[发明专利]基于最短路径的平面毛坯尺寸基准确定的方法

说明书

本发明涉及一种基于最短路径的平面毛坯尺寸基准确定的方法，属于机械加工技术领域，提供了一种操作简单，却能减小毛坯在加工时的粗加工余量误差及加工余量，提高加工精度的平面毛坯尺寸基准确定的方法，所采用的技术方案为首先将工件在平面内组合定位时的3个基准抽象成一个向量，称基准向量，再根据基准就近原则，确定各个毛坯尺寸基准。利用本发明确定的基准对平面毛坯尺寸进行标注能够使毛坯尺寸误差对其加工过程影响最小，从而达到降低材料消耗、提高零件精度的目的。

技术领域

本发明涉及一种基于最短路径的平面毛坯尺寸基准确定的方法，属于机械加工技术领域。

背景技术

目前毛坯尺寸基准的确定忽略了其具体的机械加工过程，均采用零件图的基准，即毛坯的各个尺寸都是在零件图对应尺寸上加减总余量而生成，这似乎已成为一种经典的设计方法，但该方法显然没有按照毛坯尺寸影响加工过程的规律来确定其基准，将会导致较多的毛坯尺寸误差累计到加工过程而产生不利的影响。

为了减少毛坯尺寸误差对目标尺寸的影响，尤其是第一道工序所采用的粗基准，以毛坯尺寸误差对目标尺寸影响最小为目标，建立了毛坯尺寸基准选择原则，但该原则无法适应平面毛坯尺寸，针对该问题，姚愿伟提出用坐标转换方法来寻找合理的毛坯尺寸基准，将一个箱体在首道工序中定位时的销轴中心与支承钉的支承点组成的直线作为粗基准，鉴于粗基准方向与毛坯主要尺寸方向不一致，又为了按照原则将粗基准作为箱体各个要素的基准，将粗基准的方向作为坐标轴的方向建立坐标系来对毛坯尺寸进行虚拟标注，然后通过坐标转换用对比分析的方法找到较为合理的毛坯尺寸基准。王友利列举了一个较复杂的零件，通过坐标转换，找到4种毛坯尺寸标注方式，然后通过分析计算选出其中一个较合理的标注方式。

实际上，用坐标转换方法确定毛坯尺寸基准实属无奈之举，因为它无法针对各种类型的毛坯形成一种普适性的方法，这应归结为它没有解决两个主要问题。其一，平面尺寸中的三个基准常常分布在不同位置及不同方向上，难以直接按照原则确定毛坯尺寸基准，需要将不同分布的三个基准等效(合成)成一个基准；其二，合成的粗基准往往不在毛坯图的几何要素的节点上，无法作为毛坯尺寸基准，需要有一个准则来确定毛坯尺寸基准。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种操作简单，能够使毛坯在加工时的粗加工余量误差最小，减小加工余量，提高加工精度的平面毛坯尺寸基准确定的方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为基于最短路径的平面毛坯尺寸基准确定的方法，包括如下步骤，

a、基准向量的建立，根据毛坯在加工工序中的定位情况，找到对应三个自由度的三个定位点，观察三个定位点在工件上的分布情况，确定粗基准向量；

若其中两个定位点分布在工件的同一个要素上，且两个定位点处的两条法线相交时，则交点为基准向量的起点，起点到另一个定位点的方向为基准向量的方向；

若其中两个定位点分布在工件的同一个要素上，且两个定位点处的两条法线平行时，则两个定位点的连线所在的直线方向为基准向量的方向，另一个定位点向两个定位点所在的直线引垂线，垂足为基准向量的起点；

若三个定位点分布在工件的一个或三个要素上时，则由两两定位点组成的直线与毛坯尺寸主要尺寸方向夹角最小的那条直线的方向作为基准向量的方向，从另外一个定位点向该直线作垂线，垂足为基准向量的起点；

b、基准的确定，若步骤a中建立的粗基准向量在毛坯的几何要素的交点上，则直接以上述交点作为毛坯尺寸的基准；

若步骤a中建立的粗基准向量不在毛坯的几何要素的交点上，而在毛坯某两个点要素之间时，毛坯尺寸基准应该选取上述两个点中在毛坯尺寸方向上距离粗基准向量就近的那个交点。