基準是干啥的
當我們看一個典型的形位公差標注時,一定會注意到后面一溜帶字母的框框,這就是該公差的“基準系統(tǒng)”。
然而,為啥要有基準呢。請先來回答一個問題:珠穆朗瑪峰有多高?
對,為什么海拔這么重要,因為他標明了和定義了測量的起始點!
海拔也就是從海平面為零點測量,所以在這里海平面就是基準。
再問一個問題:測量一個人的身高分幾步?
這里的平臺和標尺都是基準,是為了保證測量的唯一性和準確性所引入的參照,所以我們可以總結出基準的主要作用有兩個:
?提供測量的原點或參照
?約束被測對象的放置方式
了解完基準的作用,我們還需要來區(qū)分幾個概念:
基準 (Datum): 用于定位或約束零件的理想幾何體,如點,直線,平面等。要注意,基準是虛擬的幾何體,并不存在于任何實物上。比如剛才提到的海平面,它是通過計算擬合出來的理想面,而非實際的浪濤洶涌的海水表面;
基準要素 (Datum feature):零件上對應基準的實際要素,比如零件圖上標注的基準符號A,確切來說它指向的實際表面是基準要素A。或如剛才例子所說,基準“海平面”對應的基準要素就是實際的波濤洶涌的海水表面;
基準模擬體 (Datum simulator):測量或加工系統(tǒng)中用于模擬基準的實際幾何體,比如加工或測量設備的工作臺,專門的檢治具等,他們的公差相比零件小很多,因此與理想形體的差別可以被忽略,因此我們通常可以近似可以把基準模擬體的實際作用部分當作是基準。比如上面提到的身高測量用到的平臺面,就是一個基準模擬體的實際作用面,通常我們就直接稱之為基準了;
模擬基準 (Simulated datum):由基準模擬體上實際作用部分擬合出的理想幾何要素,其實就相當于基準在基準模擬體上的展現(xiàn)。
這些個概念可能有點抽象,但沒有關系,慢慢體會,基本也不影響我們后續(xù)知識的理解。
基準如何工作
我們剛才提到了,基準的一個作用是用來約束零件的擺放方式,我們知道在三維空間里一個物體有六個自由度,如果我們把這個零件放在三維笛卡爾坐標系中,這些自由度可以用x,y,z,u,v,w來表示。
當我們用基準把一個零件的六個自由度完全限制的時候,它也就被完全約束了。但并不是任何情況都需要將零件完全限制,只要根據(jù)功能的需要選擇合理的約束即可。
下面的表格(摘自ASME Y14.5-2009)列出了一些常用基準要素及它們能夠限制的自由度:
在本篇中我們簡單介紹了基準的作用。至于基準是怎么來的,如何工作,能否通過一個例子來理解?對于機械工程師、工藝、質(zhì)量、測量人員,是非常重要的,只要你和圖紙打交道,就無法避開。
機械制圖的內(nèi)容講解到此結束,歡迎各位進行補充。