形位公差基準及運用

基準是形位公差專有的東西,是公差標注的一個重要的升級。

沒錯,以前的線性公差是沒有基準的,因為線性公差代表的是兩個特征之間的距離。原因在于,沒有基準的符號。

雖然線性公差在實際的運用中,大家都早早明白的基準的重要性,也有在運用基準的概念,但并沒有歸類成理論。所以這種線性公差有基準的概念是很曖昧的,哪怕是在尺寸鏈標注中。如下圖:

形位公差基準及運用的圖1

雖然大家都知道軸端是基準,但也不是不能狡辯。但形位公差有了基準符號,就不一樣了。任何人都能明白什么是基準。

形位公差基準及運用的圖2

這章就是專門講述如何標注基準的。

一、基準定義

1 基準 

與被測要素有關且用來定義其幾何位置關系的一個幾何理想要素(如軸線、直線、平面等);

可由零件上的一個或多個基準要素構成。

2 模擬基準要素 

在加工和檢測過程中用來建立基準并與基準要素相接觸,且具有足夠精度的實際表面。

形位公差基準及運用的圖3

形位公差基準及運用的圖4

3 檢測示例

形位公差基準及運用的圖5

在加工和檢測過程中,往往用測量平臺表面、檢具定位表面或心軸等足夠精度的實際表面來作為模擬基準要素。

模擬基準要素是基準的實際體現。

二、類型

1.單一基準

一個要素做一個基準;

形位公差基準及運用的圖6

2.組合(公共)基準

二個或二個以上要素做一個基準;

形位公差基準及運用的圖7

3.基準體系 

由二個或三個獨立的基準構成的組合;

三基面體系 Datum Reference Frame — 三個相互垂直的理想(基準)平面構成的空間直角坐標系。見圖21。

形位公差基準及運用的圖8

三、自由度與基準限制

形位公差基準及運用的圖9

一個物體有6個自由度。

1.基準限制自由度舉例

①一個平面基準形體確定的模擬基準形體建立了一個基準平面,它限制了三個自由度(一個平移,兩個旋轉)。

形位公差基準及運用的圖10

②一個寬度的基準形體(兩個對立的平行表面)確定的模擬基準形體建立了一個基準中心平面,它限制了三個自由度(一個平移,兩個旋轉)。

形位公差基準及運用的圖11

③一個球面的基準形體確定的模擬基準形體建立了一個基準中心點,它限制了三個平移自由度。

形位公差基準及運用的圖12

④一個圓柱的基準形體(兩個對立的平行表面)確定的模擬基準形體建立了一條基準中心軸,它限制了四個自由度(兩個平移,兩個旋轉)。

形位公差基準及運用的圖13

⑤一個圓錐的基準形體(兩個對立的平行表面)確定的模擬基準形體建立了一條基準中心軸和一個基準中心點,它限制了五個自由度(三個平移,兩個旋轉) 。

形位公差基準及運用的圖14

⑥一個線性拉伸的基準形體確定的模擬基準形體建立了一個基準平面和一條基準中心軸,它限制了五個自由度(兩個平移,三個旋轉)。

形位公差基準及運用的圖15

四、三基面體系舉例

1.板類零件三基面體系

形位公差基準及運用的圖16

2.盤類零件三基面體系 

形位公差基準及運用的圖17

3.三基準體系結論

資料結論:

由上可知:三基面體系不是一定要用三個基準框格來表示的。對于板類零件,用三個基準框格來表示三基面體系;對于盤類零件,只要用二個基準框格,就已經表示三基面體系了。

上面是從三基面體系的原理來論述基準框格的表示數量。在實際使用中,只需能滿足零件的功能要求,無需強調基準框格的數量多少。

作者結論:

就作者看來,正好反過來,從功能角度決定基準框的多少,若沒有這個功能的要求,就不要多加基準而導致正確的零件被判錯錯誤,降低良品率。

五、基準目標

用于體現某個基準而在零件上指定的點、線或局部表面。分別簡稱為點目標、線目標和面目標。

形位公差基準及運用的圖18

形位公差基準及運用的圖19

形位公差基準及運用的圖20

①點目標可用帶球頭的圓柱銷體現;

②線目標可用圓柱銷素線體現;

③面目標可為圓柱銷端面,也可為方形塊端面或不規則形狀塊的端面體現。

基準目標的位置必須用理論正確尺寸表示。面目標還應標注其表面的大小尺寸。 

1.基準示例(圖29)

形位公差基準及運用的圖21

六、基準選取先后順序

基準體系中基準的順序前后表示了不同的設計要求。見下圖:  

形位公差基準及運用的圖22

七、基準的選擇

1.考慮功能Function 

?基準應該考慮選擇在零件裝配的配合面上;

?被選做基準特征的基準應該最小化裝配偏差;

? 零件的基準應該能夠代表實際零件的某特征關系。

2.考慮基準的可重復性Repeatability 

?基準特征自身必須在制造過程中保持尺寸穩定;

?基準特征必須具有可重復性,不會因裝配等而變化;

?基準平面應該對各種偏差不敏感。

3 考慮基準的一致性Coordinated 

?建立的基準參考體系應該盡可能在零件的設計、制造、檢驗和裝配過程中共用且一致;

4.結論

1)最終被選定的基準是綜合考慮以上因素的結果

2)一個零件可能有多種定位方式

形位公差基準及運用的圖23

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形位公差基準及運用的圖24

形位公差基準及運用的圖25

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