定位基准选择（共9篇）
定位基准选择 篇1
摘要：以轻型汽车SF130传动箱为例, 在明确了切削加工时粗基准、精基准选择原则的同时, 阐述了定位基准对加工质量的影响, 总结了切削加工时定位基准选择的基本方法。
定位基准分为粗基准和精基准。粗基准是采用未经加工过的铸造、锻造或轧制得到的表面作为定位基准面。精基准是用加工过的表面作为定位基准面。但在实际切削加工中, 如何正确选择定位基准却并不那么容易。
1 问题的提出
1.1 存在的问题
在加工公司轻型汽车某零部件SF130传动箱箱体时, 铣两面钻孔后镗孔, 发现其下面的孔镗偏 (即孔不能完整镗削来) 。
1.2 问题的追溯
图1是轻型汽车SF130传动箱箱体, 主要待加工部位已标出。
最初的工艺路线及工艺要求如下。
(1) 以非加工面E面为粗基准, 精铣基准面A, 保证尺寸21 mm。
(2) 以已加工的基准面A为基准精铣F面, 保证尺寸181.5±0.2 mm及两面的平行度0.03 mm。
(3) 以基准面A外形定位 (四周均匀) , 钻4-Φ15 mm孔。其中工艺要求其一对角2孔钻铰为2-Φ150+0.027mm作为镗销时的工艺孔, 保证位置度Φ0.1 mm。
(4) 以2-Φ150+0.027 mm孔定位, 专用工装夹紧, 镗削Φ850+0.054 mm、Φ80 mm、Φ800+0.046 mm, 保证同轴度及垂直度要求。镗孔工装如图2, 镗模板上两定位销相对于基准A (Φ1 0 0 m m孔的轴线, 且圆度为0.015 mm) 的位置度为Φ0.05mm。
按这一工艺路线加工后, 废品率达20%, 且问题都为F面的Φ800+0.046mm孔镗偏。为此, 重新剖析原工艺路线。
2 原工艺分析
(1) 以非加工面E面为基准加工基准面A符合粗基准选择的第一条原则, 即为保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求, 应以不加工表面作为粗基准。但这里忽视了粗基准选择的第二条原则, 即如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀, 应选择该表面作粗基准。Φ850+0.054 mm、Φ800+0.046mm两孔作为该工件上主要的加工对象, 没有兼顾其加工余量是造成下面孔镗偏的重要原因。
(2) 铸件分型面为K-K, 以E面为基准铣削底面基准面A时, 从理论上在保证尺寸21 mm的同时不能保证Φ850+0.054mm、Φ800+0.046mm毛坯孔公共轴线对基准面A的垂直度。没有充分考虑铸造工艺 (铸件实际情况) 是造成下面孔镗偏的另一原因。
(3) 以已加工的基准面A为基准精铣F面时, 实际加工情况不能保证两面的平行度0.03 mm。查阅铣床加工经济精度表显示, 铣床铣削平面度可达0.02 mm, 加工面对基面的平行度可达0.03 mm。但由于机床精度降低等原因, 若达到两面的平行度0.03 mm非常困难, 这就给后面工序以F面为精基准镗孔Φ850+0.054mm、Φ80 mm、Φ800+0.046 mm, 保证Φ800+0.046 mm孔对于基准A的垂直度0.05 mm带来很大难度。选择F面作为精基准镗孔虽不符合精基准选择的用设计基准作为定位基准, 实现“基准重合”, 以免产生基准不重合误差的基本要求, 但精基准选择同时规定, 当工件以某一组精基准定位能较方便地加工很多表面时, 应尽可能采用此组基准定位, 实现“基准统一”, 以免产生基准转换误差。零件实际结构为:Φ850+0.0 5 4 m m、Φ80 mm孔在设计基准面A上;Φ800+0.046 mm孔在F面上。如采用设计基准A为基准镗孔, 则镗削状态为上孔小、下孔大, 镗Φ850+0.054 mm孔为反镗削。反镗削对于刀杆稳定性、工件系统稳定性以及加工安全性都不利。所以, 在工艺保证设计基准面A000与F面适当平行度的基础上, 采用F面作为基准可方便地一次正向镗削Φ850+0.054 mm、Φ80 mm、Φ800+0.046mm孔, 故从理论上讲此工艺是合理的。
(4) 以基准面A外形定位 (四周均匀) , 钻4-Φ15 mm孔 (包括2个Φ150+0.027 mm工艺孔) , 符合粗基准选择原则, 实际加工时也没出现问题。
(5) 以2-Φ150+0.027 mm工艺孔及F面定位镗削Φ850+0.054 mm、Φ80mm、Φ800+0.046 mm孔, 因为是一次装夹依次镗削, 所以Φ800+0.046 mm孔相对于其基准B (Φ850+0.054 mm孔轴线) 的同轴度在其他工艺系统正常的情况下完全能够得到保证。并且, 反过来4-Φ15 mm孔相对于基准B的位置度也能得到保证 (专用镗孔工装保证) 。
3 新工艺方案及最终效果
对原工艺路线进行了重新设计, 其主要过程如下。
(1) 车底面。以Φ850+0.054 mm、Φ800+0.0 4 6 m m毛坯孔及F端面为粗基准定位, C6140车床车削基准面A, 如图3。具体操作为, 床头工件F面靠紧三爪卡爪内端面, 三爪撑紧Φ800+0.046 mm毛坯内孔, 床尾回转顶尖顶紧Φ850+0.054 mm毛坯内孔, 车削基准面A, 保证尺寸183.5 mm及平面度要求。床头三爪卡盘与尾座回转顶尖在同一轴线上, 保证了车削后的基准面A与两毛坯孔公共轴线的垂直度, 为后面工序精度的保证奠定了基础。
(2) 铣F面。以已车削好的基准面A为精基准精铣F面, 并留0.3~0.5mm余量待磨。
(3) 磨上、下两面。鉴于铣床的经济精度有限, 增加平面磨床磨削工序, 为下工序作好精度储备。磨削上、下两平面, 保证尺寸181.5±0.2 mm、单面平面度0.02 mm及两面的平行度0.03 mm。
(4) 钻铰工艺孔 (与原工艺同) 。
(5) 镗三孔。仍采用专用工装定位夹紧工件, 在沈阳机床股份有限公司生产的VMC0850B型立式加工中心上一次装夹镗削Φ850+0.054 mm、Φ80 mm、Φ800+0.046 mm 3孔, 由于前面工序兼顾了本工序的加工状态, 同轴度及垂直度都比较容易地达到了图纸要求。
采用此种方案加工后, 上、下两孔镗削余量均匀, 孔对面的垂直度、孔对孔的同轴度完全达到图纸设计要求, 有效降低了废品率, 且质量稳定性极高。
4 结束语
定位基准的选择不是固定的, 在充分掌握选择原则的基础上, 要根据工件毛坯的实际情况、产品结构的设计要求、现有设备的精度状况, 合理选择粗、精基准, 科学安排加工工艺, 灵活运用, 综合考虑, 才能加工出高质量的产品。
定位基准选择 篇2
一、实证分析的样本空间选择本文样本空间选择基金兴华、安信、普惠、开元、汉盛、景宏、裕隆、同盛、金鑫、泰和共10只基金。选择依据是这10只基金是从首批成立的10家基金管理公司所管理的基金中选出的，每家基金管理公司选出1只基金，这些基金的上市时间均为11月26日以前，投资范围都是沪、深上市的股票和债券，基金规模20亿或30亿，均为中大盘基金，相互之间具有可比性，这些基金的类型除基金泰和外均属于成长型，因为嘉实基金管理公司目前只管理泰和1只基金，这样以保证所选样本的全面性。基金的评价期间选择5月26日至2月1日为止，每个基金每周选择一个样本点，在评价期间，这些基金都经历了小幅上涨和去年下半年到今年年初的长期下跌行情。它们的投资理念也在不断调整并体现出来。大盘走势用图形表示如下：
附图
图1 上证综指走势图
附图
图2 深证成指走势图
我国新股配售政策在发展的早期受到管理部门的大力支持，对投资基金的发展起到了积极的支持作用。同时，由于配售新股上市而带来的收益混入基金的业绩评价之中，掩盖了各基金投资操作的实际效果。为了规范市场，该政策于205月取消，所以新股配售政策对投资基金业绩的影响已经越来越小。再者，依据有关资料，在195月前上市的各个基金之间的.配股收益相差不大，所以本文对基金的配股收益不作考虑。
二、基金评价指标
本文所选择的评价期间包括了基金在年的分红过程，由于基金分红之后基金资产净值的突然减少，而大盘指数却不因为分红而下降，所以两者的较大背离导致两者的相关系数下降。为了保证评价指标计算的合理性，本文把评价期间分为两个阶段，分别是2000年5月26日至203月23日和年4月13日至202月1日。把基金分红的时间去掉，可以不考虑基金分红对基金净值的影响，以保证数据计算的科学性。本文选择了市场组合基准？基准1？和国泰君安指数组合基准？基准2？，两个基准在两个评价期间的评价结果的图表如下：
表1 2000年5月到2001年3月10只基金的收益率
基金名称 期初净值 期末净值 收益率 名次
基金兴华 1.421 1.529 0.076 3
基金安信 1.855 1.928 0.0394 6
基金普惠 1.512 1.595 0.0549 5
基金开元 1.644 1.757 0.0678 4
基金汉盛 1.426 1.472 0.0323 7
基金景宏 1.352 1.387 0.0259 9
基金裕隆 1.425 1.465 0.0281 8
基金同盛 1.233 1.40.1354 1
基金金鑫 1.288 1.437
定位基准选择 篇3
关键词 水生生物；水质基准；物种选择
中图分类号：X824 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）12--02
在我国，水质基准有生态学基准和毒理学基准之分。其中，生态学基准包括营养物基准和生态完整性评价基准；毒理学基准包括主生生物基准和保护人体健康基准。而水质基准最主要的作用就是界定水环境中的污染物浓度，保证水中的污染物不会对水中的生物产生危害。发达国家很早就开始了对水质基准的研究，所以欧美国家在这方面有很深的造诣，这是我国所不及的地方[1]。下面，通过借鉴西方国家利用水质基准进行物种选择的经验，对我国保护水生生物水质基准推导的物种选择要求进行具体的阐述。
1 水质基准简述
水生生物水质基准指水环境中的污染物不会对水生生物产生危害的最大浓度，该基准是水质基准体系中的重要部分。此外，在水质标准的制定中，水质基准是十分重要的科学依据，且在评价水环境质量和进行水质管理的过程中，水质基准也起着不可替代的作用。水质基准很受地域性的影响，在不同的区域，其代表性物种和生态系统结构都不相同，导致其污染物的环境行为也不尽相同，所以不同区域的水质基准存在很大的差别[2]。在我国水生态系统的建立过程中，水质基准是重要的科学依据，只有严格按照水质基准来进行水质资源的管理，才能从根本上保护水生态系统的完整性和多样性.进而为保护我国的水生生物提供更加科学有效的方案。
2 各国水生生物水质基准研究对物种的选择
西方国家很早就开始了对水生生物水质基准的探究，截至目前，许多国家已经形成了完善的体系，很值得我国效仿。美国是开展水生生物水质基准进行物种选择最早的国家之一，早在20世纪80年代，美国国家环境保护局为了深入的探究水生生物水质，并制定了《推导保护水生生物及其用途的水质基准的技术指南》，不仅明确规定了制定水质基准时数据的收集范围及质量要求，还明确了物种的选择要求，而且详细分析了多种水生生物的急性毒性数据。加拿大也是我国值得效仿的国家之一。加拿大环保局从20世纪中旬-21世纪初，相继颁布了《加拿大水质基准》《加拿大保护水生生物的水质基准纲领》《保护水生生物的水质基准推导纲领》等多个文献，通过对文献的不断完善，加拿大在水生生物水质基准选择物种方面也取得了重要的成果。荷兰在在水生生物水质基准选择物种方面也有很深的造诣。在21世纪初，荷兰就在《推导环境风险限值的指导文件》中给出了多种数据的收集方法，而且还详细介绍了多种类型环境风险限值的推导方法，这些资料对于保护水生态环境、避免水生生物受污染物影响起到了至关重要的作用。与其他各国相比，我国进行水质基准研究的最大阻碍就是没有建立起保护我国水生态系统的水质基准体系，因此我国的水质环境才会屡遭破坏。所以，我国应结合自身的实际情况，并在借鉴世界各国的基础上，建立起属于自己的水质基准体系，这样才能实现水生生物水质基准选择物种的良好进行。
3 我国保护水生生物水质基准推导的物种选择
首先，充分结合美国、加拿大、荷兰等推导水质基准的物种的经验，并联系我国的实际国情，选择出具有代表性的物种[3]。我国水生生物的种类繁多，不可能对所有的物种进行毒理试验，所以科学合理地选择代表性的生物物种十分重要，且在进行物种选择时，一定要保证该物种对生态系统的完善能够起到一定的作用。此外，为了更好地保护生态系统也应该优先保护生态学意义大的代表性物种。
其次，要保证选择的物种对污染物具有较高的敏感度。由于生理特征的不同，不同的生物物种对环境的适应能力也大不相同，所以在对污染物的承受方面也有很大的差别，而生态系统的敏感性取决于最敏感的物种.所以在物种选择时应该优先考虑敏感性的物种；这样才能保证各类生物在水生态系统中的功能和作用不同。例如，在青海湖中，可以选择裸鲤作为代表性物种；在洞庭湖中，可以选择剑水蚤作为代表性物种；在鄱阳湖中，可以选择轮虫作为代表性物种，这几种物种都符合敏感性强、易饲养等特点[4]。
最后，确定推导我国水生生物水质基准的物种选择范围，并具体提出推导我国保护水生生物水质基准所需要的物种选择要求再者，所选择的物种应该来自不同营养级、不同的生物类群，要保证其生命形式。
4 结语
我国的水生生物资源丰富，在水生生物水质基准的制定过程中，需要对我国的水生系统进行研究，并且充分汲取世界各国的先进经验，如此，我国水生生物水质基准推导的物种选择工作才能井然有序的进行。
参考文献
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前桥壳体生产基准定位 篇4
桥壳加工基准
为保证毛坯面的加工余量均匀, 方便后序加工, 避免基准转化带来的累计误差, 提高各空间位置的加工精度, 需要对桥壳尺寸进行简要的分析。如图1所示, 设计基准在琵琶面中心, 因为该设计基准为空间点, 在实际加工中很难找准这一点, 所以工艺基准只能选择相关点, 且精度要求能保证后序加工的实点上。桥壳琵琶面上的两锥传动支座定位销孔, 其精度要求可以满足作为后序加工基准的条件。但在实际加工中, 由于桥壳两端半轴孔距离较大, 加工桥壳琵琶面上两定位销孔的位置误差会按照桥壳两半轴孔距的增大而成比例增加。
通过理论计算得知, 不能直接以桥壳琵琶面上两定位销孔为基准加工半轴孔, 为保证两端半轴孔位置度要求, 需要寻找并加工其他的工艺基准。从图1中可以看到, 在桥壳两端半轴孔附近、琵琶面同侧, 加工了四个工艺销孔, 这四个孔在卧式加工中心上是与琵琶面上的两个定位销孔在同一次装夹加工出来的, 所以其位置精度准确。可以选择任意两个孔来代替琵琶面上的销孔作为基准进行后序加工。
精加工基准选择完成后, 选择一个适合的粗加工基准, 尽可能使桥壳毛坯的各处加工余量均匀。首先考虑整桥的几何中心附近是否有合适的点。从此桥壳的结构看, 加工基准应为桥壳两端半轴孔的公共轴线及过桥壳摇摆轴中心的桥壳中分线。此基准可转化为两端半轴孔的公共轴线在桥壳上的投影和过桥壳摇摆轴中心的桥壳中分线。这样就衍生出两种在卧式加工中心上加工的方法。
加工方法
卧式加工中心的加工定位方法分为间接定位和直接定位, 都适于小批量加工。间接定位方法如图2所示, 通过找正两端半轴孔, 划桥壳中分线, 以划线为基准铣平A、B两处作为加工基准面;再以A、B面为基准铣桥壳琵琶面及后序的精加工基准销孔。
直接定位方法如图3所示, 通过制造简单夹具, 直接以两端半轴孔为精加工基准, 铣桥壳琵琶面及定位销孔。
1.间接定位方法
间接定位方法对桥壳毛坯半轴孔轴线与琵琶面中分线的划线及找正加工时精度要求高, 而在实际加工中, 转向节主销孔往往因加工余量不足而报废。造成此结果的主要原因是:半轴毛坯孔轴线Y-Y与图2中作为基准的A、B面无法做到真正的重合。这个误差是由A、B面的加工精度不够和后序加工的二次定位引起的, 因而有两种解决方法:一是加大转向节主销孔加工余量;二是提高A、B面的加工精度。
加大转向节主销孔加工余量, 毛坯方面, 需要对现有的铸模进行修改, 且增加了毛坯重量, 提高了毛坯成本;加工方面, 余量增加, 增加切削加工时间, 加工成本也会随之提高。对于提高A、B面加工精度的方法, 由于靠划线和找正加工, 其精度很难能达到要求, 且操作工的人为因素对加工结果的影响很大。
间接定位方法具体操作:划线→找正铣基准面→找正加工琵琶面及定位销孔→后序加工。在前三个工序过程中, 由于划线和找正的误差, 会造成Y-Y轴线与实际加工时找正的轴线以桥中点为圆周心, 在垂直方向和水平方向分别有一个夹角α和β (见图4) 。图4中黄色线表示桥壳理论位置, 红色线表示桥壳实际位置。由于定位和装夹误差引起的相对于理论中心的位移分量如图5所示。
2.直接定位方法
与间接定位方法相比, 直接定位方法取消桥壳两侧A、B工艺基准的加工, 直接以半轴孔轴线Y-Y定位, 可以避免人为及二次装夹引起的余量不均, 减少加工时间的同时, 提高了桥壳强度。直接定位具体操作:取消以桥壳两侧等高块的定位、夹紧方式, 采用顶尖以桥壳半轴孔轴线定位, 用尺确定垂直琵琶面, 用千斤顶在图示桥壳下方顶紧, 压板压紧的方式加工。
由于其装夹定位采用双顶尖, 其定位中心与桥壳半轴孔中心连线Y-Y重合, 所以, α=0, β=0。相对于间接定位方法, 直接定位方法的优点是更能够更有效保证各边加工余量均匀;缺点是对夹具两顶尖轴线的同轴度要求高, 并且两顶尖要有一定的刚性, 能承担夹紧前桥壳的重量。
结语
定位基准选择 篇5
1资料与方法
1.1 一般资料
事先固定安放金属材质垫圈的塑料泡沫和完好带皮猪肉块模型材料, 60例腰椎间盘突出症患者, 无X线禁忌症, 性别、年龄、生活史、血压差异无统计学意义, 满足进一步研究的需要。
1.2 研究方法
X线具有直线传播的特性[2]。可将X线作为定位穿刺基准线, 以穿刺针, 结合三点一线, 可在透视下准确定位穿刺, 过程如下:①透视下, 将穿刺针置于模型表面, 找到连接X线焦点、针头、小垫圈中心的X线定位基准线。②将穿刺针纵向置于X线束上;移动针尾, 实现针头、针尾、金属垫圈中心三者的重合一致, 此时进行穿刺。③在穿刺过程中仔细不断调整、尽可能地保持针头、针尾金属芯、金属小垫圈中心处于重叠的状态, 可确保针头成功到达穿刺部位, 金属小垫圈中心用上述穿刺方法, 可侧位透视预估异物深度。当然, 在病例上定位穿刺时, 需注射对比剂, 只有这样才能确定穿刺成功到位。
对60例患者常规消毒、铺巾;在C臂手术X线机下, 将影像增强器转动至与水平方向呈40°的方向;下一步, 距患处右侧腰椎棘突旁开8～10 cm处局部麻醉, 用去套管的动静脉注射套管留置针 (17G, 180 mm) , 取与水平方向约成45°方向进行穿刺;当针头、针尾金属芯和椎间孔下1/3重叠时, 向患处椎间孔下1/3处进针;当突然失去推注阻力并回吸无血后, 然后缓慢注入对比剂欧乃派克 (300 mg/ml) 0.5～1 ml, 即可见硬膜外腔特征性显影, 这些进一步证实了穿刺针头已到达椎间孔下1/3硬膜外腔处。
1.3 统计学方法
应用 SPSS 11. 0 软件统计整理和分析, 进u检验, P<0.05表示差异有统计学意义。
2结果
泡沫塑料和带皮猪肉块实物模型实验结果见表 1、2, 均在1～2 min内完成。将应用和不应用本文所述方法的穿刺定位的比例进行u检验。分别为u=6.25和6.45, P<0.01;使用和不使用X线基线定位成功的比例差异有统计学意义。
全部实例验证均在20～30 min内完成。穿刺全部成功到位, 50例一次性成功, 10例需要两次穿刺。
3讨论
本研究使用塑料泡沫和带皮猪肉块材料。并设置实验立体的模型。将成功率按统计学规律进行处理, 所得结果毫无疑问地证实了该穿刺方法的简单有效性。虽然X线定位理论上应全部成功[3]。但在实际应用中, 由于术者熟练程度和穿刺针物理结构和所处环境影响, 极个别的需要两次穿刺才能成功。究其原因主要有以下三个方面:①穿刺时, 弯曲变形的穿刺针, 这样的后果使三点难以在一条直线上, 尤其对较深的标的物 (金属材质垫圈) 更易如此;②穿刺时, 挤压猪肉块, 使标志物在软组织内活动了;③标的物致密部遮盖了针头、针尾, 导致三点准直难以实现。
在X线透视下准确方便地定位穿刺, 始终是业界的热门话题。放射界使用的X线金属异物定位方法主要有:X线三维异物坐标定位器等[4], 这些方法是利用空间关系来定位, 精确性欠佳。
本实验方法可靠, 同一部位的定位穿刺, 一次操作即可成功, 准确性极高。完全可以应用于人体。当然, 此方法对透X线的异物无效。且目前没有专门的穿刺针, 常常会导致二次穿刺的可能。
笔者查阅了大量相关文献资料。对于利用X线直线传播特性进行透视定位穿刺的报道甚少[5], 在业界已用的透视定位穿刺中, 笔者认为此穿刺方法还可用于定点局部用药, 改装以后可以实现快速取出金属移植物。相信在不久的将来, 利用X线作为定位基准线进行透视定位穿刺的方法将会应用的更广泛。
摘要：目的 研究将X线作为透视定位穿刺基准线的可行性。探讨该基准线的实际应用价值。方法 在直线传播的X线透视下, 以塑料、猪肉和60例腰椎间盘突出症患者为实验材料。找到X线定位基准线后, 在该线方向上, 进行穿刺实验。将穿刺到位成功率进行统计学处理。结果 用X线定位基准线进行穿刺成功率96.7%和90%, 不用X线定位基准线进行穿刺成功率16.7%和6.7%。u检验u=6.25和6.45, u>2.58, P<0.01。表明用与不用x线定位基准线进行穿刺, 其成功率差异有统计学意义。结论 利用X线为基准线, 以穿刺针, 结合三点一线的数学原理, 可在透视下准确定位穿刺, 简单而有效, 概述见下文。
关键词：基准线,瞄准,定位穿刺
参考文献
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[3]范峻, 邢光富, 史常文.异物坐标定位器与异物钳在人体软组织异物取出术中的应用.中华外科杂志, 2010, 44 (23) :1650-1651.
[4]孙守中, 李培祥, 王贞芳.体表金属针X线定位下软组织内金属异物取出术21例.山东医药, 2010, 46 (8) :73.
定位基准选择 篇6
自动仓储柜的顶针连接板既不是纯粹的轴类产品也不是纯粹的板类产品, 它包含了外圆柱和平面, 而且它们有对应的位置和尺寸关系。顶针连接板形状复杂, 外圆柱与平面之间有较高的尺寸和位置要求, 由于受到加工设备的限制, 加工顶针连接板时难以直接装夹在机床的工作台上进行加工。因此如何选择定位基准、解决定位装夹是加工顶针连接板的关键[1]。
1 确定加工时的定位基准
顶针连接板厚度为5 mm的上平面沿Y轴距离螺纹的轴线尺寸为 (1±0.02) mm, 见图1。公差是尺寸上下偏差绝对值, 即│0.02- (-0.02) │=0.04 mm, 尺寸精度要求较高, 螺纹轴线和上平面互相平行, 不能歪斜, 否则不能保证合理装配。加工中要想保证加工精度满足要求, 根据基准先行原则, 必须先确定加工时的定位基准。
2 工艺分析和方案
由于受加工设备和生产时间的限制, 根据现有生产条件, 该厂技术人员制定了加工方案, 工艺分析如下。
如果采用板料在普通车床上加工顶针连接板螺纹, 车床主轴上的四爪卡盘夹持长方体工件, 共同随主轴旋转加工螺纹, 螺纹轴线与长方体面的尺寸与位置公差大, 最小才能控制到0.1 mm, 刀具断续切削, 磨损严重, 以螺纹定位装夹工件在铣床上铣削平面, 定位面小, 定位不可靠且不准确。
采用板料在加工中心或铣床上加工, 该车间没有五轴加工中心, 不能在同一次定位时既加工平面又加工螺纹。在三轴加工中心或铣床上加工平面后, 必须设计夹具工装, 螺纹加工时定位基准不一致, 定位误差累加, 加工误差大。
用不同的定位面定位装夹工件, 定位面之间尺寸和位置精度必须提高, 增加了加工成本, 延长了加工时间。经运用排除法, 最终采用以下方案。
2.1 采用圆钢棒料以基准先行原则确定定位基准
1) 采用圆钢夹持在车床的三爪卡盘上加工螺纹, 其余部分采取线切割、铣削和钳工加工。
2) 原理分析。 上平面和螺纹轴线平行, 垂直距离数值为 (1±0.02) mm, 根据Auto CAD三维对象编辑中的实体旋转原理[2], 将螺纹大径 φ8-0-0..0413mm的轴线作为整个工件的轴线, 工件的全部尺寸作为一部分直径旋转成圆柱体;利用直线和平面平行原理, 在这个圆柱体上平行于轴线切割的任何平面都和螺纹大径的轴线平行;运用布尔运算的差集, 把要切割的部分从这个圆柱体上去掉, 留下工件的上平面, 见图2。
顶针连接板包含上平面的定位基准外圆柱和螺纹外圆柱拥有共同的轴线, 实际加工必须保证定位基准外圆柱和螺纹大径柱面的准确尺寸。螺纹的尺寸为细牙普通螺纹, 代号为“M”, 大径为8 mm, 螺距为1 mm, 应在车床上先加工, 上平面则在线切割机床上以M8×1 螺纹定位安装加工。
3) 计算方法。因为螺纹M8×1 的轴线是设计基准, 所以运用基准重合原则, 变为工艺定位基准, 保证基准重合, 减少加工误差。由于轴线不能直接定位, 以螺纹M8×1 作为定位基准[1], 通过计算, 以螺纹的轴线旋转成外圆柱 φ (38.5±0.01) mm (含线切割加工余量0.5 mm) 为加工螺纹M8×1 的工艺定位基圆, 见图3。
以产品的最终高度36 mm和最大宽度12 mm作为直角边求出斜边的长度38 mm, 此即是旋转外圆柱的直径, 加上车削余量和线切割圆弧外径的加工余量0.5 mm等于 φ40 mm 。则采用毛坯 φ40 mm的圆钢棒料加工该产品, 见图4。
2.2 加工螺纹M8×1 作为线切割上平面的定位基准
以精磨的 φ (38.5±0.01) mm外圆柱作为定位基准夹紧在三爪自定心卡盘上, 套扣加工螺纹M8×1, 不仅保证了M8×1 螺纹的尺寸精度, 而且保证了它与基准外圆 φ (38.5±0.01) mm同轴的要求。
在线切割机床上用通电钼丝腐蚀工件, 进行切割加工, 因为工件受到的切割力很小, 用M8×1 螺纹就可以安装在工作台上, 切割上平面, 安装可靠, 定位准确[6,7]。
2.3 切割上平面保证 (1±0.02) mm的尺寸精度
M8 ×1 螺纹定位旋紧安装在工作台上, 找正φ (38.5±0.01) mm定位基准外圆柱, 使轴线处于水平位置, 钼丝上下垂直于水平轴线, 竖切上平面成形, 保证 (1±0.02) mm满足要求, 见第113 页图5。
3 结束语
顶针连接板的外圆柱与M8×1 螺纹同轴度相同, 用 φ (38.5±0.01) mm计算距离上平面的垂直径向尺寸, 使用线切割机床加工距离M8 ×1 螺纹轴线尺寸为 (1 ±0.02) mm的上平面。加工工件的其余各部分, 采取线切割外形、铣床铣削台阶及斜面、钻床钻孔等多道工序, 最终完成产品的加工, 通过检验, 产品尺寸满足要求。由于顶针连接板外形复杂, 加工设备有限, 加工时间短, 虽然加工时多用了一些材料, 但是能够保证尺寸满足 (1 ±0.02) mm的精度要求。加工时, 定位基准一致性好, 加工过程容易控制, 保证了产品的质量。
参考文献
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[6]董天毅.定位基准的选择对加工质量的影响[J].汽车工艺与材料, 2009 (11) :52-54.
定位基准选择 篇7
关键词：程序设计,状态机,数控
0 引言
直角基准边定位是数控机床的基本功能。在数控电火花成型机床、电火花线切割机床、数控电火花成型磨床等设备中,我们可以在工具电极(下称:电极T)和工件之间施加一个检测用小电流电信号,电极在特定的方向上相对运动时,通过检测电极与工件是否接触来识别是否到达基准边。通常为了准确定位,需要至少进行2次定位操作,定位操作过程比较复杂,因此利用通常的方法设计控制程序时,程序结构比较复杂。但这种定位具有有限状态自动机的特征。有限状态自动机是一个描述离散系统的数学模型,它可清楚描述输入与状态的关系。利用有限状态机原理和状态转移图,则可以直观、清晰地描述工件基准点定位的程序流程,使程序结构非常直观、清晰、规范,程序的调试也变得比传统的控制程序容易,程序的修改与功能扩展也非常方便。本文介绍一种利用有限状态机原理实现工件直角基准边定位程序设计的方法[1~2]。
1 工件直角基准边定位过程的描述
一般工件在成型加工前已经加工出一个直角基准边,如图1所示。工件装上机床后,已经过找正使工件基准边与机床坐标轴平行,工件直角基准边定位就是自动寻找工件的2个基准边,确定这2个边的交点在机床坐标系中的坐标值,并将它作为工件坐标系原点(工件基准点)的过程。为了叙述的简单,下面用一个简化了的直角基准边定位操作来叙述定位过程。
对于图1所示的定位操作,Z轴已完成定位操作,即电极T已处于Z轴方向上合适的位置。定位操作过程为手动置T于合适位置。先定位OA:T以V1速度快速向+X(简称+X)移动,并实时检测T是否与基准边OA接触,不接触则继续向+X方向移动,继续检测,直到接触OA为止,停止+X的V1运动;为提高定位精度,T以V1向-Y退回适当距离,然后T向+X作低速V2运动,重复上述检测过程,直到第2次接触OA为止,停止+X的V2运动,并置X01=X,这时OA定位结束。再进行OB定位准备:为避免T移动时与工件摩擦,T以V1速度向-X移动到适当距离,后向-Y方向(简称-Y)移动到合适位置,再向+X移动到合适位置。再进行OB定位。OB定位与OA定位类似。
以上的定位操作过程,实际上是机床在不同运动状态之间的转换过程。
2 有限状态自动机原理
有限状态自动机是一个描述离散系统的数学模型,它假设:(1)系统具有有限个状态;(2)状态转换的条件是有限的;(3)状态的转变是对输入事件的响应,状态转换所需要的时间为0;(4)系统在任一时刻总是处于某一确定的状态上,且其行为是确定的。有限状态自动机M可以用一个5元组来描述[3]。
其中,F是M的输入字母集(或叫作转移条件集),S是M的状态集,它们都是非空的有穷集;δ描述M的状态转换关系,在时序上可以表示为q(t+1)=δ(q(t),f(t)),它表示对(q,f)∈S×F,当在时刻t满足输入条件(或者说转换条件f)f∈F时,发生从状态q(t)到q(t+1)的状态转换。λ描述M的输出y与q和f的关系,与δ类似。状态的转移关系(状态转移函数)δ可以用状态转移表,也可以用态转移图来描述。
3 直角基准边定位过程的状态机描述
直角基准边定位过程由有限个功能子程序构成,这些功能程序之间的转移条件是有限的,而且转移的状态是唯一确定的,它具有状态机的特征,可以用状态机理论来描述。如果将定位的每一个功能子程序(即定位的每一步操作)看作是状态机M的一个状态,那么它的转移控制条件就是M的输入字母集F。将直角基准边定位过程划分为16种状态,用4位二进制编码Q=q3q2q1q0表示,转移控制条件F(即:条件编码)由判断条件t与状态编号组成,共由5位二进制构成,即F=tq3q2q1q0,则定位过程可描述如下:
(1)q0=00H:为初始等待状态,由定位命令启动进入,进入后置t=0,它的功能是无条件转入q1;
(2)q1=01H:执行快速+X方向运动,执行一步X+1,置t=0,转入q2;
(3)q2=02H,检测T是否接触OA,是则置t=0,X0=X,转入q3;否则置t=1,转入q1(下面各步的判断条件设置与上面各步类似,是则置t=0,否则置t=1,并转入相应状态。其具体设置值及状态转移关系,见状态转移图2和状态转移表1);
(4)q3=03H:执行快速-X方向运动,执行一步X-1,直到X=X0-1000时转入q4;
(5)q4=04H:执行慢速+X方向运动,执行一步转入q5;
(6)q5=05H:检测T是否接触OA,是则置X0=X,转入q6,否则转入q4;
(7)q6=06H:执行快速向-X方向运动,直到X=X0-1000,置Y0=Y,转入q7;
(8)q7=07H:执行快速-Y方向运动,直到Y=Y0-Ya(这里假定Ya为适当距离),转入q8;
(9)q8=08H:执行快速+X方向运动,直到X=X0+Xb(这里假定Xb为适当距离),转入q9;
(10)q9=09H:执行快速+Y方向运动,执行一步Y+1,转入q10;
(11)q10=0AH:检测T是否接触OB。是则置Y0=Y,转入q11;否则转入q9;
(12)q11=0BH:执行快速-Y方向运动,直到Y=Y0-1000,转入q12;
(13)q12=0CH:执行慢速向+Y方向运动,执行一步Y+1,转入q13;
(14)q13=0CH:检测T是否接触OB,是则置Y=Y0(至此定位结束,工件原点O坐际为(X0,Y0),以下为T回到适当位置),转入q14;否则转入q12;
(15)q14=0DH:执行快速向-Y方向运动,直到Y=Y0-1000,转q15;
(16)q15=0EH:执行快速向-X方向运动,直到X=X0-1000,结束;
(17)q15=0FH:执行慢速向+Y方向运动,每执行一步,Y+1,直到Y=0。此时X=0,Y=0,完成定位操作。
4 状态机原理在直角基准边定位程序设计中的应用
利用有限状态机原理描述的控制程序,由于转移条件包含了程序执行结果和外部的控制条件,同时它又是用编码表示的,这样就能把一个非常复杂的程序,就变成一个依据转移条件编码内容进行转移的多分支的结构,程序结构非常简单,程序流程图,如图3所示,使用汇编语言或C语言都能方便的实现。下面以MCS51汇编语言为例,可以使用JMP@DPTR+A指令方便地实现,其程序的主要代码为:
其中,每个转移条件F值对应一个功能子程序Qxx_sub,预留的功能现在为空操作模块。只要在每个功能程序中设定好转移控制条件F=tq3q2q1q0B,程序就能正确地执行。C语言利用switch语句也可以方便地实现,具体C语言代码略。
5 结语
利用该方法设计的电火化机床“多维数控系统”直角基准边定位程序,将原来一个复杂的程序变成一个简单的多分支程序,程序使用汇编语言的JMP@A+DPTR指令语言实现,其结构比传统的程序结构更直观、清晰、规范,便于程序调试,功能扩充和修改变得方便容易。
参考文献
[1]熊振云,阮俊波,金惠华.嵌入式软件中状态机的抽象与实现[J].计算机应用,2003,10:84-85
[2]刘宝旨.基于事件驱动状态机的多线语音应用程序设计[J].计算机应用,1995,2:14-15
缸体加工典型粗基准的选择 篇8
柴油发动机中的气缸体, 是整个发动机的骨架, 所有的发动机外围件都直接安装在它的上面, 如曲轴、气缸盖、喷油泵、飞轮等。气缸体本身的质量, 对整台发动机的质量影响是至关重要的。出于对柴油机使用要求的需要, 气缸体的材料一般采用铸铁, 以提供给整台发动机所需要的强度、抗振性等。
粗基准对气缸体的影响
铸件在浇注的过程中, 容易产生变形现象。在选择加工定位时, 需要根据具体的铸造情况, 合理选择定位点, 合理分配气缸体因铸造时产生的变形量, 将变形的影响减到可接受的范围。在气缸体的加工过程中, 经常会出现气缸体的螺纹孔中心与毛坯的铸造搭子中心不重合, 各个缸孔的加工余量不均匀, 关键部位出现壁薄等质量问题, 这往往与气缸体粗加工的基准选择不合适有关。
典型粗基准选择
以某六缸直列发动机的气缸体的首序粗加工基准的选择为例, 来说明气缸体第一道工序的定位基准该如何进行选择。如图1所示, 该气缸体为湿式缸套, HT250材料, 毛坯为铸件。
由于首序加工, 需要加工出后续加工工序用的工艺定位基准, 因此, 需要对气缸体进行完全定位。该气缸体首序加工定位基准的选择如图2所示 (加粗线) , 分别选择了气缸体毛坯第一缸上缸孔中心, 第一、七曲轴半圆孔的内侧和中间档的中心。
下面来分析定位对气缸体自由度的限制情况, 为了便于说明, 将气缸体放到坐标系中 (见图3) 。
第一缸上缸孔中心限制, 第一、七曲轴半圆孔的内侧限制, 中间档的中心限制, 气缸体的6个自由度被完全限制, 因此该定位是完全的定位。
图4是该气缸体首序加工的夹具, 位置1定第一、七曲轴半圆孔的内侧, 位置2定气缸体中间档的中心, 位置3定气缸体的第一缸上缸孔中心。图4是零件在夹具装夹状态。
一般粗基准的选择, 需要考虑两个方面:一是保证加工面 (孔) 与非加工面 (孔) 之间的相互位置精度要求;二是合理分配各加工面 (孔) 的加工余量。
该气缸体的粗基准选择, 是否考虑了这两个方面的要求呢?首先需要了解一下该气缸体的铸造情况。该气缸体的主要铸造砂芯分为主体芯、上盖盘芯、下盖盘芯、前端插片芯、后端插片芯和水套芯等;主体芯组芯的情形如图5所示。
在铸造时, 在图5中砂芯1的位置形成气缸体的上下缸孔, 在位置2形成气缸体的主轴承座两侧面等, 在位置3形成第一、七曲轴半圆孔的内侧。也就是说, 该气缸体粗基准选择的都是主体芯形成的面和孔。在铸造组芯的时候, 是以主体芯为基础进行组芯, 其他砂芯的位置都是相对于主体芯而言的。随着主体芯的变化而变化, 主体芯的稳定性直接决定了其他砂芯是否稳定。因此, 粗基准选择铸造稳定的面、孔无疑是正确的。
在实际浇注的过程中, 铸件不可避免地会存在变形情况。从该气缸体的形状来分析, 变形最大的方向在气缸体的长度方向, 而长度方向的变形, 影响最大的就是各个缸孔及两端面。如果不能合理分配各个缸孔的加工余量, 就有可能会导致后续缸孔加工不出、过水间隙小、端面加工不出等质量问题, 直接导致零件的报废。本例的粗基准在长度方向的定位, 选择气缸体中间档中心, 相当于从气缸体的中间将变形量往两端进行分配, 这样就能够将变形的影响减到最小 (见图6中 (1) ) 。
而对于左右侧方向的定位, 则是选择了气缸体的缸孔中心, 以气缸体缸孔中心往两侧分配左右侧面的加工余量和铸件变形量。而选择上缸孔中心, 则是将旋转的角度误差尽量的减到最小 (见图6中 (2) ) 。
结语
发动机缸体加工基准的选择 篇9
基准选择
对于缸体加工的精基准, 无论采用组合机床还是加工中心, 生产线是刚性自动线还是柔性生产线, 以缸体精加工后底面和其上的两个定位销孔作为整个缸体线加工的精基准, 已成为缸体加工工艺选择精基准的通则。但是粗基准和过渡基准选择缸体上哪些特征要素作为粗基准或过渡基准却存在差异。
粗基准指缸体处于毛坯状态, 以缸体上的孔、面作为加工过渡基准的基准, 过渡基准则指缸体加工精基准时选择的基准。以下分两种方案作分析。
(1) 第一种方案缸体在产品设计初期就考虑专门设定一些平面作为过渡基准。
粗基准为缸体底面和1、4缸毛坯孔 (见图1) 。
过渡基准为在缸体右侧专门设计四搭子平面 (411、412、416、417) 和两个水堵孔 (401、402) (见图2) 。
缸体在浇铸时, 为了保证顶面 (与缸盖结合的平面) 组织致密, 浇口设在底面, 为此在以底面作为粗基准面时, 底面虽经毛坯浇口打磨, 但高低不平, 不能直接用于定位, 必须在粗铣后才能上线加工 (也有在底面设三个低于底面的三个小平面, 作为定位的粗基准面, 此时底面可不粗铣) 。1缸毛坯孔采用两点定位, 4缸毛坯孔采用一点定位和底平面三点定位构成六点定位。在卧式加工中心上加工缸体进气侧四个上、下小平面和两个水堵孔。图2所示缸体以过渡基准平面和孔定位加工精基准, 即粗精铣底面和钻、镗底面的两个定位销孔。
(2) 第二种方案缸体结构上不专设过渡基准, 而用缸体本身的功能特征要素来作为过渡基准。
粗基准为缸体2挡、4挡主轴瓦盖结合面 (毛坯面) , 过渡基准为顶面和缸体1、4缸毛坯缸孔。缸体1、4缸主轴瓦安装面虽是毛坯面但比较平整, 无须加工可直接用于定位基准来粗铣、半精铣顶面, 铣刀盘刀齿采用粗铣刀齿和半精铣刀齿阶梯组合, 一次铣削完成粗铣、半精铣顶面 (见图3) 。保证铣出的平面和工艺基准 (主轴瓦盖安装面) 平行, 无角度约束, 顶面留有0.5mm精铣余量 (顶面精铣安排在精镗缸孔工序中完成, 保证顶面和缸孔中心垂直, 也可消除物流中划伤顶面的缺陷) 。
以半精铣顶面和1、4缸毛坯孔为过渡基准定位加工精基准, 粗精铣底面至最终尺寸和钻、镗底面两个定位销孔至尺寸, 构成“一面两销孔”作为缸体加工工艺的精基准, 符合工件六点定位原则。在本工序还可安排接油盘连接螺孔和半精加工主轴承盖定位止口尺寸等。
方案分析
1.第一种方案
(1) 在产品设计阶段, 考虑缸体加工工艺性时, 必须专门设置过渡基准定位面 (411、412、416、417) 。
(2) 过渡基准定位面以缸体毛坯缸孔定位加工, 存在着加工误差δ1、定位误差δ2, 再以过渡基准定位, 加工精基准底面和底面两个定位销孔时, 也存在着加工误差δ3、定位误差δ4等误差叠加, 影响加工精度。
(3) 在加工中, 过渡基准定位面由于毛坯缺陷的原因加工不出, 造成整个缸体无法加工而报废。过渡基准定位面如果余量大 (或余量不均匀) , 经常打坏铣刀刀齿, 造成刀具消耗上升。
2.第二种方案
(1) 产品设计时, 无须设置过渡基准定位面, 可减少缸体的重量, 简化缸体的结构和降低刀具的消耗, 缩短加工节拍。
(2) 顶面作为缸体的重要平面, 余量能够得到绝对保证, 不存在余量不足、铣不出而造成缸体报废或余量过大、打坏刀具的现象。
(3) 以缸体主轴瓦结合面定位, 不存在多个误差的积累, 加工精度容易控制。
(4) 顶面大, 定位稳定, 保证加工后的底面和顶面平行。从工艺安排上, 再以精加工底面和两个定位销孔定位精加工顶面, 满足整机对缸体的技术要求。做到顶面和底面互为基准, 保证顶底面的平行。
结语