1、六、基準與基準體系 基準是理想的點、軸線、平面。這些幾何要素存在于三個相互垂直平面的直角坐標體系中，該體系稱之為基準體系（三基面體系），見圖 。基準要素的選擇基準要素的選擇選擇基準要素的基礎是基準要素與被測要素間的關系和設計要求。為保證裝配，協調配對零件方位的要素應選為基準要素。零件上的基準要素一定要易于接觸并有足夠的大小。基準在零件上應易于判讀和辨認。 基準要素順序基準要素順序為在基準體系內正確定位零件，基準要素必須規定先后順序，要求的先后順序通過公差框格從左到右依次標入適當的基準符號的字母來表示，見下圖。 在圖中基準要素標識為D、E和F。這些表面對于零件的設計和功能是最重要的，如圖所示。由

2、于表面D、E、F按順序出現在公差框格中，所以，表面D、E、F分別為第一、第二和第三基準要素。 基準體系中用平面基準要素定位零件 （321規則） 若將上圖所示的零件置于由工藝裝備模擬的基準體系中，其順序則如下圖所示。 當該表面規定為第一基準要素時，表面上至少三個高點按最小條件與第一基準平面相接觸而使零件與基準體系聯系起來，見圖(a)。作為第二基準要素的表面，則至少有兩個點與第二基準平面相接觸，見圖(b)。作為第三基準要素的表面，至少一個點與第三基準平面相接觸，以完成零件的定位，如圖(c)。當在模擬的基準面上進行測量時，在基準體系上定位零件可以保證有一個共同的測量基礎。321規則應用基準體系中用圓

3、柱基準要素定位零件在基準體系中，軸線體現了兩個基準平面，兩基準平面以直角相交其交線即為基準軸線。圓柱表面的基準是基準要素的理想幾何對應物理想幾何對應物(例如實際配合包容面或實體狀態邊界)的軸線，且在工藝裝備上由一個圓柱體的軸線模擬。該軸線作為零件其它要素定位測量的起點，見下圖。 圖(a)。第一基準要素K將與第一基準平面相接觸，第二基準要素M為圓柱，它與基準體系中的第二和第三基準平面相關，這兩個基準平面的交線與基準軸線重合，見圖(b)。一旦建立，在第二和第三基準平面表示測量的方向時，基準軸線則成為相關尺寸的起點。角向定位若需限制零件繞基準軸線旋轉，應建立角向定位，此時在公差框格內應引入第三個基準

4、要素，如下圖所示。圖(a)為圖樣標注，圖(b)為裝配關系。角向定位將由槽口C(第三基準要素)的中心平面建立。對圖(a)零件建立基準體系的說明見另圖。 基準的建立基準的建立用不受尺寸變化影響的基準要素建立基準用不受尺寸變化影響的基準要素建立基準當一個平表面被規定為基準要素時，相應的基準由與該表面相接觸的點形成的模擬平面建立，見下圖。 接觸的程度取決于該表面是第一、第二或第三基準要素。若第一或第二基準要素的表面不規則，例如零件與工藝裝備的相應表面接觸不穩定，可根據需要將零件調整到最佳位置以模擬基準。 用受尺寸變化影響的基準要素建用受尺寸變化影響的基準要素建立基準立基準尺寸要素作為基準要素時，不同于

5、單個平表面，它受尺寸和形狀變化的影響。由于公差允許的尺寸變化，此時必須確定RFS、MMC或LMC是否適用于該情況。規定基準要素為RFS當在RFS基礎上應用帶尺寸公差的基準要素時，基準是由要素表面同加工設備表面間的實體緊密接觸而建立的，不受實體尺寸變化的影響。尺寸可變的機床元件(如卡盤、心軸、臺鉗或定中心裝置)通常用于模擬要素的真實幾何對應物，并用來建立基準軸線或中心平面。a)第一基準要素為RFS直徑 模擬基準為基準要素的理想幾何對應物的軸線。真實幾何對應物(或實際配合包容面)是接觸基準要素表面的最小外接(對外表面)或最大內接(對內表面)理想圓柱見圖。 b)第一基準要素為RFS寬度模擬基準為基準

6、要素的理想幾何對應物的中平心面。理想幾何對應物(或實際配合包容面)是在最小間距(對外表面)或最大間距(對內表面)上的接觸基準要素相應表面的兩平行平面。c)第二基準要素為RFS直徑或寬度 對外表面和內表面而言，第二基準(軸線或中心平面)是用上述(a)、(b)項中的同樣方法建立的。但有一個附加條件：即接觸圓柱面或平行面必須在方位上垂直于第一基準(通常是平面)，即相對于第一基準要素的實際配合包容面保持垂直。下圖中的基準B說明了關于直徑的這一原理，同樣這也適用于寬度。 d)第三基準要素為RFS直徑或寬度對外表面和內表面而言，第三基準(軸線或中心平面)建立的方法和(c)項所述的方法相同。它的附加要求是：

7、接觸圓柱面或平行面相對第一和第二基準兩者定向，即相對第一和第二基準兩者的實際配合包容面定向，見下圖。在MMC下規定基準要素當基準要素是在MMC基礎上的尺寸要素時，工藝裝備中保持尺寸恒定的機加或測量元件可以用來模擬該要素的理想幾何形狀并建立基準。在此情況下，理想幾何對應物的尺寸是由規定的基準要素的MMC極限尺寸或它的MMC實效狀態確定。第一或單個基準要素的尺寸當第一或單個基準要素的尺寸受圓度或圓柱度公差控制時，用于建立模擬基準理想幾何對應物的尺寸應是MMC極限尺寸；例如在MMC下采用直線度公差時，理想幾何對應物的尺寸應是MMC實效狀態，見下圖；當在RFS基礎上采用直線度公差時，理想幾何對應物的尺

8、寸應是其內邊界或外邊界，見下圖。 第二或第三基準要素的尺寸 同一基準體系中的第二或第三基準要素的尺寸是由位置公差或按相應定位來控制時，用來模擬該基準的理想幾何對應物的尺寸為基準要素的實效狀態尺寸，見下圖。該圖例示出了第二和第三基準要素兩者采用MMC的相關規定，且是在實效狀態下模擬的。基準先后順序和實體狀態的影響當規定了先后順序的基準包含有尺寸要素時，必須要考慮確定基準要素應適用的實體狀態。其實體狀態和先后順序的影響與零件的配合以及功能有關，如下圖。 (a) 在RFS下的圓柱要素為第一基準 圖(b)中，直徑A為第一基準要素并應用RFS；表面B為第二基準要素。基準軸為接觸直徑A的最小外接圓柱的軸線

9、，即直徑A的實際配合包容面。這個圓柱包括了A尺寸在規定極限內的變化。然而，表面B和直徑A之間垂直度的變化將影響表面B與其相應基準平面的接觸程度。 (b) 表面為第一基準 圖(c)中，表面B為第一基準要素，直徑A為第二基準要素并應用RFS。基準軸線為與直徑A相接觸且垂直于基準平面B的最小外接圓柱的軸線，即直徑A的實際配合包容面垂直于基準平面B，再加上尺寸變化。此圓柱包括直徑A和表面B之間垂直度的任何變化。 (c) 在MMC下的圓柱要素為第二基準要素 圖(d)中，表面B為第一基準要素，直徑A為第二基準要素并采用MMC。基準軸線是與基準平面B垂直的定位尺寸的實效狀態的圓柱的軸線。在此圓柱邊界內允許尺

10、寸和基準要素A的垂直度變化。此外，當基準要素A的實際配合包容面偏離其MMC尺寸時，允許其軸線相對基準軸線位移。公共基準要素當用不止一個基準要素來建立單一基準時，將這些基準符號字母(連同限定符號)，中間用連字符連接填入公差框格的一個格中，如下圖所示。由于這些基準要素具有同等重要性，基準符號字母無須考慮其先后順序。兩平表面的公共基準平面公共基準平面由同時接觸兩個表面的高點來模擬。用于建立公共基準平面的中間斷開的兩表面，作為基準要素要分別標注，見下圖。兩同軸要素的公共軸線兩個同軸直徑建立的公共基準軸線，是由同時與具有同軸圓柱面的兩表面的高點相接觸模擬形成的。由同軸基準要素建立的基準軸線通常用作第一基準，見下圖。 局部表面作基準 當指定某一部分表面來代替全部表面作為基準要素時，可用平行于表面輪廓畫出的粗點劃線表示。 多基準體系分別要求由于功能要求，部分零件要求多個基準體系，分別要求的標注，如下圖。 在圖中，基準要素D、B和C及基準要素D、E和B組成不同的基準體系，基準要素A、B和C又另組成一個基準體系。 圖示出了在三處規定了幾何公差的零件，每項都有各自的基準。盡管有的基準符號字母在每個框格中都有出現，但每種組合都是不同的，都是獨立的要求。同時要求當有多個被測要素或成組要素相對共用的基準要素以相同的先后順序和相同的實體狀態下的理論