拱桥主要尺寸拟定和拱轴线形选择

第三章拱桥主要尺寸拟定和拱轴线形选择

第一节拱桥的总体布置

一、确定桥梁的设计标高和矢跨比

拱桥的四个主要标高：桥面标高、拱顶底面标高、起拱线标高、基底标高。

桥面标高：由两岸线路的纵断面控制，且要保证桥下净空能满足宣泄洪水和通航的要求。拱顶底面标高：由桥面标高减去拱顶填料（包括桥面铺装）厚度和拱圈厚度。

起拱线标高：尽量采用低拱脚，但要满足通航净空、排洪、流冰等条件和《桥规》要求。基础底面标高：根据冲刷、基底承载力、冰冻等条件确定。

矢跨比的确定：

矢跨比的大小与拱脚的水平推力成正比，与拱脚的垂直反力成反比。

常用的矢跨比：①圬工拱桥不小于1/8

②箱形拱不小于1/10

③钢筋混凝土桁架拱、刚架拱不小于1/12

二、不等跨的处理

1、采用不同的矢跨比

2、采用不同的拱脚标高

3、调整拱上建筑的恒载重量

第二节拱轴线形的选择和拱上建筑的布置

一、拱轴线形的选择

选择拱轴线的原则：尽可能降低由于荷载产生的弯距数值。

理想拱轴线：与拱上各种荷载作用下的压力线相吻合。

工程上采用的“合理拱轴线”——恒载压力线。

圆弧线

常用的拱轴线形式抛物线

悬链线

二、拱上建筑的布置

小跨径——实腹式（圆弧线、悬链线）

大中跨径——空腹式（悬链线）

轻型拱或矢跨比较小的大跨径钢筋混凝土拱——抛物线拱

第三节拱圈截面变化规律和截面尺寸的拟定

一、拱圈截面变化规律

或

在拱脚处：，，

则：

二、截面尺寸的拟定

（一）主拱圈的宽度确定

拱圈的宽度取决于桥面净空的宽度。一般均大于，如拱圈的宽度小于，则应验算拱圈的横向稳定性。

（二）主拱圈高度的拟定

1、石拱桥

1）中小跨径：

l0——主拱圈净跨径（cm）；

d——主拱圈高度（cm）；

M——系数，一般取4.5—6，取值随矢跨比的减小而增大；

K——荷载系数，对于公路—Ⅰ级为1.0，对于公路—Ⅱ级为1.2。

2、箱形拱、桁架拱和刚架拱桥

在确定箱形拱、拱片中距不大于3.0m的桁架拱和刚架拱时，可参考下列经验公式估算拱顶截面主拱圈(肋)的高度：

式中：L。——主拱圈净跨径(cm)；

a、b——系数，根据主拱圈的构造形式不同分别按表3—3一l采用；

K——荷载系数，按表3-3-l采用。

a、b、K系数值

第三章拱桥设计与计算

拱上建筑与主拱的联合作用：拱桥，实为多次超静定的空间结构，当活载作用于桥跨结构时，拱上建筑参与主拱圈共同承受活载的作用，这种现象，称为“拱上建筑与主拱的联合作用”或简称“联合作用”。拱式拱上建筑的联合作用较大，梁板式拱上建筑的联合作用较小。

第一节悬链线拱的几何性质与弹性中心

一、实腹式悬链线拱

实腹式悬链线拱是采用结构重力压力线(不计弹性压缩)作为拱轴线。

实腹式悬链线拱的拱轴方程是根据拱轴线与压力线完全吻合的条件推导出来的。

取图3-3-1所示坐标系，设拱轴线即为结构重力压力线，故在结构重力作用下，拱顶截面的弯矩M d=O，由于对称性，剪力Q d=O，于是，拱顶截面仅有结构重力推力Hg。对拱脚截面取矩，则有：

(3-3-1)

式中：——半拱结构重力对拱脚截面的弯矩；

——拱的结构重力水平推力(不考虑弹性压缩)；

——拱的计算矢高。

对任意截面取矩，可得：

（3-3-2）

式中：Mx——任意截面以右的全部结构重力对该截面的弯矩值；

y1一一以拱顶为坐标原点，拱轴上任意点的坐标。

式(3-4-2)即为求算结构重力压力线的基本方程。将上式两边对x两次取导数得：

（3-3-3）

式（3-3-3）为求算结构重力压力线的基本微分方程，。为了得到拱轴线（即结构重力压力线）的一般方程，必须知道结构重力的分布规律。由图3-3-1所示，任意点的结构重力强度可用下式表示:

（3-3-4）

式中：g x——任意点的结构重力强度；

g d——拱顶处结构重力强度；

γ——拱上材料单位体积重量。

在拱脚截面处：,则由式（3-3-4）得

（3-3-5）

式中：g j——拱顶处结构重力强度；

m——拱轴系数（或称拱轴线系数）。

（3-3-6）由式（3-3-5）得：

（3-3-7）将式（3-3-7）代入式（3-3-4）得：

（3-3-8）

再将式上式代入基本微分方程（3-3-3）。为使最终结果简单，引入参数：

，则

可得：

令

（3-3-9）

则：

（3-3-10）以上为二阶非齐次常系数线形微分方程。解此方程，则得拱轴线方程为：

（3-3-11）

上式一般称为悬链线方程。

以拱脚截面，代入上式得：

通常，m为已知值，则K值可由下式求得：

（3-3-12）当m=1时，则，表示结构重力是均布荷载。不难理解，在均布荷载作用下的压力线为二次抛物线，其方程为：。

由悬链线方程(3-3-11)可以看出，当拱的矢跨比确定后，拱轴线各点的纵坐标将取决于拱轴系数m。各种m值的拱轴线坐标可直接由“拱桥”中查出，一般无须按式(3-3-11)计算。

下面介绍实腹式悬链线拱拱轴系数的确定：

因为

由图3-3-1知，拱顶处结构重力强度为：

（3-3-13）在拱脚处，则其结构重力强度为：

（3-3-14）

式中：h d——拱顶填料厚度，一般为O.30～0.50m；

d——一拱圈厚度；

γ——拱圈材料单位重；．

γ1——拱顶填料及路面的平均单位重；

γ2——拱腹填料平均单位重；

φJ——拱脚处拱轴线的水平倾角。

（3-3-15）从式(3-3-13)和式(3-3-14)可以看出，这两式中除了φJ为未知数外，其余均为已知数。由于φJ为未知，故不能直接算出m值，需用逐次近似法确定：即先根据跨径和矢高假定m 值，由“拱桥”表(Ⅲ)-20查得拱脚处的cosφJ值，代人式(3-3-14)求得g j后，再连同g d 一起代人式(3-3-6)算得m值。然后与假定的m值相比较，如算得的m值与假定的m值相符，则假定的m值即为真实值；如两者不符，则应以算得的m值作为假定值(为了计算的方便，m 值应按表3-3-1所列数值假定)．重新进行计算，直至两者接近为止。

当拱的跨径和矢高确

定之后，悬链线的形状取

决于拱轴系数m，其线形

特征可用点纵坐标

的大小表示(图3-3-2)。

拱跨点的纵坐标

与m有下述关系：

当时，

代入式（3-3-11）得：

∵

∴（3-3-16）

由上式可见，y1/4随m的增大而减小，随m的减小而增大。当m增大时，拱轴线抬高；反之，当m减小时，拱轴线降低(图3-3-2)。在一般的悬链线拱桥中，结构重力从拱顶向拱脚增加，g i>g d，因而m>1。只有在均布荷载作用下g j=g d时，方能出现m=l的情况。由公式(3-3-16)可得，在这种情况下y1/4=0．25f(图3-3-2)。

在“拱桥"附录的计算用表中，除了可以根据拱轴系数m查得所需的表值之外，亦可

借助相应的查得同样的表值。与m的对应关系见表3-3-l，读者可以根据计算的

方便，利用m值或者的数值查表，其结果是一致的。

二、空腹式悬链线拱

空腹式拱桥中，桥跨结构的结构重力可视为由两部分组成：即主拱圈与实腹段自重的分布力。与空腹部分通过腹孔墩传下的集中力(图3-3-3a)。由于集中力的存在，拱的结构重力压力线是一条在集中力下有转折的曲线，它不是悬链线，甚至也不是一条光滑的曲线。在设计空腹式拱桥时，由于悬链线拱的受力情况较好，又有完整的计算表格可供利用，亦

多用悬链线作为拱轴线。为使悬链线拱轴与其结构重力压力线接近，一般采用“五点重合

法”确定悬链线拱轴的m值，即要求拱轴线在全拱有五点(拱顶、两点和两拱脚)与其三铰拱结构重力压力线重合(图3-3-3b)。

由拱顶弯矩为零及结构重力的对称条件知，拱顶仅有通过截面重心的结构重力推力Hg，弯矩及剪力为零。

在图3-3-3a、b中，由得

（3-3-17）

由，得

将式（3-3-17）代入上式可得：

（3-3-18）

式中：——自拱顶至拱跨点的结构重力对截面的力矩。等截面悬链线拱主拱圈结构重力对及拱脚截面的弯矩M l／4、M i可由“拱桥”中查得。

求得之后，可由(3-3-16)反求m，即：

（3-3-19）m值确定：

1、先假定一个m值，定出拱轴线，作图布置拱上建筑；

2、计算和；

算出m值，如与假定的m值不符，则应以求得的m值作为假定值，重新计算，直至两者接近为止。

空腹式无铰拱桥，采用“五点重合法"确定的拱轴线，与相应三铰拱的结构重力压力线

在拱顶、两点和两拱脚五点重合，而与无铰拱的结构重力压力线(简称结构重力压力线)实际上并不存在五点重合的关系。由式(3-3-23)可见，由于拱轴线与结构重力压力线有偏离，

在拱顶、拱脚都产生了偏离弯矩。研究证明，拱顶的偏离弯矩△M d

为负而拱脚的偏离弯矩△M j为正，恰好与这两截面控制弯矩的符号

相反。这一事实说明，在空腹式拱桥中，用“五点重合法”确定的

悬链线拱轴，偏离弯矩对拱顶、拱脚都是有利的。因而，空腹式无

铰拱的拱轴线，用悬链线比用结构重力压力线更加合理。

三、拱轴线的水平倾角φ

将式(3—3—11)对ξ取导数得：

(3-3-24)

∵

以式(3-3-24)代入上式得:

(3-3-25)

式中:

由上式可见，拱轴水平倾角与拱轴系数m有关。拱轴线上各点的水平倾角tgφ，可直接由“拱桥"表(Ⅲ)-2查出。

四、悬链线无铰拱的弹性中心

在计算无铰拱的内力(结构重力、活载、温度变化、混凝土收缩和拱脚变位等)时，为了简化计算工作，常利用拱的弹性中心。我们讨论的是对称拱，弹性中心在对称轴上。基本结构的取法有两种：图3—3—4a为以悬臂曲梁为基本结构，图3-3-4b为以简支曲梁为基本结构。在计算无铰拱的内力影响线时，为了简化计算手续，常用简支曲梁为基本结构。由结构力学知，弹性中心距拱顶之距离为(图3-3-4)：

（3-3-26）

式中：

（3-3-27）

其中：

以y1和ds代入式(3-3-26)，并注意到等截面拱中I为常数，则：

（3-3-28）系数α1可由“拱桥”查得。

第二节结构重力作用下拱的作用效应计算

一、不考虑弹性压缩影响的结构重力效应

1、实腹拱

由公式

得结构重力水平推力为：

拱脚的竖向反力：

拱圈各截面的轴向力：

2、空腹式拱桥

结构重力水平推力为：

拱脚的竖向反力：

二、弹性压缩引起的作用效应

弹性中心处赘余力：

任意截面处：

弯距：

轴向力：

剪力：

三、恒载作用下截面的总效应（内力）

弯距：

轴向力：

剪力：

考虑了结构重力弹性压缩之后，即使是不计偏离弯矩的影响，拱中仍有结构重力弯矩。这就说明，不论是空腹式拱还是实腹式拱，考虑弹性压缩后的结构重力压力线，将不可能和拱轴线重合。按式(3-4-20)~式(3-4-22)计入偏离的影响之后，各截面的效应公式为：

第三节活载作用下拱的效应计算

一、不考虑弹性压缩影响的活载效应

由于拱桥的活载压力线与拱轴线不重合，可采用效应影响线加载来计算拱的效应。拱圈是偏心受压结构，常以最大正（负）弯矩控制设计。

首先计算水平力H1、M和拱脚的竖向反力V。

对于车道荷载：

水平力：

弯矩：

拱脚竖向反力：

式中：—车道荷载横向分布系数；

、—分别为车道荷载的均布

荷载标准值和集中荷载；

—最大正（负）弯矩影响线面积；

、—产生最大正（负）弯矩时对应的水平力和竖向反力影响线面积；

、、—产生最大正（负）弯矩时所对应的水平力、弯矩和竖向反力影响线的峰值。

然后根据下式计算轴向力N和剪力Q。

轴向力：拱顶 N=H1

拱脚

其他截面

剪力：拱顶 Q数值很小，一般不计算

拱脚

其他截面 Q数值很小，一般不计算

不考虑弹性压缩的内力影响线纵坐标和影响线面积可从《拱桥》手册中查到。

二、活载作用下弹性压缩引起的效应

活载作用下弹性压缩与结构重力弹性压缩相似，它是考虑由活载产生的轴向力对变位的影响，亦在弹性中心产生赘余力。

弹性中心处赘余力：

任意截面处活载作用下弹性压缩引起的效应：

弯距：

轴向力：

剪力：

三、活载作用下截面的总效应

弯距：

轴向力：

剪力：

《桥规》规定，当拱上建筑为拱式结构的拱桥，可考虑拱上建筑与主拱圈的联合作用。当采用公路一Ⅰ级、公路一Ⅱ级车道荷载计算拱的正弯矩时，自拱顶至拱跨l／4各截面应乘以0．7折减系数；拱脚截面乘以0．9折减系数；拱跨1／4至拱脚各截面，其折减系数按直线插入法确定。

第四节圆弧无铰拱要点

一、圆弧无铰拱的几何性质

取拱顶O为座标原点，采用直角座标系，则拱轴线方程为：

式中：R—圆弧拱半径；

x、y1—圆弧拱点坐标；

—圆弧拱任意点至圆心O`的连线与垂线的交角。

1.若f、l为已知，则：

式中：

由图知：

2.若R、为已知，则：

二、圆弧无铰拱计算要点

（一）拱圈的几何性质

拱的计算跨径：

拱的计算矢高：

（二）恒载内力计算

1、圆弧拱的弹性中心

式中：—系数，可根据《拱桥》附录中查得。

2、弹性中心的赘余力

弯矩

推力

式中：

；

～——路面、拱腔填料及拱圈材料单位体积重量；

B1～B3、C1～C33——系数，可由《拱桥》附录中查得。

3、各截面内力

拱顶截面

其他截面

式中：

（三）活载内力计算利用影响线加载计算

粗基准选择及使用原则

粗基准选择及使用原则 选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基准面。具体选择时应考虑下列原则： (1) 选择重要表面为粗基准 为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面，如床身的导轨面，车床主轴箱的主轴孔，都是各自的重要表面。因此，加工床身和主轴箱时，应以导轨面或主轴孔为粗基准。如图所示。 床身加工粗基准选择

a) 导轨面为粗基准加工床腿底面 b) 底面为精基准加工导轨面 (2) 选择不加工表面为粗基准 为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面位置要求较高的不加工面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。另外，如果是壳体类零件，还需要考虑壳体装配后内腔的干涉问题，粗基准尽量选用与装配零件之间空间小、易干涉的表面。 例如毛坯孔与外圆之间偏心较大，应当选择不加工的外圆为粗基准，将工件装夹在三爪自定心卡盘中，把毛坯的同轴度误差在镗孔时切除，从而保证其壁厚均匀。

粗基准的选择 1-外圆2-孔 （讲PS05的后盖工艺的2-2工序，找正铸造的油腔端面，这样才能使后续精加工的表面与铸造的油腔端面衔接好） (3) 选择加工余量最小的表面为粗基准 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，

以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。 (4) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面、无浇、冒口及飞边的 表面作为粗基准，以便工件定位可靠、夹紧方便。这样可以在加工中，把其它不好的表面以及浇、冒口及飞边加工掉。 (5) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次 因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙值大且尺寸精度低，若重复使用将产生较大的误差。 实际上，无论精基准还是粗基准的选择，上述原则都不可能同时满足，有时还是互相矛盾的。因此，在选择时应根据具体情况进行分析，权衡利弊，保证其主要的要求。

拱桥加固原理及方法

拱桥加固原理及方法 佚名 ?简介：由于历史的原因，北京市郊区交通公路基础设施较为落后，公路等级较低。随着改革开放和社会经济的发展，以2008年奥运会为契机，北京市组织实 施了郊区公路改造工程，全面提升路网水平，北京市的公路建设得到前所未有的发展。随着公路的 改建与大修，郊区公路上的桥梁的状况得到了明显的改善。但由于设计、施工等方面的原因，仍有一些桥梁在使用年限内就产生了病害，危及行车的安全畅 通。而郊区的山区公路拱桥占有很大比例，针对我市桥梁病害的实际情况，我们组织设计术人员对北京郊区的危桥进行调研，发现在郊区的危桥中双曲拱桥占35% 左右的比例，本文在准确分析病害产生原因的基础上提出了改造加固措施并予以实施。 ?关键字：拱桥,加固,原理,方法 [1][2][3] 一、概述

由于历史的原因，北京市郊区交通公路基础设施较为落后，公路等级较低。随着改革开放和社会经济的发展，以2008年奥运会为契机，北京市组织实施了郊区公路改造工程，全面提升路网水平，北京市的公路建设得到前所未有的发展。 随着公路的改建与大修，郊区公路上的桥梁的状况得到了明显的改善。但由于设计、施工等方面的原因，仍有一些桥梁在使用年限内就产生了病害，危及行车的安全畅通。而郊区的山区公路拱桥占有很大比例，针对我市桥梁病害的实际情况，我们组织设计术人员对北京郊区的危桥进行调研，发现在郊区的危桥中双曲拱桥占35% 左右的比例，本文在准确分析病害产生原因的基础上提出了改造加固措施并予以实施。 二、拱桥病害情况及原因 针对北京郊区几座双曲拱桥调查，发现除了混凝土结构物共存的一些病害外，双曲拱桥普遍现状如下： 1.等级偏低，桥的强度、刚度、宽度不够，不能满足现在的交通要求。 2.拱肋出现裂缝。

定位粗基准选择解析

定位粗基准的选择 以未加工过的表面进行定位的基准称为粗定位基准，简称粗基准。当毛坯加工完成后，零件进入机械加工过程的第一道工序，其定位基准必然时毛坯表面，即粗基准。选择粗基准时应遵循以下基本原则： 一、选择重要表面为粗基准 图1 如图所示，在床身加工中，导轨面时最重要的工作表面，要求加工时切去薄而均匀的一层金属，使其保留铸造时在导轨面所形成的均匀而细密的金相组织，以便增加导轨的耐磨性。因此，在第一道工序中，应选择导轨面作为车床床身的粗基准加工床脚。在第二道工序中，再以已加工的床脚底平面作为精基准加工导轨面，这样导轨面的加工余量可以小而均匀，加工后表层金相组织均匀，力学性能基本相同，在使用过程中表面的磨损就会比较均匀。 二、选择加工余量小的表面为粗基准 图2

如图阶梯轴毛坯，毛坯大小头的同轴度误差为3mm，小头的加工余量为5mm.而大头的加工余量为8mm，以加工余量最小的小头作粗基准加工大头，则加工余量足够。如果反过来采用大头作粗基准加工小头，则小头的加工余量不足，继续加工会导致工件报废。 三、选择不需加工并且与加工表面有相互位置精度要求的表面为粗基准。 图3 如图所示，如果采用不加工的A面作粗基准加工内孔，则加工后内孔与不加工表面A面的同轴度好；如果采用内孔B面做粗基准加工内孔，则加工后内孔与不加工表面A面的同轴度不好。 四、选择比较光洁、平整、面积足够大、装夹稳定的表面作粗基准，不允许有锻造飞边和铸造浇道、冒口或其他缺陷，以确保定位准确，加紧可靠。 五、粗基准在同一尺寸方向上只允许在第一道工序中使用一次，不得重复使用，以避免产生较大的定位误差。 图4 如图所示，工件以表面B为粗基准加工表面A之后，如果仍以表面B为粗基准加工表面C，由于不能保证工件轴心线在前后两次装夹中位置的一致性，就必然导致加工出来的表面A 与C之间产生较大的同轴度误差。 六、在处理上述由粗基准向精基准过渡的问题时，在下列情况下可以例外：

数控基准选择原则

1：分析零件的工艺性2：选择毛胚3：选择定位基准4：拟定工艺路线5：确定各工序的设备、刀具、量具和夹具等6：确定各工序的切削用量7:填写工艺卡片 有色金属的精加工不宜采用磨削因为有色金属易使砂轮堵塞，因为常采用高速精细车削或金刚镗等切削加工方法。 形状复杂、尺寸较大的零件，其上的孔一般不宜采用拉削或磨削；直径大于∮60mm的孔 工件的四种定位形式 1:安全定位与不安全定位 工件的六个自由度完全被限制的定位称为安全定位 按加工要求允许有一个或几个自由度不被限制的定位称为不完全定位。 2：欠定位与过定位 按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未予限制的定位，称为欠定位。 在确定工件定位方案时，欠定位时绝对不允许。 工件的同一自由度被二个或二个以上的支撑点重复限制的定位，称为过定位。 在通常情况下，应尽量避免出现过定位。 3：工件的基准 工件的基准：在零件的设计和制造中，要确定一些指定点、线或面的位置，必须以一些指定点、线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面，称为基准。 按照作用的不同，常把基准分为设计基准和工艺基准两类。 设计基准：即设计零件的基准。 工艺基准：在制造零件是所使用的基准，它又分为工序基准、定位基准、测量基准、装配基准。 1、工序基准：在工艺文件上用以标定加工表面位置的基准。 2、定位基准：在机械加工中，用来使工件在机床或夹具中占有正确位置的点、线或面。它是工艺基准中最主要的基准。定位基准是否合理，对保证工件加工后的尺寸精度和形位精度、安排加工顺序、提高生产率以及降低生产成本起着决定性的作用，它是制定工艺过程的主要任务之一。定位基准分为粗基准和精基准两种。 3、测量基准：用以测量已加工表面尺寸及位置基准。 4、装配基准：用来确定零件或部件在机器中的位置基准。 4：定位基准的选择 选择定位基准是为了保证工件的位置精度，因此，选择定位基准总是凑个有位置精度要求的表面开始进行选择的。 粗基准：毛胚表面的定位基准。 1、选取不加工的表面作粗基准：这样可使加工表面具有教正确的相对位置，并有可能在一次安装中把大部分加工表面加工出来。 2、选取要求加工余量均匀的表作为粗基准：这样可以保证作为粗基准的表面加工时余量均匀。 3、对于所有表面都要加工的表面，选取余量和公差最小的表面做粗基准，以避免余量不足而造成废品。 4、选取光洁、平整、面积大的表面作粗基准； 5、粗基准不应重复使用。一般情况下，粗基准只允许使用一次。 5：精基准的选择原则 对于形位公差精度要求较高的零件，应采用已加工过的表面作为定位基准。这种定位基准叫精基准。 精基准的选择原则：

1定位基准的选择

定位基准的选择 在制定零件加工的工艺规程时，正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。本节先建立一些有关基准和定位的概念，然后再着重讨论定位基准选择的原则。 （一）基准的概念 零件都是由若干表面组成，各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。模具零件表面间的相对位置要求包括两方面：表面间的距离尺寸精度和相对位置精度（如同轴度、平行度、垂直度和圆跳动等）要求。研究零件表面间的相对位置关系离不开基准，不明确基准就无法确定零件表面的位置。基准就其一般意义来讲，就是零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。基准按其作用不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。 1、设计基准 在零件图上用以确定其他点、线、面的基准，称为设计基准。例如图９－１所示的零件，其轴心线O-O是各外圆表面和内孔的设计基准；端面A是端面B，C的设计基准；内孔表面D体现的轴心线O-O是φ40h外圆表面径向圆跳动和端面B端面圆跳动的设计基准。 2、工艺基准 零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为定位基准、测量基准和装配基准。 （1）定位基准加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准，称为定位基准。例如图９－１所示零件，零件套在心轴上磨削φ40h外圆表面时，内孔即为定位基准。 （2）测量基准零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准，称为测量基准。如图９－１所示，当以内孔为基准（套在检验心轴上）检验φ40h外圆的径向圆跳动和端面B的端面圆跳动时，内孔即为测量基准。 （3）装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准，称为装配基准。例如， 图9-1所示零件φ40h及端面B即为装配基准。 （二）工件的安装方式 为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面，在机械加工前，必须使工件在机床上相对于工具占据某一正确的位置。通常把这个过程称为工件的“定位”。工件定位后，由于在加工中受到切削力、重力等的作用，还应采用一定的机构将工件“夹紧”，使其确定的位置保持不变。工件从“定位”到“夹紧”的整个过程，统称为“安装”。 工件安装的好坏是模具加工中的重要问题，它不仅直接影响加工精度、工件安装的快慢、稳定性，还影响生产率的高低。为了保证加工表面与其设计基准间的相对位置精度，工件安装时应使加工表面的设计基准相对机床占据一正确的位置。如图9-1所示，为了保证加工表面φ40h径向圆跳动的要求，工件安装时必须使其设计基准（内孔轴心线O-O）与机床主轴的轴心线重合。 在各种不同的机床上加工零件时，有各种不同的安装方法。安装方法可以归纳为直接找正法、划线找正法和采用夹具安装法等3种。

六点定位原则及定位基准的选择

六点定位原则及定位基准的选择 一、六点定位原则 一个尚未定位的工件，其位置是不确定的。如图3-29 所示，将未定位的的工件（长方体）放在空间直角坐标系中，长方体可以沿X 、Y 、Z 轴移动有不同的位置，也可以绕X 、Y 、X 轴转动有不同的位置，分别用、、和、、表示。 用以描述工件位置不确定性的、、、、、合称为工件的六个自由度。其中、、称为工件沿X 、Y 、Z 轴的移动自由度，、、称为工件绕X 、Y 、Z 轴的转动自由度。 工件要正确定位首先要限制工件的自由度。设空间有一固定点，长方体的底面与该点保持接触，那么长方体沿Z 轴的移动自由度即被限制了。如果按图3-30 所设置六个固定点，长方体的三个面分别与这些点保持接触，长方体的六个自由度均被限制。其中XOY 平面上的呈三角形分布的三点限制了、、三个自由度；YOZ 平面内的水平放置的两个点，限制了、二个自由度；XOZ 平面内的一点，限制了一个自由度。限制三个或三个以上自由度的称为主要定位基准。

这种用适当分布的六个支承点限制工件六个自由度的原则称为 六点定位原则。 支承点的分布必须适当，否则六个支承点限制不了工件的六个自由度。例图3-30 中XOY 平面内的三点不应在一直线上，同理，YOZ 平面内的两点不应垂直布置。六点定位原则是工件定位的基本法则，用于实际生产时起支承作用的是有一定形状的几何体，这些用于限制工件自由度的几何体即为定位元件。表3-10 为常用定位元件能限制的工件自由度。

二、由工件加工要求确定工件应限制的自由度数 工件定位时，影响加工精度要求的自由度必须限制；不影响加工精度要求的自由度可以限制也可以不限制，视具体情况而定。 按照工件加工要求确定工件必须限制的自由度是工件定位中应解决的首要问题。 例如图3-31 所示为加工压板导向槽的示例。由于要求槽深方 向的尺寸 A 2 ，故要求限制Z 方向的移动自由度；由于要求槽底

连拱拱桥设计计算应用和施工

关于连拱拱桥设计计算的应用和施工摘要拱桥特别是连拱拱桥以其优美的线形和良好的承载能力曾在中国得到普遍的应用和推广，本文以一座设计完成的连拱拱桥为例，简单概述了其设计计算的过程和方法，提供的计算结果表明其结构形式的合理性。 关键词：连拱拱桥；荷载组合；抗推刚度 abstract： the arch bridge especially arches arch bridge with its beautiful linear and good bearing capacity was obtained universal in china the application and popularization, based on the design of a complete multi-arch arch bridge as an example, the simple outlines their design calculation process and method, provide the calculation results show that the structural forms of rationality. keywords: arches arch bridge; load combination; resistance to push stiffness 中图分类号：u445 文献标识码：a 文章编号： 前言 现如今随着基础设施的快速建设，桥梁设计都向标准化及集约化发展，但是每座设计出来的桥梁都是千篇一律，缺乏自身桥形特色，与当地自然环境不协调。特别是在新疆这样一个位于特殊地理位置的边远省份，虽然自然景观相比内地相对单调，但是有的地区

粗基准的选择原则

粗基准的选择原则 选择粗基准时。主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求； 二是合理分配各加工面的加工余量。具体选择时参考下列原则： 1 ．对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，应选择不加工表面作为粗基准。如图 3 -35a 所示。如果零件上有多个不加工表面，则以其中与加工表面相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。如图 3-35b ，该零件有三个不加工表面，若要求表面 4 与表面 2 所组成的壁厚均匀，则应选择不加工表面 2 作为粗基准来加工台阶孔。 2 ．对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下两点： （ 1 ）应保证各主要表面都有足够的加工余量。为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准，如图 3 -35c 所示的阶梯轴，应选择φ 55mm 外圆表面作为粗基准。 （ 2 ）对于工件上的某些重要表面（如导轨和重要孔等），为了尽可能使其表面加工余量均匀，则应选择重要表面作为粗基准。如图 3-36 所示的床身导轨表面是重要表面，要求耐磨性好，且在整个导轨面内具有大体一致的力学性能。因此，在加工导轨时，应选择导轨表面作为粗基准加工床身底面（图 3 -36a ），然后以底面为基准加工导轨平面（图 3-36b ）。 3 ．粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只能使用一次，以免产生较大的

定位误差。如图 3-37 所示的小轴加工，如重复使用 B 面加工 A 面、 C 面、则 A 面和 C 面的轴线将产生较大的同轴度误差。 4 ．选作粗基准的平面应平整，没有浇冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。

精基准的选择

精基准的选择原则 在制订工艺规程时，定位基准选择的正确与否，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。 选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选择精基准，再选择粗基准。 选择精基准时，主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。其选择原则如下： (1) 基准重合原则 即选用设计基准作显然，这种基准重合的情况能使本工序允许出现的误差加大，使加工更容易达到精度要求，经济性更好。但是，这样往往会使夹具结构复杂，增加操作的困难。而为了保证加工精度，有时不得不采取这种方案。为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 图4-22所示的零件，设计尺寸为a和c，设顶面B和底面A已加工好(即尺寸a已经保证)，现在用调整法铣削一批零件的C面。为保证设计尺寸c，以A面定位，则定位基准A与设计基准B不重合，见图(b)。由于铣刀是相对于夹具定位面(或机床工作台面)调整的，对于一批零件来说，刀具调整好后位置不再变动。加工后尺寸c的大小除受本工序加工误差(△j)的影响外，还与上道工序的加工误差(Ta)有关。这一误差是由于所选的定位基准与设计基准不重合而产生的，这种定位误差称为基准不重合误差。它的大小等于设计(工序)基准与定位基准之间的联系尺寸a(定位尺寸)的公差Ta。 从图(c)中可看出，欲加工尺寸c的误差包括△j和Ta，为了保证尺寸c的精度，应使： △j＋Ta≤Tc 显然，采用基准不重合的定位方案，必须控制该工序的加工误差和基准不重合误差的总和不超过尺寸c公差Tc。这样既缩小了本道工序的加工允差，又对前面工序提出了较高的要求，使加工成本提高，当然是应当避免的。所以，在选择定位基准时，应当尽量使定位基准与设计基准相重合。 如图4-23所示，以B面定位加工C面，使得基准重合，此时尺寸a的误差对加工尺寸c无影响，本工序的加工误差只需满足：△j≤Tc 即可。 (2) 基准统一原则 应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。这样做可以简化工艺规程的制订工作，减少夹具设计、制造工作量和成本，缩短生产准备周期；由于减少了基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。例如加工轴类零件时，采用两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统一原则。箱体零件采用一面两孔定位，齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及一端面为定位基准，均属于基准统一原则。

拱桥设计

?拱桥设计 拱桥是桥梁家族中的重要一员。拱桥跨度大，造型优美灵活，可雄伟壮观，可小巧玲珑。 拱桥按桥拱的形状可分为圆弧拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥拱桥。桥拱形状的选择主要根据力学上的分析，另外还有桥的跨度、施工条件等方面因素的考虑。 某桥梁建筑公司需要在两山之间的峡谷上架设一座公路桥.桥下是一条宽100m的河流,河面距所需要架设的公路桥桥面的高度是50m.根据各方面条件的分析,专家认为抛物线拱桥是最好的选择.如果要修建这座横跨峡谷的公路桥，请你设计并作出抛物线桥设计图。 一、个人及小组活动 1.桥梁的图片

二、拱桥的资料 中国的拱桥始建于东汉中后期，已有一千八百余年的历史。它是由伸臂木石梁桥、撑架桥等逐步发展而成的。在形成和发展过程中又受墓拱、水管、城门等建筑的影响。因为拱桥的主要承重构件的外形都是曲的，所以古时常称为曲桥。在古文献中，还用“囷”、“窌”、“窦”、“瓮”等字来表示拱。 拱桥。造型优美，曲线圆润，富有动态感。单拱的如北京颐和园玉带桥，拱券呈抛物线形，桥身用汉白玉，桥形如垂虹卧波。多孔拱桥适于跨度较大的宽广水面，常见的多为三、五、七孔，著名的颐和园十七孔桥，长约150米，宽约6.6米，连接南湖岛，丰富了昆明湖的层次，成为万寿山的对景。河北赵州桥的“敞肩拱”是中国首创，在园林中仿此形式的很多，如苏州东园中的一座。 三、拱桥的特点 孔数上有单孔与多孔，多孔以奇数为多，偶数较少，多孔拱桥，如果当某孔主拱受荷时，能通过桥墩的变形或拱上结构的作用将荷载由近及远的传递到其它孔主拱上去，这样的拱桥称为连续拱桥，简称连拱；江浙水乡的三、五、七、九孔石拱桥，一般是中孔最大，两边孔径依次按比例递减，桥墩狭薄轻巧，具有划一格局，令人钦佩。由于桥孔搭配适宜，全桥协调匀称，自然落坡既便于行人上下又利于各类船只的航运。杭州市城北的拱辰桥是三孔的一例，建于明崇祯四年（1631年）。有的桥孔多达数十孔，甚至超过百孔，如1979年发现的徐州景国桥，就有104孔，估计它是明清桥梁。多跨拱桥又有连续拱和固端拱，固端拱采用厚大桥墩，在华北、西南、华中、华东等地都可见到，连续拱只见于江南水乡。按建拱的材料分有石拱、木拱、砖拱、竹拱和砖石混合拱。

定位基准选择解析

定位基准的选择 一、定位基准的概念和类型 在加工时，用以确定零件在机床的正确位置所采用的基准，称为定位基准。它是工件上与夹具定位元件直接接触的点、线或面。如图11-14a所示零件，加工平面F和C时是通过平面A和D放在夹具上定位的，所以，平面A和D是加工平面F和C的定位基准。又如图11-14b所示的齿轮，加工齿形时是以内孔和一个端面作为定位基准的。 根据工件上定位基准的表面状态不同，定位基准又分为精基准和粗基准。精基准是指已经经过机械加工的定位基准，而没有经过机械加工的定位基准为粗基准。 图11-4基准分析 二、精基准的选择 定位基准的选择应先选择精基准，再根据精基准的加工选择粗基准。 选择精基准时，主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。其选择原则如下： 1.基准重合原则 即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。当设计基准与定位基准不重合时，在加工误差中将会增加一个误差值，其值大小等于设计基准和定位基准之间的尺寸误差，这就是基准不重合误差。当基准重合时，则没有基准不重合误差。 图11-5表示具有相交孔的轴承座准备镗以O-O为中心线的孔。在该工序之前，零件的M、H、K 平面已加工好，并且M-H、H-K之间的尺寸为C+T C及B+T B。本工序要求镗出的孔中心线O-O距K表面的尺寸为A+T A。为此，工件可以考虑几个定位加工方案： 图11-15b所示方案以M面为定位基准。加工时采用“调整法”加工，即镗杆中心线距机床工件台或夹具定位元件工作表面间的位置已经调好，固定不变。这时获得的尺寸A的大小将和M-K面间的可能相对位置变化有关，其最大可能位置变化为尺寸B和C的公差之和，即 ΔB =T B +T C 图11-15c所示方案以H面为定位基准。因工序基准与定位基准不重合而引起的A尺寸的误差

机械加工时精基准的选择原则

机械加工时精基准的选择原则 在制订工艺规程时，定位基准选择的正确与否，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。 选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选择精基准，再选择粗基准。 精基准的选择原则 选择精基准时，主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。其选择原则如下： (1) 基准重合原则 即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 图1所示的零件，设计尺寸为a和c，设顶面B和底面A已加工好(即尺寸a已经保证)，现在用调整法铣削一批零件的C面。为保证设计尺寸c，以A面定位，则定位基准A与设计基准B不重合，见图(b)。由于铣刀是相对于夹具定位面(或机床工作台面)调整的，对于一批零件来说，刀具调整好后位置不再变动。加工后尺寸c的大小除受本工序加工误差(△j)的影响外，还与上道工序的加工误差(Ta)有关。这一误差是由于所选的定位基准与设计基准不重合而产生的，这种定位误差称为基准不重合误差。它的大小等于设计(工序)基准与定位基准之间的联系尺寸a(定位尺寸)的公差Ta。 从图(c)中可看出，欲加工尺寸c的误差包括△j和Ta，为了保证尺寸c的精度，应使： △j＋Ta≤Tc 显然，采用基准不重合的定位方案，必须控制该工序的加工误差和基准不重合误差的总和不超过尺寸c公差Tc。这样既缩小了本道工序的加工允差，又对前面工序提出了较高的要求，使加工成本提高，当然是应当避免的。所以，在选择定位基准时，应当尽量使定位基准与设计基准相重合。 如图2所示，以B面定位加工C面，使得基准重合，此时尺寸a的误差对加工尺寸c无影响，本工序的加工误差只需满足：△j≤Tc即可。

精基准的选择原则

精基准的选择原则 精基准的选择应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。选择精基准 一般应考虑如下原则： 1 ．“基准重合”原则 为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这一原则称为基准重合原则 。如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差，其产生的原因及计算方法在下节讨论。 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它表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。例如轴类零件大多数工序都以中心孔为定位基准；齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮内孔及端面为定位基准。 采用“基准统一”原则可减少工装设计制造的费用，提高生产率，并可避免因基准转换所造成的误差。 3 ．“自为基准”原则 当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准，这就是“自为基准”原则。例如磨削床身导轨面时，就以床身导轨面作为定位基准。如图 3-38 所示。此时床脚平面只是起一个支承平面的作用，它并非是定位基准面。此外，用浮动铰刀铰孔、用拉刀拉孔、用无心磨床磨外圆等，均为自为基准的实例。 4 ．“互为基准”原则 为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则。例如加工精密齿轮时，先以内孔定位加工齿形面，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。此时可用齿面为定位基准磨内孔，再以内孔为定位基准磨齿面，从而保证齿面的磨削余量均匀，且与齿面的相互位置精度又较易得到保证。 5 ．精基准选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。如图 3-39b ，当加工 C 面时，

基准的概念及其分类;定位基准的选择

二、定位基准的选择 在定位的原理中已讲到，工件在夹具中的定位实际上是以工件上的某些基准面与夹具上定位元件保持接触，从而限制工件的自由度。那么，究竟选择工件上哪些面与夹具的定位元件相接触为好呢?这就是定位基准的选择问题。定位基准的选择是工艺上一个十分重要的问题，它不仅影响零件表面间的位置尺寸和位置精度，而且还影响整个工艺过程的安排和夹具的结构，必须十分重视。在介绍定位基准的选择原则之前，先介绍有关基础准的一般知识。 (一)基准的概念及分类 基准的广义含义就是“依据”的意思。机械制造中所说的基准是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据作用和应用场合不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类，工艺基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。 1．设计基准 零件图上用以确定零件上某些点、线、面位置所依据的点、线、面。 2．工艺基准， 零件加工与装配过程中所采用的基准，称为工艺基准它包括以下几种。 (1)工序基准工序图上用来标注本工序加工的尺寸和形位公差的基准。就其实质来说，与设计基准有相似之处，只不过是工序图的基准。工序基准大多与设计基准重合，有时为了加工方便，也有与设计基准不重合而与定位基准重合的。 (2)定位基准加工中，使工件在机床上或夹具中占据正确位置所依据的基准。如用直接找正法装夹工件，找正面是定位基准；用划线找正法装夹，所划线为定位基准；用夹具装夹，工件与定位元件相接触的面是定位基准。作为定位基准的点、线、面，可能是工件上的某些面，也可能是看不见摸不着的中心线、中心平面、球心等，往往需要通过工件某些定位表面来体现，这些表面称为定位基面。

零件加工粗基准选择遵循哪些原则

零件加工粗基准选择遵循哪些原则 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数 字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 零件开始加工时，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基准，这种以毛坯面为定位基准的，我们叫做粗基准。在加工中，我们一般都会先使用粗基准。下面我们就来具体的介绍一下零件加工粗基准选择遵循哪些原则。 选择粗基准时，重点考虑如何保证各个加工面都能分配到合理的加工余量，保证加工面与不加工面的位置尺寸和位置精度，同时还要为后续工序提供可靠精基准。具体选择一般应遵下列原则： （1）为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量最小的面为粗基准。 （2）为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。当零件上有几个加工面，应选与加工面的相对位置要求高的不加工面为粗基准。

（3）为了保证零件上重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。零件上有些重要工作表面，精度很高，为了达到加工精度要求，在粗加工时就应使其加工余量尽量均匀。 例如车床床身导轨面是重要表面，不仅精度和表面质量要求很高，而且要求导轨表面的耐磨性好，整个表面具有大体一致的物理力学性能。床身毛坯铸造时，导轨面是朝下放置的，其表面层的金属组织细微均匀，没有气孔、夹砂等缺陷。因此，导轨面粗加工时，希望加工余量均匀，这样，不仅有利于保证加工精度，同时也可能使粗加工中切去一层金属尽可能薄一些，以便留下一层组织紧密而耐磨的金属层。 以重要表面作粗基准，在重要零件的加工中得到较多的应用，例如机床主轴箱箱体的加工，通常是以主轴孔为粗基准先加工底面或顶面，再以加工好的平面为精准加工主轴孔及其他孔系，可以使精度要求高的主轴孔获得均匀的加工余量。 （4）为了使定位稳定、可靠，应选毛坯尺寸和位置比较可靠、平整光洁面作粗基准。作为粗基准的面应无锻造飞边和铸造浇冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夹具装夹时，还应使夹具结构简单，操作方便。 （5）粗基准应尽量避免重复使用，特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。因粗基准是毛面，表面粗糙、形状误差大，如果二次装夹使用同一粗基准，两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差。

加工中心定位基准的选择的6点定位原则

加工中心定位基准的选择的6点定位原则 2014-11-25金属加工 在加工中心上加工时，零件的装夹需遵守6点定位原则。 在选择定位基准时，要全面考虑各个工位加工情况，达到三个目的： ①所选基准应能保证工件的定位准确，装卸工件方便，能迅速完成工件的定位和夹紧，夹紧可靠，且夹具结构简单。 ②所选定的基准与各加工部位的各个尺寸运算简单，尽量减少尺寸链计算，避免或减少计算环节和计算误差。 ③保证各项加工精度。在具体确定零件的定位基准时，要遵循下列原则： a)尽量选择零件上的设计基准作为定位基准。在制定零件的加工方案时，首先要选择最佳的精基准来进行加工中心加工。这就要求在粗加工时，考虑以怎样的粗基准把精基准的各面加工出来，即加工中心上使用的各个定位基准应在前面普通机床或加工中心工序中加工完成，这样容易保证各个工位加工表面相互之间的精度关系，而且，当某些表面还要靠多次装夹或其他机床完成时，选择与设计基准相同的基准定位，不仅可以避免因基准不重合而引起的定位误差，保证加工精度，且可简化程序编制。 b)当在加工中心上无法同时完成包括设计基准在内的工位加工时，应尽量使定位基准与设计基准重合。同时还要考虑用该基准定位后，一次装夹就能够完成全部关键精度部位的加工。为了避免精加工后的零件再经过多次非重要的尺寸加工，多次周转，造成零件变形、磕碰划伤，在考虑一次尽可能完成多的加工内容(如螺孔，自由孔，倒角，非重要表面、刀具检查等)的同时，一般将加工中心上完成的工序安排在最后。 c)当在加工中心上既加工基准又完成各工位的加工时，其定位基准的选择需考虑完成尽可能多的加工内容。为此，要考虑便于各个表面都被加工的定位方式，如对于箱体，最好采用一面两销的定位方式，以便刀具对其他表面的加工。 d)当零件的定位基准与设计基准难以重合时，应认真分析装配图纸，确定该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的形位公差范围，确保加工精度。对于带有自动测量功能的加工中心，可在工艺中安排坐标系测量检查工步，即每个零件加工前由程序自动控制测头检测设计基准，CNC系统自动计算并修正坐标系，从而确保各加工部位与设计基准间的几何关系。 e)工件坐标系原点即"编程零点"与零件定位基准不一定非要重合，但两者之间必须要有确定的几何关系。工件坐标系原点的选择主要考虑便于编程和测量。对于各项尺寸精度要求较高的零件，确定定位基准时，应考虑坐标原点能否通过定位基准得到准确的测量，同时兼顾测量方法。

基准选择原则

如图 3-33 所示是齿坯定位的示例。其中图 a 是短销和大平面定位，大平面限制了、、三个自由度，短销限制了、二个自由度，无过定位；图 b 是长销和小平面定位，长销限制了、、、四个自由度，小平面限制了一个自由度，因此也无过定位；图 c 是长销和大平面定位，长销限制、、、四个自由度，大平面限制、、三个自由度，其中、为两个定位元件所限制，所以产生了过定位。 由于过定位的影响，可能会发生工件不能装入、工件或夹具变形等后果，破坏工件的正确定位。因此当出现过定位时，应采取有效的措施消除或减小过定位的不良影响。 消除或减小过定位的不良影响一般有如下两种措施：

1 ．改变定位装置结构 如图 3-34 所示，使用球面垫圈，消除、两 个自由度的重复限制，避免了过定位的不良影响。 2 ．提高工作和夹具有关表面的位置精度 如图 3-33d 、 e 中，如能提高工工件内孔与 端正面的垂直度和提高定位销与定位平面的垂直 度，也能减小过定位的不良影响。 三、定位基准的选择 当根据工件加工要求确定工件应限制的自由度 数后，某一方向自由度的限制往往会有几个定位基 准可选择，此时提出了如何正确选择定位基准的问 题。 定位基准有粗基准和精基准之分。在加工起始 工序中。只能用毛坯上未曾加工过的表面作为定位 基准，则该表面称为粗基准。利用已加工过的表面 作为定位基准，则称为精基准。 （一）粗基准的选择 选择粗基准时。主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具体选择时参考下列原则： 1 ．对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，应选择不加工表面作为粗基准。如图 3 -35a 所示。如果零件上有多个不加工表面，则以其中与加工表面相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。如图 3-35b ，该零件有三个不加工表面，若要求表面 4 与表面 2 所组成的壁厚均匀，则应选择不加工表面 2 作为粗基准来加工台阶孔。

机械加工定位基准的选择原则

机械加工定位基准的选择原则 根据基准的作用，可分为：设计基准，测量基准，工艺基准等。如果设计基准与测量基准，或工艺基准选择的相同，测量或加工时就可以直接利用设计基准作为测量或加工的基准，以方便后续加工。 当设计基准与测量基准或工艺基准不一致时，在测量或加工时就要用尺寸链换算，来得到与测量基准或加工基准一致的尺寸，然后才能进行测量或加工。 机械加工过程中,定位基准的选择合理与否决定零件质量的好坏,对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。 定位基准有粗基准和精基准之分。零件开始加工时，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基准，这种以毛坯面为定位基准的，称为粗基准；以后的加工，必须以加工过的表面做定位基准，以加工过的表面作为定位基准的称精基准。 在加工中，首先使用的是粗基准，但在选择定位基准时，为了保证零件的加工精度，首先考虑的是选择精基准，精基准选定以后，再考虑合理地选择粗基准。 一、精基准的选择原则 选择精基准时，重点考虑是如何减少工件的定位偏差，保证工件的加工精度，同时也要考虑工件装卸方便，夹具结构简单，一般应遵循下列原则： (1) 基准重合原则即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合偏差。

(2) 基准统一原则当零件上有许多表面需要进行多道工序加工时，尽可能在各工序的加工中选用同一组基准定位，称为基准统一原则。 基准统一可较好地保证各个加工面的位置精度， 同时各工序所用夹具定位方式统一，夹具结构相似，可减少夹具的设计、制造工作量和成本，简化工艺规程的制订工作，缩短生产准备周期；由于减少了基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。例如加工阶梯轴类零件时，大多采用两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统一原则。箱体零件采用一面两孔定位，齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及一端面为定位基准，均属于基准统一原则。 (3) 自为基准原则某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。例如图1所示，在导轨磨床上磨削车床床身导轨时，为了保证加工余量小而均匀，用可调支承来支承床身零件，采用百分表找正导轨面相对机床运动方向的正确位置的方式，然后装夹工件加工导轨面以保证其余量均匀，满足对导轨面的质量要求。还有浮动镗刀镗孔、珩磨孔、拉孔、无心磨磨外圆等也都是自为基准的实例。 图1 (4) 互为基准原则 当对工件上两个相互位置精度要求较高的表面进行加工时，可采用加工面间互为基准反复加工。以保证位置精度要求。例如加工精度和同轴度要求高的套筒类零件，精加工时，一般先以外圆定位磨内孔，再以内孔定位磨外圆。要保