三坐标检测之图纸基准的建立

1.图纸基准的建立

基准要素符号、基准要素、基准要素对应的理论几何边界和基准之间的关系总结如下。

（1）基准要素是零件的实际物理要素（用手指能够接触到并能留下指纹）。

（2）基准要素符号用来在图纸中标注指明基准要素。

（3）基准要素对应的理论几何边界是由基准要素建立的，而基准是由基准要素对应的理论几何边界拟合的理想的点、线、面。

下面举例说明图纸中几种常见的第一基准建立过程。

2.平面基准的标注与建立

平面作为基准，可以把基准要素符号直接标注在平面轮廓线、轮廓线的延长线上或者用指引线指向平面标注。平面基准的建立标注示例如图5-7所示，基准A是一个平面，基准要素符号A直接标注在平面上。
由于加工误差，实际零件表面不是理想的平面，实际表面不是基准，是基准要素。
因为基准是理想的平面，基准平面A是基准要素A对应的理论几何边界，即基准要素A的相切平面。三坐标测量机（CMM）可以通过在实际零件表面（即基准要素）上取点，然后拟合一个理想的相切平面，即基准平面A。实际检测过程中也可以用检测平台，如大理石平台表面去建立基准，大理石平台表面和零件相比精度很高，可以把大理石平台表面当作基准要素模拟器，由基准要素模拟器表面拟合一个与实际检测平台表面相切的理想平面就是模拟基准平面A。可以用模拟基准平面A等效基准平面A.

3.轴线基准的标注与建立

轴线基准的建立标注示例如图5-9所示，基准要素符号的三角形与轴的直径尺寸线箭头对齐标注，表示基准A是轴的轴线，基准要素是轴的外表面。由于加工误差，实际零件表面的形状不理想，实际表面不是基准，是基准要素。基准是理想的轴线，它是由实际的基准要素对应的理论几何边界建立的，实际某准要素的理论几何边界就是轴的外表面非关联实际包容配合面，即轴的最小外接圆柱面。最小外接圆柱面的轴线就是基准轴线A。三坐标测量机（CMM）可以通过在实际零件表面（即基准要素）上取点，然后拟合一个理想的中心轴线，即基准轴线A。实际检测过程中也可以用一个套筒（检测工装）与实际圆柱表面接触，这个套筒就是基准要素模拟器，套筒的轴线就是模拟基准轴线A.

4.孔基准的标注与建立

孔基准的建立标注示例如图5-10所示，基准要素符号的三角形与孔的直径尺寸线箭头对齐标注，表示基准A是孔的轴线，基准要素是孔的实际外表面。由于加工误差，实际零件外表面的形状不理想，实际表面不是基准，是基准要素。基准是理想的轴线，它是由实际的基准要素对应的理论几何边界建立的，实际基准要素对应的理论几何边界就是孔的外表面非关联实际包容配合面，即孔的最大内切圆柱面，最大内切圆柱面的轴线就是基准轴线A。三坐标测量机（CMM）可以通过在实际零件表面（即基准要素）上取点，然后拟合一个理想的中心轴线，即基准轴线A。实际检测过程中也可以用一个芯轴（检测工装）与实际孔表面接触，这个芯轴就是基准要素模拟器，芯轴的轴线就是模拟基准轴线A。

5.第二基准和第三基准的标注与建立

第二基准和第三基准要素对应的理论几何边界有两个特点：第一个就是自己形状是理想的；第二个就是与前面上一级的基准保持理想的方向和位置。第一、第二基准的建立标注示例如图5-11所示，基准A是一个平面，基准B是一条轴线，基准A和基准B理想状态是垂直的。图纸基准应用A是第一基准，B是第二基准。

首先建立第一基准A，基准A是基准要素及实际表面的相切平面。
第二基准B的建立，基准要素B对应的理论边界是基准要素B（实际轴）的关联实际包容配合面，即最小外接圆柱面，包容配合面首先是形状理想的圆柱面，同时还要考虑与第一基准A的理想方向关系（与第一基准关联），因为图纸理想状态是垂直的，所以第二基准要素B对应的理论几何边界要和第一基准A垂直。基准要素B对应的理论几何边界的轴线就是基准轴线B，最后建立的第一基准A和第二基准B也是相互垂直的，和理想状态一样。
第一、第二和第三基准的建立标注示例（.）如图5-12所示，基准A是一个平面，基准B是其中的一个孔，基准C是另一个孔，理想状态，基准B和基准C都和基准A垂直，且基准C和基准B理想距离是30，图纸基准应用A是第一基准，B是第二基准，C是第三基准。

首先建立第一基准A，基准A是基准要素A及实际表面的相切平面。
第二基准B的建立，基准要素B对应的理论几何边界是基准要素B（实际孔）的关联实际包容配合面，即最大内切圆柱面，首先形状是理想的圆柱面，同时还要考虑与第一基准A的理想方向关系（与第一基准关联），因为图纸理想状态是垂直的，所以第二基准要素B对应的理论几何边界要和第一基准A垂直，基准要素B对应的理论几何边界的轴线就是基淮轴线B，基准轴线B和基准平面A垂直。
第三基准C的建立，基准要素C对应的理论几何边界是基准要素C（实际孔）的关联实际包容配合面，即最大内切圆柱面，首先形状是理想的圆柱面，同时还要受到第一基准A和第二基准B的约束，与它们保持理想的方向和位置关系（与第一基准和第二基准关联），基准要素C对应的理论几何边界有三个特征：形状理想、与基准A方向理想（即垂直）、与基准B位置理想（即距离理想是30）。基准要素C对应的理论几何边界的轴线就是基准轴线C.基准轴线C与基准平面A垂直，且和基准轴线B的距离是30。

第一、第二和第三基准的建立标注示例（二）如图5-13所示，基准A是一个平面，基准B是其中的一个孔，基准C是一个槽口，理想状态，基准B和基准C都与基准A垂直，且基准C的中心面和基准B的轴线在同一平面内，理想距离是0。图纸基准应用A是第一基准，B是第二基准，c是第三基准。
首先建立第一基准A，基准A是基准要素A及实际表面的相切平面。
第二基准B的建立，基准要素B对应的理论几何边界是基准要素B（实际孔）的关联实际包容配合面，即最人内切圆柱面，首先形状是理想的圆柱面，同时还要考虑与第一基准A的理想方向关系（与第一基准关联），因为图纸理想状态是垂直的，所以第二基准要素B对应的理论几何边界要和第一基准A垂直，基准要素B对应的理论几何边界的轴线就是基准轴线B，基准轴线B和基准平面A垂直。
第三基准C的建立，基准要素C对应的理论几何边界是基准要素C（实际槽口）的关联实际包容配合面，即最大内切包容面，首先形状是理想的包容面，同时还要受到第一基准A和第二基准B的约束，与它们保持理想的方向和位置关系（与第一基准A和第二基准B关联），基准要素C对应的理论几何边界有三个特征：形状理想、与基准A方向理想（即垂直）、中心平面与B基准轴线重合（即理想距离是0），基准要素C对应的理论几何边界的中心平面就是基准中心平面C

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