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公共基准的理解与应用与零件自由度及其约束

 blackhappy 2022-12-25 发布于陕西

共面基准

共面基准标注示例如图1‑67所示,图纸标注基准A是一个平面,基准B是另一个平面,理想状态是两个平面共面,图纸中的基准引用的是A−B公共基准,A−B表示基准是由基准要素A和B共同建立的一个公共基准平面。图纸解释如图5-14所示,实际零件是不理想的,通过在实际零件表面(即基准要素)提取点,提取两个实际表面分别是基准要素A和B,然后通过基准要素分别拟合自己对应的理论几何边界,即实际表面的相切平面,两个基准要素对应的理论几何边界要相互平行,且在同一平面上,最后由两个基准要素A和B对应的理论几何边界共同建立一个公共的基准大平面。

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图 1‑67共面基准标注示例

平行面基准

平行面基准标注示例如图1‑68所示,图纸标注基准A是一个平面,基准B是另一个平面,理想状态是两个平面相互平行,之间的距离为30,图纸中的基准引用的是A−B公共基准,A−B表示基准是由基准要素A和B共同建立的一个公共基准平面。图纸解释如图1‑68所示,实际零件是不理想的,通过在实际零件表面提取点,提取两个实际表面分别是基准要素A和基准要素B,然后通过基准要素分别拟合自己对应的理论几何边界,即实际表面的相切平面,两个对应的理论几何边界要相互平行,且距离为图纸的理想距离30,最后由两个基准要素A和B对应的理论几何边界共同建立一个公共的基准大平面。

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图 1‑68平行面基准标注示例

共轴基准

共轴基准标注示例如图1‑69所示,图纸标注基准A是一个轴,基准B是另一个轴,理想状态是两个轴的轴线重合,图纸中的基准引用的是A−B公共基准,A−B表示基准是由基准要素A和B共同建立的一个公共基准轴线。图纸解释如图5-16所示,实际零件是不理想的,通过在实际零件圆柱表面提取点,提取两个实际圆柱表面分别是基准要素A和基准要素B,然后通过基准要素A和B分别拟合自己对应的理论几何边界,即实际轴的关联实际包容配合面(实际轴的最小外接圆柱面),两个对应的理论几何边界要保持理想的位置和方向关系,即轴线重合(共轴),最后由两个对应的理论几何边界共同建立一个公共的基准轴线。

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图 1‑69 共轴基准标注示例

孔组基准

孔组基准标注示例(一)如图1‑70所示,图纸标注基准A是一个孔,基准B是另一个孔,理想状态是两个孔之间的距离为30,图纸中的基准引用的是A−B公共基准,A−B表示基准是由基准要素A和B共同建立的一个公共基准平面和基准轴线。图纸解释如图1‑70所示,通过在实际零件孔表面提取点,提取两个实际圆柱面分别是基准要素A和基准要素B,然后通过基准要素A和B分别拟合自己对应的理论几何边界,即关联实际包容配合面(实际孔的最大内切圆柱面),两个对应的理论几何边界的轴线要相互平行,且轴线之间的距离为理想距离30,两个对应的理论几何边界的轴线分别是基准轴线A和基准轴线B。由此建立的公共基准是一个基准平面和一个公共基准轴线,基准平面要通过两个基准轴线A和基准轴线B,公共基准轴线是基准轴线A和B的中心线。

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图 1‑70孔组基准标注示例(一)

孔组基准标注示例(二)如图1‑71所示,图纸标注基准A是5个孔,5个孔在圆周方向均匀分布,理想状态5个孔的中心在同一个圆上,圆的理论直径是50。图纸中的基准引用是A−A公共基准,A−A表示基准是由5基准要素A共同建立的一个公共基准平面和基准轴线。图纸解释如图1‑71所示,通过在实际零件孔表面提取点,提取5个实际圆柱面基准要素A,然后通过5个基准要素分别拟合自己对应的理论几何边界,即关联包容配合面(实际孔的最大内切圆柱面),5个对应的理论几何边界的轴线要相互平行,且均布在一个直径为50的圆周上。建立的公共基准是一个基准平面和一个基准轴线,基准轴线是由5个基准要素模拟器建立的公共中心轴线,由公共中心轴线和其中任意一个孔的基准要素对应的理论几何边界轴线建立的平面为公共基准平面。

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图 1‑71孔组基准标注示例(二)

零件自由度及其约束

自由度

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一个自由状态下的零件,在空间坐标系中有六个自由度,沿着三个坐标轴平移和绕着三个坐标轴旋转,我们把三个平移自由度命名为X、Y和Z。把三个转动自由度命名为u、v和w。零件的六个自由度标注示例如图1‑72所示。

图 1‑72零件的六个自由度标注示例

基准要素与自由度约束

可以使用公差框格中的基准要素来约束零件的自由度,基准要素约束自由度的情况取决于基准要素在公差控制框的位置,如是第一基准、第二基准还是第三基准,以及基准要素自身的形状,如是平面基准要素还是孔、轴基准要素等。常见的第一基准要素,且采用与实体边界无关(RMB)的标注,其约束的自由度的情况如下所述。下面列举的都是单一的基准要素。

(1)一个平面基准要素,建立一个基准要素对应的理论几何边界,对应的理论几何边界建立一个基准平面,约束三个自由度(一个平移和两个转动)。

(2)一个宽度基准要素(两个相对立且平行的平面),建立一个基准要素对应的理论几何边界,对应的理论几何边界建立一个基准中心平面,约束三个自由度(一个平移和两个转动)。

(3)一个球形基准要素,建立一个基准要素对应的理论几何边界,对应的理论几何边界建立一个基准中心点,约束三个平移的自由度。

(4)一个圆柱基准要素,建立一个基准要素对应的理论几何边界,对应的理论几何边界建立一个基准轴线,约束四个自由度(两个平移和两个转动)。

第一基准要素与自由度约束标注示例如图1‑73所示,图中为常见的第一基准要素与自由度约束的关系

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图 1‑73第一基准要素与自由度约束标注示例

基准参照系的建立

基准参照系及坐标系是由公差框格中的基准建立的三个相交且相互垂直的基准平面,基准参照系的目的是约束零件的自由度,为零件的尺寸与公差检测提供参考的方向和起始位置,从而保证产品在检测过程中的可重复性。通过基准参照系去约束零件标注的几何公差的公差带,出于功能的需求,有些几何公差带需要约束六个自由度,那么基准参照系就需要三个相互垂直的基准平面,有些几何公差带只需要约束部分自由度,那么基准参照系只需要一个或两个基准平面。基准参照系标注示例如图1‑74所示。

三平面基准建立基准参照系

基准参照系是由图纸上标注的公差框格中的基准建立的,公差框格里的基准是有先后顺序的,所以在建立基准参照系时,也要考虑基准的顺序。三平面基准建立基准参照系标注示例如图1‑75所示,基准A、B、C是三个平面,理想状态三个基准平面是相互垂直的,公差框格中基准引用的顺序:A是第一基准,B是第二基准,C是第三基准。

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图 1‑74基准参照系标注示例

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图 1‑75三平面基准建立基准参照系标注示例

A是第一基准,基准平面A是基准要素A的相切平面,A平面至少取三个点,建立基准平面A。基准平面A可以约束零件的三个自由度,沿着Z轴方向的平移自由度和绕着X轴及Y轴的旋转自由度,基准参照系的Z轴垂直于基准平面A。

B是第二基准,基准平面B是基准要素B的相切平面,且和第一基准平面A垂直,基准B约束两个自由度,Y轴方向的移动和绕着Z轴的旋转。基准平面B和基准平面A的相交线就是基准参照系的X轴。

C是第三基准,基准平面C是基准要素C的相切平面,且和第一、第二基准平面A和B垂直,基准C约束一个自由度,X轴方向的平移自由度。基准平面C和基准平面A的相交线就是基准参照系的Y轴。

三个相互垂直的基准平面正好建立了测量图纸中的位置度的基准参照系,即坐标系,三个相互垂直的基准面的相交点就是坐标系的原点。

一面两孔基准建立基准参照系

一面两孔基准建立基准参照系标注示例如图1‑76所示,基准A是一个平面,基准B、C是孔,理想状态时,基准孔B和基准孔C与基准平面A垂直,公差框格中基准引用的顺序:A是第一基准,B是第二基准,C是第三基准。

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图 1‑76一面两孔基准建立基准参照系标注示例

A是第一基准,基准A是基准要素A的相切平面,A平面至少取三个点,建立基准平面A。基准平面A可以约束零件的三个自由度,沿着Z轴方向的平移自由度和绕着X轴及Y轴的旋转自由度。基准参照系的Z轴垂直于基准平面A。

B是第二基准,基准B是基准要素B对应的理论几何边界的轴线,基准轴线B要和基准平面A垂直,基准轴线B约束两个自由度,Y轴方向的移动和X轴方向的移动。基准轴线B和基准平面A的交点就是基准参照系的原点。

C是第三基准,基准C是基准要素C对应的理论几何边界的轴线,基准轴线C垂直基准平面A,它与基准轴线B的距离是理论距离30。基准轴线C约束一个自由度,绕Z轴方向的旋转。基准轴线B和基准轴线C可以构造一个基准平面,即第二基准平面。

因为三个基准平面是相互垂直的,第三基准平面要通过基准轴线B,同时与其他两个基准平面垂直,其基准参照系如图1‑76所示,三个相互垂直的基准平面正好建立了测量图纸中的位置度的基准参照系,即坐标系。

一面、一孔和一槽基准建立基准参照系

一面、一孔和一槽基准建立基准参照系标注示例如图1‑77所示,基准A是一个面,基准B是一个圆孔,基准C是一个槽口,理想状态时,基准孔B和基准槽口C与基准平面A垂直,公差框格中基准引用的顺序:A是第一基准,B是第二基准,C是第三基准。

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图 1‑77一面、一孔和一槽基准建立基准参照系标注示例

A是第一基准,基准A是基准要素A的相切平面,实际表面至少取三个点,建立基准平面A。基准平面A可以约束零件的三个自由度,沿着Z轴方向的平移自由度,以及绕着X轴和Y轴的旋转自由度。基准参照系的Z轴垂直于基准平面A。

B是第二基准,基准B是基准要素B对应的理论几何边界的轴线,基准轴线B要和基准平面A垂直,基准轴线B约束两个自由度,Y轴方向的移动和X轴方向的移动。基准轴线B和基准平面A的交点就是基准参照系的原点。

C是第三基准,基准C是基准要素C对应的理论几何边界的中心平面,基准中心平面C约束一个自由度,绕Z轴方向的旋转自由度,基准中心平面C同时要过基准轴线B,从而确定基准参照系中的第二基准平面。

因为三基准平面是相互垂直的,第三基准平面要通过基准轴线B,同时垂直另外两基准平面,其基准参照系如图1‑77所示,三个相互垂直的基准平面正好建立了测量图纸中的位置度的基准参照系(即坐标系)。

倾斜面基准建立基准参照系

虽然基准参照系中的三个基准平面相互垂直,但并不代表公差框格中三个基准一定要垂直。斜面基准的基准参照系标注示例如图1‑78所示,三个平面基准A、B、C,理想状态时基准C和基准B不垂直,有一个理论的角度45°。

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图 1‑78斜面基准的基准参照系标注示例

A是第一基准,基准A是基准要素A的相切平面,实际表面至少取三个点,建立基准平面A,基准平面A可以约束零件的三个自由度,沿着Z轴方向的平移自由度,以及绕着X轴和Y轴的旋转自由度。基准参照系的Z轴垂直于基准平面A。

B是第二基准,基准平面B与基准要素B相切,且与基准平面A垂直,基准平面B约束两个自由度,Y轴方向的移动和绕着Z轴的旋转。基准平面B和基准平面A的相交线就是基准参照系的X轴。

C是第三基准,基准平面C与基准要素C相切,且和基准平面A垂直,与基准平面B的角度为理论角度45°。但基准参照系中三个基准平面是相互垂直的,可以把基准平面C绕着Z轴旋转理论角度45°后三个基准平面就相互垂直了。

三个相互垂直的基准平面正好建立了测量图纸中的位置度的基准参照系,即坐标系,其基准参照系如图1‑78所示,三个相互垂直的基准平面的相交点就是坐标系的原点。

基准要素采用最大实体要求

当公差框格中的基准采用最大实体要求即在基准后面加了修饰符号,由基准要素的最大实体(MMC)尺寸和相对应的几何公差共同形成一个固定尺寸的边界,即最大实体边界(MaximumMaterialBoundary,MMB)。最大实体边界是基准要素对应的理论几何边界,最大实体边界对产品的检测有影响,当基准要素的实际包容配合边界偏离最大实体边界时,基准要素对应的理论几何边界和基准要素就会存在间隙,基准要素就可以相对基准要素对应的理论几何边界进行偏移和调整。最大实体边界也为检具设计、工装定位提供了计算依据。

1.第一基准要素最大实体边界(MMB)的尺寸计算

第一基准要素最大实体边界标注示例(一)如图1‑79所示,基准A是一个轴,其最大实体尺寸是20.2,公差框格中基准A后面加了修饰符号,表示基准要素对应的理论几何边界的尺寸是固定的,即基准要素有一个固定的最大实体边界。基准要素A自己没有标注形状公差,由包容原则可知,基准要素A的最大实体边界(MMB),即基准要素A对应的理论几何边界尺寸等于基准要素A的最大实体(MMC)包容边界,其尺寸为20.2。

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图 1‑79第一基准要素最大实体边界标注示例(一)

第一基准要素最大实体边界标注示例(二)如图1‑80所示,基准A是一个轴,其最大实体尺寸是20.2,同时标注了一个直线度公差并采用最大实体要求。基准要素A的最大实体边界,即基准要素A对应的理论几何边界的尺寸等于基准要素A的最大实体(MMC)尺寸加上相应的形状公差,即MMB=20.2+0.4。

第一基准要素没有标注形状公差,其最大实体边界(MMB)等于最大实体(MMC)包容边界。第一基准要素如果标注了形状公差,对于外部尺寸要素(如轴),其最大实体边界(MMB)等于最大实体(MMC)尺寸加上相应的形状公差值。对于内部尺寸要素(如孔),其最大实体边界(MMB)等于最大实体(MMC)尺寸减去相应的形状公差值。

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图 1‑80第一基准要素最大实体边界标注示例(二)

2.第二基准要素最大实体边界(MMB)的尺寸计算

如图1‑81所示,第一基准是平面A,第二基准是直径为16的孔B,孔相对基准A有一个垂直度公差要求,然后用基准A和B管控其他四个孔的位置,基准B后采用最大实体修饰符号。基准要素B的最大实体边界(MMB),即基准要素B对应的理论几何边界的尺寸等于基准要素B的最大实体(MMC)尺寸减去相应的垂直度公差值,即MMB=15.8−0.1。做检具时,基准B孔的定位销的尺寸等于基准要素B的最大实体边界。

如图5-29所示,第一基准是平面A,第二基准是直径为20的轴B,轴对基准A有一个垂直度公差,然后用基准A和B管控其他孔的位置,基准B后采用最大实体修饰符号。基准要素B的最大实体边界(MMB),即基准要素B对应的理论几何边界的尺寸等于基准要素B的最大实体(MMC)尺寸加上相应的垂直度公差值。做检具时,基准B轴的定位孔的尺寸等于基准要素B的最大实体边界。

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图 1‑81 第二基准要素最大实体边界标注示例(一)

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图 1‑82第二基准要素最大实体边界标注示例(二)

第二基准要素最大实体边界的尺寸计算如下。

对于外部尺寸要素(如轴),其最大实体边界(MMB)等于最大实体尺寸(MMC)加上相应的几何公差。对于内部尺寸要素(如孔),其最大实体边界(MMB)等于最大实体尺寸(MMC)减去相应的几何公差。

3.第三基准要素最大实体边界(MMB)的尺寸计算

如图1‑83所示,第一基准是平面A,第二基准是直径为8的孔B,孔对基准平面A有一个垂直度公差,第三基准也是直径为8的孔C,对基准A和B有一个位置度公差,然后用基准A、B、C管控其他四个孔的位置,基准B和C后采用最大实体修饰符号。

第二基准要素B的最大实体边界(MMB),即基准要素B对应的理论几何边界的尺寸等于基准要素B的最大实体(MMC)尺寸减去相应的垂直度公差。第三基准要素C的最大实体边界(MMB),即基准要素C对应的理论几何边界的尺寸等于基准要素C的最大实体(MMC)尺寸减去相应的位置度公差。

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图 1‑83第三基准要素最大实体边界标注示例

第三基准要素最大实体边界的尺寸计算如下。

对于外部尺寸要素(如轴),其最大实体边界(MMB)等于最大实体尺寸(MMC)加上相应的几何公差。

对于内部尺寸要素(如孔),其最大实体边界(MMB)等于最大实体尺寸(MMC)减去相应的几何公差。

基准要素采用最小实体要求

当公差框格中的基准采用最小实体要求,即在基准后面加了修饰符号时,由基准要素的最小实体(LMC)尺寸和相对应的几何公差共同形成一个固定尺寸的边界,即最小实体边界(LeastMaterialBoundary,LMB)。最小实体边界是基准要素对应的理论几何边界,最小实体边界对产品的检测有影响,当基准要素实际包容配合面偏离最小实体边界时,基准要素对应的理论几何边界(最小实体边界)和基准要素就会存在间隙,基准要素就可以相对基准要素对应的理论几何边界进行偏移和调整。

1.第一基准要素最小实体边界(LMB)的尺寸计算

第一基准要素最小实体边界标注示例(一)如图1‑84所示,基准A是一个轴,其最小实体尺寸是19.8,公差框格中基准A后面加了修饰符号,表示基准要素对应的理论几何边界的尺寸是固定的,即基准要素有一个固定的最小实体边界。基准要素没有标注形状公差,基准要素的最小实体边界(LMB)等于基准要素的最小实体(LMC)尺寸,其尺寸为19.8。

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图 1‑84第一基准要素最小实体边界标注示例(一)

第一基准要素最小实体边界标注示例(二)如图1‑85所示,基准A是一个轴,其最小实体尺寸是19.8,同时标注了一个直线度公差并采用最小实体要求,基准要素的最小实体边界(LMB)就等于基准要素的最小实体(LMC)尺寸减去相应的形状公差,即LMB=19.8−0.4。

第一基准要素没有标注几何公差,其最小实体边界(LMB)等于最小实体(LMC)尺寸。

第一基准要素如果标注了形状公差,对于外部尺寸要素(如轴),其最小实体边界(LMB)等于最小实体(LMC)尺寸减去相应的形状公差。对于内部尺寸要素(如孔),其最小实体边界LMB等于最小实体(LMC)尺寸加上相应的形状公差。

2.第二基准要素最小实体边界(LMB)的尺寸计算

对于外部尺寸要素(如轴),其最小实体边界(LMB)等于最小实体尺寸(LMC)减去相应的几何公差。

对于内部尺寸要素(如孔),其最小实体边界(LMB)等于最小实体尺寸(LMC)加上相应的几何公差。

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图 1‑85第一基准要素最小实体边界标注示例(二)

第二基准要素最小实体边界标注示例(一)如图1‑87所示,第一基准是平面A,第二基准是直径为16的孔B,孔相对基准A有一个垂直度公差要求,然后用基准A和B管控其他四个孔的位置,基准B后采用最小实体修饰符号。基准要素B的最小实体边界(LMB),即基准要素B对应的理论几何边界的尺寸等于基准要素B的最小实体(LMC)尺寸加上相应的垂直度公差。

第二基准要素最小实体边界标注示例(二)如图1‑86所示,第一基准是平面A,第二基准是直径为20的轴B,轴对基准A有一个垂直度公差,然后用基准A和B管控其他孔的位置,基准B后采用最小实体修饰符号。基准要素B的最小实体边界(LMB),即基准要素B对应的理论几何边界的尺寸等于基准要素B的最小实体(LMC)尺寸减去相应的垂直度公差。

3.第三基准要素最小实体边界(LMB)的尺寸计算

对于外部尺寸要素(如轴),其最小实体边界(LMB)等于最小实体尺寸(LMC)减去相应的几何公差。

对于内部尺寸要素(如孔),其最小实体边界(LMB)等于最小实体尺寸(LMC)加上相应的几何公差。

第三基准要素最小实体边界标注示例如图1‑88所示,第一基准是平面A,第二基准是直径为8的孔B,孔对基准平面A有一个垂直度公差,第三基准也是直径为8的孔C,对基准A和B有一个位置度公差,然后用基准A、B、C管控其他四个孔的位置,基准B和C后采用最小实体修饰符号。第二基准要素B的最小实体边界(LMB),即基准要素B对应的理论几何边界的尺寸等于基准要素B的最小实体(LMC)尺寸加上相应的垂直度公差,第三基准要素C的最小实体边界(LMB),即基准要素C对应的理论几何边界的尺寸等于基准要素C的最小实体(LMC)尺寸加上相应的位置度公差。

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图 1‑86第二基准要素最小实体边界标注示例(二)

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图 1‑87第二基准要素最小实体边界标注示例(一)

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图 1‑88第三基准要素最小实体边界标注示例

基准要素采用与要素尺寸无关原则

如果公差框格中的基准后面不加最大实体修饰符号和最小实体修饰符号,就是与要素尺寸无关原则。基准要素采用与要素尺寸无关原则后,基准要素对应的理论几何边界的尺寸就不是固定值,它随着基准要素的实际包容配合面尺寸变化而变化,对应的理论几何边界始终与基准要素外表面接触。这种尺寸变化的边界就称为与要素尺寸无关的边界(
RegardlessofMaterialBoundary,RMB)。因为基准对应的理论几何边界始终是和实际基准要素表面贴合的,所以实际基准要素和基准要素对应的理论几何边界不存在间隙,也就不存在基准要素的偏移和调整。

基准要素与尺寸无关边界标注示例如图1‑89所示,基准要素B对应的理论几何边界的尺寸是变化的,其大小等于基准要素实际关联包容配合面尺寸,基准要素对应的理论几何边界始终与基准要素外表面贴合。

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图 1‑89基准要素与尺寸无关边界标注示例

基准要素偏移(DatumFeatureShift)

尺寸要素当作基准要素,并且采用最大实体要求,即在基准后面加了修饰符号,或者采用最小实体要求,即在基准后面加了修饰符号,那么基准要素对应的理论几何边界的尺寸就是一个固定尺寸,其尺寸大小等于基准要素的最大实体边界(MMB)或最小实体边界(LMB)。如果基准要素的实际包容配合面尺寸偏离最大实体边界(MMB)或最小实体边界(LMB)时,实际基准要素和基准要素对应的理论几何边界就有间隙了,那么实际基准要素就可以在基准要素对应的理论几何边界里面移动了,这种移动称为基准要素偏移(DatumFeatureShift)。只有基准要素采用或修饰符号,并且基准要素实际包容配合面尺寸偏离其最大实体或最小实体边界时,才会有这种偏移。

基准要素偏移计算标注示例如图1‑90所示,基准要素的最大实体边界等于20.6,基准要素对应的理论几何边界(功能检具的定位孔)的直径等于基准要素的最大实体边界。当基准要素的实际包容配合面尺寸(尺寸大小和直线度公差综合形成的一个包容配合面,即最小外接圆柱面)等于MMB时,基准要素和基准要素对应的理论几何边界没有间隙,所以基准要素不能偏移。当基准要素的实际包容配合面小于最大实体边界时,基准要素和基准要素对应的理论几何边界就有间隙了,基准要素即可在基准要素对应的理论几何边界内移动(偏移),其偏移量等于基准要素对应的理论边界大小和实际包容配合面大小的差值。比如,当基准要素的实际包容配合面尺寸等于20.6时,没有偏移量。当基准要素的实际包容配合面尺寸等于20.0时,与基准要素对应的理论边界(最大实体边界20.6)比较,差值是0.6,基准要素的偏移量就等于0.6。

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图 1‑90基准要素偏移计算标注示例

基准要素偏移与公差补偿的关系如下。

基准要素偏移(基准后面加)与公差补偿(公差值后面加)不同,因为基准要素偏移并不是在所有情况下对公差框格中的公差值都有补偿的,要取决于实际的图纸标注,一般情况下,如果被管控的要素只有一个,则基准要素偏移对公差值有一定的补偿,如果被测要素是一组要素,如一组孔,则基准要素偏移只对这组要素的整体补偿,而不能对每个要素单独补偿。

基准要素偏移与公差补偿标注示例(一)如图1‑91所示,基准要素和被管控要素理想状态同轴,而且被管控要素只有一个,被管控要素的位置度公差是0.4,采用最大实体要求(公差值后面加了修饰符号)。当轴的直径尺寸是15.8时,公差补偿值是0.4,补偿值加上基本位置度公差值,即被管控轴允许的位置度公差是0.8。

当被管控轴的轴线相对基准轴线偏移超过0.8的位置度公差带时,只要基准要素的实际包容配合面尺寸小于其最大实体边界(MMB),基准要素就可以在基准要素对应的理论几何边界,即最大实体边界中偏移。通过这种偏移,也可以把被管控轴的轴线调回公差带里,即基准要素偏移对公差有一定的补偿,最大偏移量是0.8(最大补偿量是0.8)。因此,被管控轴最大允许的位置度公差值是自己的基本位置度公差值0.4,加上自己的公差补偿值0.4,加上基准要素偏移补偿值0.8,即总体位置度公差允许值是1.6。

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图 1‑91基准要素偏移与公差补偿标注示例(一)

对于成组要素,基准要素偏移与公差补偿的关系就不一样了。基准要素偏移与公差补偿标注示例(二)如图1‑92所示,基准要素A是平面、基准要素B和C分别是一个孔,被管控的是四个孔的成组要素,四个孔的位置度公差是0.3,采用最大实体要求(公差值后面加了修饰符号),位置度公差最大补偿值是0.8,补偿值加上基本的位置度公差值,四个孔允许的最大位置度公差值是1.1。当各个孔的轴线超出自己的1.1的位置度公差带,而且每个孔相对自己的理论位置偏离的方向不一致时,即使基准要素的实际包容配合面大于其最大实体边界(MMB),即基准要素和基准要素对应的理论几何边界有间隙,通过基准要素偏移(左右、上下调整),也不能同时把四个孔的轴线都调回自己相应的公差带里,所以对于上述孔组来说,基准要素偏移对每个孔没有单独的公差补偿。

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图 1‑92基准要素偏移与公差补偿标注示例(二)

同时要求

同时要求指的是将两个或两个以上的几何公差作为单一成组要求来处理,当图纸上由理论尺寸确定位置度或轮廓度公差,且有相同的基准参照顺序及相同基准修饰符号时,要按照同时要求执行。在一个同时要求中相关几何公差的公差带之间不允许平移或转动,这样就把几个公差带构成了单一的成组。

如果不需要同时要求,那么可以在每个公差框格下面标注SEPREQT(分开要求),表示每个公差框格之间的几何公差相对基准分别满足要求,每个公差框格之间的公差带不需要保持固定的理论位置和方向关系。

同时要求不适用于复合公差框格的下行,如果希望对两个或两个以上的复合公差框格的下行使用同时要求,那么可以把SIMREQT(同时要求)标注在相应的公差框格的下行上。

同时要求图纸标注示例如图1‑93的标注,左右两个孔都相对基准孔A标注了一个位置度公差,位置度公差参照基准都是A,其公差带如图5-40中的右图所示,按照默认的同时要求,两个直径0.4的公差带不但和基准A固定为理论距离30,而且相互之间的距离也要固定为理论距离60,两个位置度公差带之间不允许移动和旋转,绑定当作一个整体。所以图1‑93所示的位置度不仅管控了每个孔相对基准A的位置公差,同时也管控了两个孔之间的相互位置公差,两个孔要同时整体要求管控。

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图 1‑93 同时要求图纸标注示例

分开要求标注示例如图1‑94所示,当不需要同时要求时,可以在公差框格下面标注SEPREQT(分开要求),其公差带如图5-41中的右图所示,每个孔的位置度公差带相对基准A固定为理论距离30,两个孔的位置度公差带之间的距离不需要保持理想距离60,两个位置度公差带之间的距离不是固定的。所以图5-41所示的位置度公差管控了每个孔相对基准的位置关系,两个孔之间的相互位置关系不管控,两个孔单独分开要求管控,而不是同时整体要求管控。

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图 1‑94分开要求标注示例

基准目标

基准目标用一套符号来标注基准要素的尺寸、形状、位置等,用来建立基准平面、直线和基准点。一些要素本身的形状误差不好管控,无法将整个表面有效地用来建立基准。例如,铸造、锻造出来的表面、焊接面、截面很薄的表面,可以采用基准目标用局部小区域来建立基准。

基准目标符号

基准目标在图纸中是用基准目标符号来表示的。基准目标符号是一个圆,分割成上下两部分,下半部分标注基准要素字母和基准目标数字,上半部分标注基准目标尺寸,基准目标符号标注示例如图1‑95所示。对于基准目标线和基准目标点,因为没有尺寸大小,所以可以省略目标尺寸。

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图 1‑95基准目标符号标注示例

基准目标区域

基准目标区域标注示例如图1‑96所示,基准目标区域的表达方式是在相应的视图中用点画线标出相应区域的轮廓,并在轮廓里画出剖面线。基准目标区域可以是规则的区域,如圆形区域或方形区域,也可以是非规则的区域。如果是规则的区域,则可以用基准目标尺寸表示基准目标区域的理论大小,并且用理论尺寸标注出基准目标区域相互之间的位置,或者相对上一级基准的位置。

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图 1‑96基准目标区域标注示例

由基准目标区域建立基准,基准目标区域建立基准标注示例如图1‑97所示,三个基准目标区域A1、A2、A3,每个目标区域是直径大小为10的圆,目标区域相互之间的理论距离见图纸标注。其基准建立如图5-44所示,三个基准目标区域取点共同建立一个大基准平面A,检具定位时,常用三个直径为10的圆柱模拟三个基准目标区域,三个圆柱之间的相互距离与图纸标注的理论距离一致,三个圆柱与实际零件表面接触定位。

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图 1‑97基准目标区域建立基准标注示例

基准目标线

基准目标线一般用两个视图表达,正视图中用点表达位置,俯视图中用点画线,基准目标线标注示例如图1‑98所示。如果必须控制基准目标线的长度,则可以把它的长度及位置尺寸标注出来。检具定位时,用一个定位圆柱与实际零件接触定位。

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图 1‑98基准目标线标注示例

基准目标点

基准目标点可以使用目标点符号来表示,并且在表面的正视图中标注目标点的位置,基准目标点标注示例如图1‑99所示,检具定位时,用三个球形头与实际零件表面接触,三个点建立一个基准平面。

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图 1‑99基准目标点标注示例

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