標體系測量中具有唯一性和重復性。
從圖可以看出設計者在設計孔時,根據裝配實際的需要,以A面為第一基準,B面為第二基準,C面為第三基準,因此加工時必須用A面限制物體3個自由度,先要定位好A面后,定位B面,再定位C面后加工,這樣加工工藝路線設置符合圖紙要求,保證質量。同樣檢測時也是定位好A面后,再定位B、C面后進行測量。如果不是按照此種方法加工、測量,加工出來的零件很可能不滿足產品的性能要求,造成不必要的浪費。也不能保證測量結果的重復性、再現性。
1.3:基準有助于溝通裝配功能上關系,指導加工。
在設計零件時,在圖紙上要體現和其他零件裝配關系,用助于設計者的相互溝通。體現零件的性能,如下圖3,
對于零件中Ф5孔,A面是第一基準,因此其裝配配合面是A面,裝配方式是按照圖3.1圖示裝配,在設計時就孔而言,A面尺寸要求和表面粗糙度的要求應該高于其他基準面的尺寸,加工時重點保護A面。這樣才能滿足功能設計要求,裝配才能可靠、合理。
1.4:基準有助于其他連接件的設計。
零件設計時要體現裝配體的功能,并滿足這種功能,若裝配時功能要求軸套的定位面是A面,因此基準A作為第一基準,其垂直度、圓柱度誤差都要考慮。因此設計軸套時,內徑Ф最小=10+0.1(尺寸公差)+0.05(形位公差)=10.15mm.
若裝配時功能要求軸套的定位面是B面,因此設計軸套時 應以B面作為第一基準,則只需考慮圓柱度誤差,不必考慮垂直度,軸套內徑Ф最小=10+0.1(尺寸公差)+0.02(形位公差)=10.12mm. 由以上尺寸看出,和同一零件零件裝配時, 由于基準的不同,內徑也不同。
2:事例:我公司生產電機配油盤,裝配時先定位A基準,再定位B面,在設計時將A基準作為第一基準,B基準作為第二基準,但是在零件檢測過程中會出現中心孔位置度超差,造成報廢,如下圖5-1,后來設計人員對零件進行分析,A基準不好確定,而B基準是大面,定位合適,而且在零件使用過程中B面是主要功能面,在零件尺寸不改變的前提下修改了基準的順序,如圖5-2,給加工、測量帶來方便,減少報廢。
3: 結束語
綜合上述:基準在設計中非常重要, 關系到加工、測量、裝配,在零件的設計中。要想在保證零件性能的條件下,既要清楚了解零件的裝配關系,又要了解尺寸的意義和功能,只能在基準中體現為加工工藝、測量工裝的設計提供依據。理解設計的內在東西。
參考文獻:
1:機械設計手冊 機械工業出版社 2004.8
2:測量技術 北京理工大學出版社 2007年1月第1版