基準(zhǔn)是干啥的
當(dāng)我們看一個(gè)典型的形位公差標(biāo)注時(shí),一定會(huì)注意到后面一溜帶字母的框框,這就是該公差的“基準(zhǔn)系統(tǒng)”。
然而,為啥要有基準(zhǔn)呢。請(qǐng)先來(lái)回答一個(gè)問(wèn)題:珠穆朗瑪峰有多高?
對(duì),為什么海拔這么重要,因?yàn)樗麡?biāo)明了和定義了測(cè)量的起始點(diǎn)!
海拔也就是從海平面為零點(diǎn)測(cè)量,所以在這里海平面就是基準(zhǔn)。
再問(wèn)一個(gè)問(wèn)題:測(cè)量一個(gè)人的身高分幾步?
這里的平臺(tái)和標(biāo)尺都是基準(zhǔn),是為了保證測(cè)量的唯一性和準(zhǔn)確性所引入的參照,所以我們可以總結(jié)出基準(zhǔn)的主要作用有兩個(gè):
?提供測(cè)量的原點(diǎn)或參照
?約束被測(cè)對(duì)象的放置方式
了解完基準(zhǔn)的作用,我們還需要來(lái)區(qū)分幾個(gè)概念:
基準(zhǔn) (Datum): 用于定位或約束零件的理想幾何體,如點(diǎn),直線,平面等。要注意,基準(zhǔn)是虛擬的幾何體,并不存在于任何實(shí)物上。比如剛才提到的海平面,它是通過(guò)計(jì)算擬合出來(lái)的理想面,而非實(shí)際的浪濤洶涌的海水表面;
基準(zhǔn)要素 (Datum feature):零件上對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)的實(shí)際要素,比如零件圖上標(biāo)注的基準(zhǔn)符號(hào)A,確切來(lái)說(shuō)它指向的實(shí)際表面是基準(zhǔn)要素A?;蛉鐒偛爬铀f(shuō),基準(zhǔn)“海平面”對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)要素就是實(shí)際的波濤洶涌的海水表面;
基準(zhǔn)模擬體 (Datum simulator):測(cè)量或加工系統(tǒng)中用于模擬基準(zhǔn)的實(shí)際幾何體,比如加工或測(cè)量設(shè)備的工作臺(tái),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??梢越瓶梢园鸦鶞?zhǔn)模擬體的實(shí)際作用部分當(dāng)作是基準(zhǔn)。比如上面提到的身高測(cè)量用到的平臺(tái)面,就是一個(gè)基準(zhǔn)模擬體的實(shí)際作用面,通常我們就直接稱之為基準(zhǔn)了;
模擬基準(zhǔn) (Simulated datum):由基準(zhǔn)模擬體上實(shí)際作用部分?jǐn)M合出的理想幾何要素,其實(shí)就相當(dāng)于基準(zhǔn)在基準(zhǔn)模擬體上的展現(xiàn)。
這些個(gè)概念可能有點(diǎn)抽象,但沒(méi)有關(guān)系,慢慢體會(huì),基本也不影響我們后續(xù)知識(shí)的理解。
基準(zhǔn)如何工作
我們剛才提到了,基準(zhǔn)的一個(gè)作用是用來(lái)約束零件的擺放方式,我們知道在三維空間里一個(gè)物體有六個(gè)自由度,如果我們把這個(gè)零件放在三維笛卡爾坐標(biāo)系中,這些自由度可以用x,y,z,u,v,w來(lái)表示。
當(dāng)我們用基準(zhǔn)把一個(gè)零件的六個(gè)自由度完全限制的時(shí)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(zhǔn)要素及它們能夠限制的自由度:
在本篇中我們簡(jiǎn)單介紹了基準(zhǔn)的作用。至于基準(zhǔn)是怎么來(lái)的,如何工作,能否通過(guò)一個(gè)例子來(lái)理解?對(duì)于機(jī)械工程師、工藝、質(zhì)量、測(cè)量人員,是非常重要的,只要你和圖紙打交道,就無(wú)法避開(kāi)。
機(jī)械制圖的內(nèi)容講解到此結(jié)束,歡迎各位進(jìn)行補(bǔ)充。