机械工程师不可不知的基准，到底是什么

基准是干啥的

当我们看一个典型的形位公差标注时，一定会注意到后面一溜带字母的框框，这就是该公差的“基准系统”。

然而，为啥要有基准呢。请先来回答一个问题：珠穆朗玛峰有多高？

对，为什么海拔这么重要，因为他标明了和定义了测量的起始点！

海拔也就是从海平面为零点测量，所以在这里海平面就是基准。

再问一个问题：测量一个人的身高分几步？

这里的平台和标尺都是基准，是为了保证测量的唯一性和准确性所引入的参照，所以我们可以总结出基准的主要作用有两个：

提供测量的原点或参照

约束被测对象的放置方式

了解完基准的作用，我们还需要来区分几个概念：

基准 (Datum): 用于定位或约束零件的理想几何体，如点，直线，平面等。要注意，基准是虚拟的几何体，并不存在于任何实物上。比如刚才提到的海平面，它是通过计算拟合出来的理想面，而非实际的浪涛汹涌的海水表面；

基准要素 (Datum feature)：零件上对应基准的实际要素，比如零件图上标注的基准符号A，确切来说它指向的实际表面是基准要素A。或如刚才例子所说，基准“海平面”对应的基准要素就是实际的波涛汹涌的海水表面；

基准模拟体 (Datum simulator)：测量或加工系统中用于模拟基准的实际几何体，比如加工或测量设备的工作台，专门的检治具等，他们的公差相比零件小很多，因此与理想形体的差别可以被忽略，因此我们通常可以近似可以把基准模拟体的实际作用部分当作是基准。比如上面提到的身高测量用到的平台面，就是一个基准模拟体的实际作用面，通常我们就直接称之为基准了；

模拟基准 (Simulated datum)：由基准模拟体上实际作用部分拟合出的理想几何要素，其实就相当于基准在基准模拟体上的展现。

这些个概念可能有点抽象，但没有关系，慢慢体会，基本也不影响我们后续知识的理解。

基准如何工作

我们刚才提到了，基准的一个作用是用来约束零件的摆放方式，我们知道在三维空间里一个物体有六个自由度，如果我们把这个零件放在三维笛卡尔坐标系中，这些自由度可以用x,y,z,u,v,w来表示。

当我们用基准把一个零件的六个自由度完全限制的时候，它也就被完全约束了。但并不是任何情况都需要将零件完全限制，只要根据功能的需要选择合理的约束即可。

下面的表格（摘自ASME Y14.5-2009）列出了一些常用基准要素及它们能够限制的自由度：

在本篇中我们简单介绍了基准的作用。至于基准是怎么来的，如何工作，能否通过一个例子来理解？对于机械工程师、工艺、质量、测量人员，是非常重要的，只要你和图纸打交道，就无法避开。