Proe/Creo 产品结构设计 - 几何公差 - 基准 基准
本章目的：了解形位公差的基准及其应用。
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1.前言
基准是几何公差独有的东西，是对公差的重要升级。
没错，线性公差过去是无基准的，因为线性公差代表两个特征之间的距离。原因是没有基准符号。
虽然在实践中使用了线性公差，但大家早就明白基准的重要性，在使用中也有基准的概念，但不归为理论。因此，即使在尺寸链注释中，具有该线性公差基准的概念也是模棱两可的。如下所示，
虽然大家都知道轴端是标杆，但也不是不能吹毛求疵。
但形位公差有一个基准符号，就不同了。任何人都可以理解基准是什么。
本章专门介绍如何标记基准。
2.基准定义2.1 基准
——与被测元素相关的几何理想元素，用于定义其几何位置关系（如轴、线、平面等）；
— 可以由零件上的一个或多个基准特征组成。
2.2 模拟基准特征
— 具有足够精度的实际表面，用于在加工和检查期间建立基准并与基准特征接触。
//部分网络资料和培训资料有误，特别是坑，注意。如下所示：
2.3 检测示例
---在加工和检测过程中，常以测量平台表面、检具定位面或心轴等具有足够精度的实际表面作为模拟参考元件。
---模拟的基准要素是基准的实际体现。
3.类型3.1 个单一基准
——以一个元素为基准；
3.2 组合（公共）基准
--以两个或多个元素为基准；
//一般AB轴为装配面。
3.3 基准系统
- 两个或三个独立基准的组合；
//注意多基准系统的设计要求。如果你有这个要求，你需要多个基准测试，否则只会很麻烦。
三基平面系统 基准参考系 — 由三个相互垂直的理想（基准）平面组成的空间笛卡尔坐标系。请参见图 21。
4. 自由度和基准极限
一个物体有 6 个自由度。
4.1 基准极限自由度示例
①由平面参考形状确定的模拟参考形状建立了一个参考平面，它限制了三个自由度（一个平移，两个旋转）。
②由基准形状的宽度（两个相对的平行面）确定的模拟基准形状建立一个基准中心平面，限制三个自由度（一个平移，两个旋转）。
③由球面基准形状确定的模拟基准形状建立基准中心点，限制了三个平移自由度。
④ 由圆柱的基准形状（两个相对的平行面）确定的模拟基准形状建立基准中心轴，限制四个自由度（两个平移检具设计，两个旋转）。
⑤ 由模拟基准形状确定的圆锥基准形状（两个相对的平行面）建立基准中心轴和基准中心点，限制了五个自由度（三个平移，两个旋转）。
⑥ 线性拉伸的基准形状 由基准平面和基准中心轴确定的模拟基准形状，限制了五个自由度（两个平移，三个旋转）。
//无法在第一时间判断受限自由度，要看物体的哪些自由度没有受限（也就是怎么还能动）。
此外，上面的视图是注释数据的一个很好的例子。而且，从最后几张图可以看出，基准本身是有要求的，比如表面的平整度。
5.三基面系统示例5.1 板件三基面系统
//思考题：
①设计是否一定要求孔的轴线垂直于D面，平行于E面和F面？如果不是，孔的定位是否需要三基系统？
②如果设计时要求孔的轴线垂直于D面，同时平行于E面和F面。但是，D 面和 E 面已标明垂直度要求。孔位打标是否需要三基平面系统？
5.2 圆盘零件三基系统5.2.1 I类
//剩下一个自由度。表盘可以自由转动。打孔时，可以将未加工好的圆盘形零件以任意角度放入夹具中并打孔。
从设计上看，要求四个孔的轴线垂直于K平面，平行于外圆的轴线。孔的位置由最大的实体补偿。
5.2.2 第二类
// 在作者看来，这是一个错误的解释！
设计要求：要求3个孔的轴线垂直于U面，平行于小圆轴线V，平行于W面。孔的位置由最大的实体补偿。
从加工上看，3个孔相对于回转部分的定位是D型面的位置，是必须的，不能随意进行孔加工。
5.3 三个基准系统结论
数据结论：
由上可知，三基面系统不一定非要用三个参考系来表示。对于板件，采用三个基准框架来表示三基系统；对于圆盘零件，只要使用两个基准框架，就已经表示了三基系统。
以上是从三基系统的原理来讨论参考系的表示量。实际使用中只需要满足零件的功能要求即可，无需强调参考帧数。
作者结论：
在作者看来，恰恰相反。参考帧的数量是从功能的角度确定的。如果对这个功能没有要求，就不要多加引用检具设计，这样会导致对正确零件的错误判断，降低良率。
6.基准目标
— 在零件上指定以反映基准的点、线或局部曲面。它们分别缩写为点目标、线目标和面目标。
1. 点目标可以用带球形接头的圆柱销来体现；
2. 线目标可以用圆柱销线表示；
3. 面目标可以是针端、方形块端或不规则块端。
//不必记住，3d软件在打标时会有所帮助。
基准目标的位置必须以理论上正确的尺寸表示。表面对象也应该为其表面标注尺寸。
6.1 基准示例（图 26)
1）
2）TE 的插座图 114-18679-3 使用大量基准目标来反映基准。
7.基准选择的顺序
基准系统中的基准序列代表了不同的设计要求。请参见图 30。
8.基准选择8.1 考虑函数
• 应考虑在零件装配的配合面上选择基准；//装配面的选择占总数的80%。
• 选择作为基准特征的基准应尽量减少装配偏差；// 优化公差分析，减少尺寸链。
• 零件的基准应该能够代表实际零件的一种特征关系。
8.2 考虑基准的可重复性
• 基准特征本身在制造过程中必须保持尺寸稳定；
• 基准特征必须是可重复的，并且不会因装配等而改变；
• 基准平面应对各种偏差不敏感。
// 这个比较好说稳定性。
8.3 考虑数据的一致性 Coordinated
• 在零件的设计、制造、检查和组装过程中，建立的基准参考系统应尽可能通用和一致。
8.4 节
1）最终选择的基准是以上因素综合的结果
2）一个零件可能有多个方向
//格言“功稳”
9.作者注：选择基准元素的技巧
如果如何选择合适的基准元素让你更加困难，你不妨考虑一下。如：基准面倾斜时会发生什么情况，还能满足设计要求吗？
基准元素的选择是列出一些不良情况的捷径。如果难以想象，可以用三块木板自己演示一下。
一般有几个装配面和几个基准面（懒惰的方式，不值得推广）。
