王 军，刘 贺

（沈阳华德海泰电器有限公司，辽宁 沈阳 110024）

机械零部件表面之间的相对位置，包括两方面：一方面是表面间的位置尺寸精度；另一方面是相对位置精度。而表面间的尺寸精度和位置精度要求，都离不开参考依据——基准。

基准是机械制造中应用十分广泛的一个概念，是用来确定生产对象（零件、机器）上几何要素（其他的点、线、面）之间的几何关系所依据的那些点、线或面。

1 基准的分类

按基准的功用，可分为设计基准、工艺基准。

1.1 设计基准

设计者在设计零件时，根据零件在装配结构中的装配关系，以及零件本身结构要素之间的相互位置关系，确定标注尺寸（或角度）的起始位置。这些尺寸（或角度）的起始位置，称作设计基准；即零件工程图上用来确定其他点、线、面位置的基准，也就称为设计基准。

设计基准的选择原则是：在零部件设计过程中，为保证机械装配后的精度，单个零、部件通常采用轴、孔的中心线、对称零件的中心平面作为设计基准。

1.2 工艺基准

零件在加工、测量和装配过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准按在机械制造实际应用场合的不同，可分为定位基准、测量基准和装配基准。

（1）定位基准。零件加工时用以确定工件相对于机床或刀具正确位置的基准，称为定位基准。定位基准按在机械制造过程中的选择顺序与作用，可分为粗基准、精基准和辅助基准。

粗基准是零件最初加工时，以未经机械加工的毛坯面作为定位的基准。

精基准是零件在机械加工中，采用已加工表面作为定位的基准。

辅助基准是零件上为了便于安装和机械加工定位的稳定，或易于实现基准统一的工艺需要而专门设计的基准。

（2）测量基准。在装配、加工中或加工后，用来测量零件的形状、位置和尺寸误差及零件间相互位置、垂直度、平行度所采用的基准，称为测量基准。

零件的测量基准，一般选取设计基准；设备或机器零件之间的位置精度测量基准，一般选取装配基准。

（3）装配基准。在装配过程中，用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准，称为装配基准。

装配中的相互位置精度，包括相关零、部件之间的平行度、垂直度、同轴度及各种跳动等等。在产品中有相对运动的零部件之间，具有相对运动方向和相对速度方向的精度要求。运动方向精度，多表现为零部件之间相对运动的平行度和垂直度；零部件的直线运动精度或圆周运动精度，是相对运动精度的基础。

合理选择恰当的基准，对设备或机器达到设计性能起着至关重要的作用。例如轴类零件的轴颈、齿轮零件的内孔和箱体的底面等，常作为装配基准。

2 定位基准的选择

定位基准在零件加工过程中，是获得零件尺寸的直接基准，对零件的尺寸精度和位置精度都非常重要。

2.1 选择的原则

（1）选最大尺寸的表面为安装面，选最长距离的表面为导向面，选最小尺寸的表面为支承面；

（2）首先考虑保证空间位置精度，再考虑保证尺寸精度；

（3）应尽量选择零件的主要表面为定位基准，因主要表面是决定该零件其他表面的尺寸基准，也就是重要设计基准；

（4）定位基准应有利于夹紧与固定，在加工过程中稳定牢靠。

2.2 粗基准的选择

（1）应以不需要加工但与加工表面有较高位置精度要求的表面为粗基准，以保证加工表面与不加工表面之间的相互要求；如果工件上每个表面都要加工，则应以余量最小的表面作为粗基准，以保证各加工表面有足够余量。

（2）应保证各加工表面都有足够的加工余量、且加工余量小而均匀的表面，作为粗基准，如外圆加工以轴线为基准。

（3）应尽可能使用毛坯中尺寸与位置比较可靠且平整光洁，同时可以在一次装夹下加工多个表面的表面，作为粗基准。

（4）粗基准不允许重复使用，这是因为粗基准一般都很粗糙，如重复使用，将造成较大的位置误差，不能保证加工后的设计要求。

2.3 精基准的选择

主要从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。

（1）在零件的加工过程中采用基准单一原则，可以减少夹具类型和数量或便于进行自动化生产，有利于保证各表面的相互位置要求，而且还能简化夹具设计和制造，缩短生产准备周期，避免基准变换所产生的误差。

例如，加工轴类，尤其是阶梯轴零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准，来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。

（2）加工表面和定位表面互相转换的原则。一般适用于对某些空间位置精度要求很高零件的精加工和光磨加工中。例如：车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准，磨主轴前、后支承轴颈表面；然后再以前、后支承轴颈表面为基准，磨主轴锥孔；最后达到图纸上规定的同轴度要求。

（3）尽量选设计基准为定位基准，达到基准合一，从而避免因基准不重合而引起的误差。

（4）自为基准原则。零件在精密加工时，有些精度要求很高的表面，为了保证加工精度，要求加工余量很小并且均匀，因而常以加工面本身定位，待到夹紧后，将定位元件移去，再进行加工。这样可提高加工面本身的精度和表面品质。

2.4 辅助基准

辅助基准是零件上本身并没有，而是根据机械加工工艺需要而专门设计或加工出的结构。辅助基准在零件的实际使用中不起作用，只是为了加工的需要而设置的。在零件全部加工完成后，一般将其切除。如轴类零件常用顶尖孔定位，铸件因铸件工艺需要而设置的凸台，某些零件的工艺孔，轴类零件的中心孔等。

图1是一典型辅助基准的实例。机床床身不加工面有一定弧度，当加工导轨面时，因床身是斜面，无法放平找正。设计的时候，不会考虑这个问题，但在工艺会签时，要考虑加工找正这个问题。为了加工定位，在铸造该床身时，增加一个凸台辅助基准A，便于找正加工导轨面。

图1 辅助基准典型实例零件图

3 结束语

无论是在装配工艺中，还是零件的加工工艺中,不管是装配基准，还是定位基准,都应保证其稳定性和可靠性；尽可能从相互间有直接位置要求的零件表面中选择定位基准，减小因基准选择不当而引起的误差；并且要确保零件加工中方便工件的装卸和夹紧,工装及夹具结构简单，零件间的相互位置精度便于装配和测量，有足够的测量空间。

[1]刘传绍，郑建新.机械制造技术基础[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2]徐文德.机械制造工艺基础[M].北京：科学出版社，2009.

[3]王先逵.机械装配技术[M].北京：机械工业出版社，2010.