英制形位公差應(yīng)用指南介紹4(基準(zhǔn)部分)

1、六、基準(zhǔn)與基準(zhǔn)體系 基準(zhǔn)是理想的點(diǎn)、軸線(xiàn)、平面。這些幾何要素存在于三個(gè)相互垂直平面的直角坐標(biāo)體系中，該體系稱(chēng)之為基準(zhǔn)體系（三基面體系），見(jiàn)圖 。基準(zhǔn)要素的選擇基準(zhǔn)要素的選擇選擇基準(zhǔn)要素的基礎(chǔ)是基準(zhǔn)要素與被測(cè)要素間的關(guān)系和設(shè)計(jì)要求。為保證裝配，協(xié)調(diào)配對(duì)零件方位的要素應(yīng)選為基準(zhǔn)要素。零件上的基準(zhǔn)要素一定要易于接觸并有足夠的大小?；鶞?zhǔn)在零件上應(yīng)易于判讀和辨認(rèn)。 基準(zhǔn)要素順序基準(zhǔn)要素順序?yàn)樵诨鶞?zhǔn)體系內(nèi)正確定位零件，基準(zhǔn)要素必須規(guī)定先后順序，要求的先后順序通過(guò)公差框格從左到右依次標(biāo)入適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)符號(hào)的字母來(lái)表示，見(jiàn)下圖。 在圖中基準(zhǔn)要素標(biāo)識(shí)為D、E和F。這些表面對(duì)于零件的設(shè)計(jì)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(xiàn)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(zhǔn)要素。 基準(zhǔn)體系中用平面基準(zhǔn)要素定位零件 （321規(guī)則） 若將上圖所示的零件置于由工藝裝備模擬的基準(zhǔn)體系中，其順序則如下圖所示。 當(dāng)該表面規(guī)定為第一基準(zhǔn)要素時(shí)，表面上至少三個(gè)高點(diǎn)按最小條件與第一基準(zhǔn)平面相接觸而使零件與基準(zhǔn)體系聯(lián)系起來(lái)，見(jiàn)圖(a)。作為第二基準(zhǔn)要素的表面，則至少有兩個(gè)點(diǎn)與第二基準(zhǔn)平面相接觸，見(jiàn)圖(b)。作為第三基準(zhǔn)要素的表面，至少一個(gè)點(diǎn)與第三基準(zhǔn)平面相接觸，以完成零件的定位，如圖(c)。當(dāng)在模擬的基準(zhǔn)面上進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在基準(zhǔn)體系上定位零件可以保證有一個(gè)共同的測(cè)量基礎(chǔ)。321規(guī)則應(yīng)用基準(zhǔn)體系中用圓

3、柱基準(zhǔn)要素定位零件在基準(zhǔn)體系中，軸線(xiàn)體現(xiàn)了兩個(gè)基準(zhǔn)平面，兩基準(zhǔn)平面以直角相交其交線(xiàn)即為基準(zhǔn)軸線(xiàn)。圓柱表面的基準(zhǔn)是基準(zhǔn)要素的理想幾何對(duì)應(yīng)物理想幾何對(duì)應(yīng)物(例如實(shí)際配合包容面或?qū)嶓w狀態(tài)邊界)的軸線(xiàn)，且在工藝裝備上由一個(gè)圓柱體的軸線(xiàn)模擬。該軸線(xiàn)作為零件其它要素定位測(cè)量的起點(diǎn)，見(jiàn)下圖。 圖(a)。第一基準(zhǔn)要素K將與第一基準(zhǔn)平面相接觸，第二基準(zhǔn)要素M為圓柱，它與基準(zhǔn)體系中的第二和第三基準(zhǔn)平面相關(guān)，這兩個(gè)基準(zhǔn)平面的交線(xiàn)與基準(zhǔn)軸線(xiàn)重合，見(jiàn)圖(b)。一旦建立，在第二和第三基準(zhǔn)平面表示測(cè)量的方向時(shí)，基準(zhǔn)軸線(xiàn)則成為相關(guān)尺寸的起點(diǎn)。角向定位若需限制零件繞基準(zhǔn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，應(yīng)建立角向定位，此時(shí)在公差框格內(nèi)應(yīng)引入第三個(gè)基準(zhǔn)

4、要素，如下圖所示。圖(a)為圖樣標(biāo)注，圖(b)為裝配關(guān)系。角向定位將由槽口C(第三基準(zhǔn)要素)的中心平面建立。對(duì)圖(a)零件建立基準(zhǔn)體系的說(shuō)明見(jiàn)另圖。 基準(zhǔn)的建立基準(zhǔn)的建立用不受尺寸變化影響的基準(zhǔn)要素建立基準(zhǔn)用不受尺寸變化影響的基準(zhǔn)要素建立基準(zhǔn)當(dāng)一個(gè)平表面被規(guī)定為基準(zhǔn)要素時(shí)，相應(yīng)的基準(zhǔn)由與該表面相接觸的點(diǎn)形成的模擬平面建立，見(jiàn)下圖。 接觸的程度取決于該表面是第一、第二或第三基準(zhǔn)要素。若第一或第二基準(zhǔn)要素的表面不規(guī)則，例如零件與工藝裝備的相應(yīng)表面接觸不穩(wěn)定，可根據(jù)需要將零件調(diào)整到最佳位置以模擬基準(zhǔn)。 用受尺寸變化影響的基準(zhǔn)要素建用受尺寸變化影響的基準(zhǔn)要素建立基準(zhǔn)立基準(zhǔn)尺寸要素作為基準(zhǔn)要素時(shí)，不同于

5、單個(gè)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(shí)必須確定RFS、MMC或LMC是否適用于該情況。規(guī)定基準(zhǔn)要素為RFS當(dāng)在RFS基礎(chǔ)上應(yīng)用帶尺寸公差的基準(zhǔn)要素時(shí)，基準(zhǔn)是由要素表面同加工設(shè)備表面間的實(shí)體緊密接觸而建立的，不受實(shí)體尺寸變化的影響。尺寸可變的機(jī)床元件(如卡盤(pán)、心軸、臺(tái)鉗或定中心裝置)通常用于模擬要素的真實(shí)幾何對(duì)應(yīng)物，并用來(lái)建立基準(zhǔn)軸線(xiàn)或中心平面。a)第一基準(zhǔn)要素為RFS直徑 模擬基準(zhǔn)為基準(zhǔn)要素的理想幾何對(duì)應(yīng)物的軸線(xiàn)。真實(shí)幾何對(duì)應(yīng)物(或?qū)嶋H配合包容面)是接觸基準(zhǔn)要素表面的最小外接(對(duì)外表面)或最大內(nèi)接(對(duì)內(nèi)表面)理想圓柱見(jiàn)圖。 b)第一基準(zhǔn)要素為RFS寬度模擬基準(zhǔn)為基準(zhǔn)

6、要素的理想幾何對(duì)應(yīng)物的中平心面。理想幾何對(duì)應(yīng)物(或?qū)嶋H配合包容面)是在最小間距(對(duì)外表面)或最大間距(對(duì)內(nèi)表面)上的接觸基準(zhǔn)要素相應(yīng)表面的兩平行平面。c)第二基準(zhǔn)要素為RFS直徑或?qū)挾?對(duì)外表面和內(nèi)表面而言，第二基準(zhǔn)(軸線(xiàn)或中心平面)是用上述(a)、(b)項(xiàng)中的同樣方法建立的。但有一個(gè)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(zhǔn)(通常是平面)，即相對(duì)于第一基準(zhǔn)要素的實(shí)際配合包容面保持垂直。下圖中的基準(zhǔn)B說(shuō)明了關(guān)于直徑的這一原理，同樣這也適用于寬度。 d)第三基準(zhǔn)要素為RFS直徑或?qū)挾葘?duì)外表面和內(nèi)表面而言，第三基準(zhǔn)(軸線(xiàn)或中心平面)建立的方法和(c)項(xiàng)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(duì)第一和第二基準(zhǔn)兩者定向，即相對(duì)第一和第二基準(zhǔn)兩者的實(shí)際配合包容面定向，見(jiàn)下圖。在MMC下規(guī)定基準(zhǔn)要素當(dāng)基準(zhǔn)要素是在MMC基礎(chǔ)上的尺寸要素時(shí)，工藝裝備中保持尺寸恒定的機(jī)加或測(cè)量元件可以用來(lái)模擬該要素的理想幾何形狀并建立基準(zhǔn)。在此情況下，理想幾何對(duì)應(yīng)物的尺寸是由規(guī)定的基準(zhǔn)要素的MMC極限尺寸或它的MMC實(shí)效狀態(tài)確定。第一或單個(gè)基準(zhǔn)要素的尺寸當(dāng)?shù)谝换騿蝹€(gè)基準(zhǔn)要素的尺寸受圓度或圓柱度公差控制時(shí)，用于建立模擬基準(zhǔn)理想幾何對(duì)應(yīng)物的尺寸應(yīng)是MMC極限尺寸；例如在MMC下采用直線(xiàn)度公差時(shí)，理想幾何對(duì)應(yīng)物的尺寸應(yīng)是MMC實(shí)效狀態(tài)，見(jiàn)下圖；當(dāng)在RFS基礎(chǔ)上采用直線(xiàn)度公差時(shí)，理想幾何對(duì)應(yīng)物的尺

8、寸應(yīng)是其內(nèi)邊界或外邊界，見(jiàn)下圖。 第二或第三基準(zhǔn)要素的尺寸 同一基準(zhǔn)體系中的第二或第三基準(zhǔn)要素的尺寸是由位置公差或按相應(yīng)定位來(lái)控制時(shí)，用來(lái)模擬該基準(zhǔn)的理想幾何對(duì)應(yīng)物的尺寸為基準(zhǔn)要素的實(shí)效狀態(tài)尺寸，見(jiàn)下圖。該圖例示出了第二和第三基準(zhǔn)要素兩者采用MMC的相關(guān)規(guī)定，且是在實(shí)效狀態(tài)下模擬的?；鶞?zhǔn)先后順序和實(shí)體狀態(tài)的影響當(dāng)規(guī)定了先后順序的基準(zhǔn)包含有尺寸要素時(shí)，必須要考慮確定基準(zhǔn)要素應(yīng)適用的實(shí)體狀態(tài)。其實(shí)體狀態(tài)和先后順序的影響與零件的配合以及功能有關(guān)，如下圖。 (a) 在RFS下的圓柱要素為第一基準(zhǔn) 圖(b)中，直徑A為第一基準(zhǔn)要素并應(yīng)用RFS；表面B為第二基準(zhǔn)要素?；鶞?zhǔn)軸為接觸直徑A的最小外接圓柱的軸線(xiàn)

9、，即直徑A的實(shí)際配合包容面。這個(gè)圓柱包括了A尺寸在規(guī)定極限內(nèi)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(yīng)基準(zhǔn)平面的接觸程度。 (b) 表面為第一基準(zhǔn) 圖(c)中，表面B為第一基準(zhǔn)要素，直徑A為第二基準(zhǔn)要素并應(yīng)用RFS?；鶞?zhǔn)軸線(xiàn)為與直徑A相接觸且垂直于基準(zhǔn)平面B的最小外接圓柱的軸線(xiàn)，即直徑A的實(shí)際配合包容面垂直于基準(zhǔn)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(zhǔn)要素 圖(d)中，表面B為第一基準(zhǔn)要素，直徑A為第二基準(zhǔn)要素并采用MMC?；鶞?zhǔn)軸線(xiàn)是與基準(zhǔn)平面B垂直的定位尺寸的實(shí)效狀態(tài)的圓柱的軸線(xiàn)。在此圓柱邊界內(nèi)允許尺

10、寸和基準(zhǔn)要素A的垂直度變化。此外，當(dāng)基準(zhǔn)要素A的實(shí)際配合包容面偏離其MMC尺寸時(shí)，允許其軸線(xiàn)相對(duì)基準(zhǔn)軸線(xiàn)位移。公共基準(zhǔn)要素當(dāng)用不止一個(gè)基準(zhǔn)要素來(lái)建立單一基準(zhǔn)時(shí)，將這些基準(zhǔn)符號(hào)字母(連同限定符號(hào))，中間用連字符連接填入公差框格的一個(gè)格中，如下圖所示。由于這些基準(zhǔn)要素具有同等重要性，基準(zhǔn)符號(hào)字母無(wú)須考慮其先后順序。兩平表面的公共基準(zhǔn)平面公共基準(zhǔn)平面由同時(shí)接觸兩個(gè)表面的高點(diǎn)來(lái)模擬。用于建立公共基準(zhǔn)平面的中間斷開(kāi)的兩表面，作為基準(zhǔn)要素要分別標(biāo)注，見(jiàn)下圖。兩同軸要素的公共軸線(xiàn)兩個(gè)同軸直徑建立的公共基準(zhǔn)軸線(xiàn)，是由同時(shí)與具有同軸圓柱面的兩表面的高點(diǎn)相接觸模擬形成的。由同軸基準(zhǔn)要素建立的基準(zhǔn)軸線(xiàn)通常用作第一基準(zhǔn)，見(jiàn)下圖。 局部表面作基準(zhǔn) 當(dāng)指定某一部分表面來(lái)代替全部表面作為基準(zhǔn)要素時(shí)，可用平行于表面輪廓畫(huà)出的粗點(diǎn)劃線(xiàn)表示。 多基準(zhǔn)體系分別要求由于功能要求，部分零件要求多個(gè)基準(zhǔn)體系，分別要求的標(biāo)注，如下圖。 在圖中，基準(zhǔn)要素D、B和C及基準(zhǔn)要素D、E和B組成不同的基準(zhǔn)體系，基準(zhǔn)要素A、B和C又另組成一個(gè)基準(zhǔn)體系。 圖示出了在三處規(guī)定了幾何公差的零件，每項(xiàng)都有各自的基準(zhǔn)。盡管有的基準(zhǔn)符號(hào)字母在每個(gè)框格中都有出現(xiàn)，但每種組合都是不同的，都是獨(dú)立的要求。同時(shí)要求當(dāng)有多個(gè)被測(cè)要素或成組要素相對(duì)共用的基準(zhǔn)要素以相同的先后順序和相同的實(shí)體狀態(tài)下的理論