幾何尺寸與公差（GD&T）是現(xiàn)代精密制造的基石，它為設(shè)計(jì)師提供了一種有效的系統(tǒng)，以便向制造商傳達(dá)公差和形狀要求。在GD&T系統(tǒng)中，基準(zhǔn)是一個(gè)基本概念，理解它的含義對(duì)于生產(chǎn)和檢測(cè)人員來(lái)說(shuō)非常必要。本文將討論基準(zhǔn)在幾何尺寸與公差中的定義、類型以及基準(zhǔn)符號(hào)等話題，請(qǐng)繼續(xù)閱讀。

GD&T中的基準(zhǔn)是什么？

讓我們首先明確基準(zhǔn)的定義。ASME Y14.5（1994）將基準(zhǔn)定義為“從指定基準(zhǔn)特征的真實(shí)幾何對(duì)應(yīng)物中得出的理論上精確的點(diǎn)、軸或平面?；鶞?zhǔn)是確定零件特征位置或幾何特性的原點(diǎn)?！焙?jiǎn)而言之，基準(zhǔn)是測(cè)量和定位零件不同幾何特征的參考實(shí)體。

此外，另一個(gè)需要注意的是它與GD&T中其他符號(hào)的使用關(guān)系?；鶞?zhǔn)符號(hào)可以與除形狀公差（如平面度、直線度等）相關(guān)的符號(hào)以外的所有GD&T符號(hào)一起使用。

為了進(jìn)一步說(shuō)明這一點(diǎn)，想象一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子，假設(shè)你畫(huà)了一個(gè)矩形，并在其中心畫(huà)了一個(gè)圓孔?，F(xiàn)在，你想檢查你畫(huà)的圓是否偏離了中心。為此，你需要測(cè)量矩形邊緣到圓心之間的距離。在這種情況下，你的基準(zhǔn)將是矩形的邊緣，因?yàn)樗情_(kāi)始測(cè)量的參考線。

了解基準(zhǔn)的基礎(chǔ)知識(shí)

現(xiàn)在，我們可以繼續(xù)探討更深入的話題，這將有助于你更好地理解上面的基準(zhǔn)定義。

基準(zhǔn)與基準(zhǔn)特征

混淆“基準(zhǔn)”和“基準(zhǔn)特征”這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)是一個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤。為了更好的理解專業(yè)的工程圖紙，必須明確這兩個(gè)概念。

基準(zhǔn)特征是零件的實(shí)體、有形特征，用于確定基準(zhǔn)。由于它是一個(gè)真實(shí)存在的實(shí)體，因此不是精確的，并且可能具有不規(guī)則的形狀。

基準(zhǔn)是一個(gè)相對(duì)更抽象的概念，它是基準(zhǔn)特征的幾何精確表示。例如，如果粗糙表面是基準(zhǔn)特征，則基準(zhǔn)將是模擬該表面的最完美平滑平面。

基準(zhǔn)參考框架

基準(zhǔn)參考框架（DRF）是GD&T中的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，指的是在檢查和測(cè)量過(guò)程中鎖定零件自由度的坐標(biāo)系。這里的“鎖定”意味著它確定零件在空間中的方向和位置，并為所有公差帶提供基準(zhǔn)系統(tǒng)。因此，DRF為測(cè)量零件特征提供了參考系統(tǒng)。

由于任何特征都有六個(gè)自由度，因此DRF應(yīng)鎖定所有這些自由度。這通常通過(guò)三個(gè)平面來(lái)完成，這些平面在物理環(huán)境中也很容易模擬。

上面的圖表給出了一個(gè)例子，零件中有多個(gè)特征需要測(cè)量。首先，想象一下，如果你想在不考慮藍(lán)色組件的情況下檢查零件，那么將很難且不可靠地進(jìn)行測(cè)量，因?yàn)槟銢](méi)有適當(dāng)?shù)膮⒖紒?lái)進(jìn)行測(cè)量。三個(gè)藍(lán)色平面構(gòu)成了DRF，確定并定位了零件。

主要基準(zhǔn)和次要基準(zhǔn)

在GD&T基準(zhǔn)系統(tǒng)中，單個(gè)基準(zhǔn)通常不足以完全測(cè)量零件。因此，工程人員使用多種類型的基準(zhǔn)來(lái)全面標(biāo)注零件尺寸。

然而，基準(zhǔn)是根據(jù)優(yōu)先級(jí)來(lái)設(shè)定的。主要基準(zhǔn)對(duì)零件的形狀和尺寸最為關(guān)鍵，而次要基準(zhǔn)則在其之后。在許多情況下，設(shè)計(jì)師還會(huì)定義一個(gè)第三基準(zhǔn)。

讓我們回到前面的例子并進(jìn)行更新，你可能已經(jīng)意識(shí)到，一次測(cè)量不足以完全確定圓心的位置。因此，在垂直方向上進(jìn)行第二次測(cè)量時(shí)，使用了次要基準(zhǔn)定義，這樣就完成了測(cè)量。

工程圖紙中的基準(zhǔn)目標(biāo)

基準(zhǔn)目標(biāo)是工程圖紙和標(biāo)注中的一個(gè)關(guān)鍵概念?；鶞?zhǔn)目標(biāo)符號(hào)（如下所示）出于測(cè)量和檢驗(yàn)等實(shí)際需求，被指定用于基準(zhǔn)特征。在本節(jié)中，我們將回答什么是基準(zhǔn)目標(biāo)這一問(wèn)題。

基準(zhǔn)與基準(zhǔn)目標(biāo)

從上面的文字中，我們可以清楚地理解基準(zhǔn)的定義?；鶞?zhǔn)是一個(gè)精確的幾何實(shí)體，在測(cè)量和質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程中用作參考。

基準(zhǔn)目標(biāo)是一個(gè)點(diǎn)、線或區(qū)域，它提供了額外的信息，使工程人員能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)特征用作測(cè)量參考。它是零件與測(cè)量裝置之間建立物理接觸的“目標(biāo)”，對(duì)于進(jìn)行測(cè)量至關(guān)重要。

如何使用基準(zhǔn)目標(biāo)？

下面的圖示展示了基準(zhǔn)和基準(zhǔn)目標(biāo)的使用?；鶞?zhǔn)符號(hào)確定了前面的表面為基準(zhǔn)A。基準(zhǔn)目標(biāo)符號(hào)被標(biāo)記了三次，每一個(gè)都確定了基準(zhǔn)A上一個(gè)直徑為15毫米的圓形接觸區(qū)。

現(xiàn)在，假設(shè)這個(gè)零件被送到一名質(zhì)檢員那里，該檢查員正在使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）相對(duì)于基準(zhǔn)A進(jìn)行所有測(cè)量。為了執(zhí)行這些測(cè)量，檢查員必須將基準(zhǔn)A表面放置在CMM的工作臺(tái)上。

在這個(gè)例子中，基準(zhǔn)目標(biāo)是檢查員使用多少個(gè)安裝銷的指南。此外，它們還傳達(dá)了在這些位置準(zhǔn)確安裝銷的信息。銷必須在三個(gè)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)接觸零件，才能根據(jù)規(guī)范確定基準(zhǔn)。

基準(zhǔn)符號(hào)：如何分類？

基準(zhǔn)符號(hào)是幾何尺寸與公差（GD&T）系統(tǒng)中的核心概念。由于每個(gè)尺寸都需要一個(gè)基準(zhǔn)，有多種方式可以標(biāo)注基準(zhǔn)符號(hào)。因此，根據(jù)這些應(yīng)用將其分為兩大類。

表面或軸上的基準(zhǔn)符號(hào)

第一種方法是將表面或軸作為基準(zhǔn)，可以說(shuō)是GD&T基準(zhǔn)中常見(jiàn)的用法。這意味著一個(gè)平面或圓形特征的軸線用作尺寸標(biāo)注的參考基準(zhǔn)。

在工程圖紙上標(biāo)明表面或軸為基準(zhǔn)有多種方式。在下面的示例中，基準(zhǔn)A和E分別是前面和后面的表面。實(shí)線和虛線表示前面和后面的區(qū)別。

該圖示還展示了分配基準(zhǔn)的變化。例如，基準(zhǔn)C既可以通過(guò)指向表面的箭頭來(lái)建立，也可以通過(guò)參考為尺寸標(biāo)注繪制的延長(zhǎng)線來(lái)建立。

具有尺寸的特征上的基準(zhǔn)符號(hào)

另一種情況是具有尺寸的特征為基準(zhǔn)。具有尺寸的特征是其幾何特征。例如，孔和槽是具有尺寸的特征。

例如，在上面的圖示中，基準(zhǔn)A引用的是尺寸為1.500的特征。請(qǐng)注意，基準(zhǔn)符號(hào)與尺寸箭頭在一條直線上，這與上面的示例不同?；鶞?zhǔn)C是直徑為0.75mm的孔的軸線。如果孔的中心尺寸偏差，則基準(zhǔn)也會(huì)隨之移動(dòng)。這些類型的基準(zhǔn)通常用于控制工程配合和像跳動(dòng)這樣的要素。

結(jié)論

GD&T基準(zhǔn)無(wú)疑是GD&T系統(tǒng)的關(guān)鍵方面，它也是支持大量工程圖紙系統(tǒng)的基礎(chǔ)，確保產(chǎn)品在功能公差范圍內(nèi)制造。

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常見(jiàn)問(wèn)題

為什么基準(zhǔn)在GD&

T中很重要？

基準(zhǔn)是GD&T中的一個(gè)基本概念。它為幾何特征分配尺寸提供了參考，并向質(zhì)量檢查員傳達(dá)了如何定向和定位零件進(jìn)行測(cè)量。

在GD&T中如何選擇基準(zhǔn)？

基準(zhǔn)特征的選擇應(yīng)能建立一個(gè)完整的基準(zhǔn)參考框架，這意味著基準(zhǔn)必須限制零件及其特征的所有自由度。

哪些GD&T符號(hào)需要基準(zhǔn)？

除了形狀公差（直線度、平面度、圓柱度和圓度）外，基準(zhǔn)符號(hào)與所有GD&T符號(hào)兼容。除了這些之外，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需要使用基準(zhǔn)符號(hào)。