标注形状公差：基准的正确选择与应用详解272

在机械制图中，形状公差用于控制零件的几何形状，例如直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度等。而基准的选择对形状公差的标注和实际测量结果有着至关重要的影响。本文将详细讲解标注形状公差时基准的选用原则、方法以及常见问题，帮助大家更准确地理解和应用形状公差。

一、什么是形状公差和基准？

形状公差是指允许零件实际几何形状与其理想几何形状之间允许的偏差范围。例如，要求一个轴的直线度公差为0.02mm，则表示该轴的中心线在任何两点间的最大偏离量不能超过0.02mm。而基准是指用来确定零件位置或方向的参考面、参考线或参考点。在形状公差标注中，基准决定了被测要素相对于零件其他部分的位置和方向，从而影响公差的含义和测量方法。

二、标注形状公差时基准的必要性

并非所有形状公差都需要基准。当形状公差的控制目标仅是零件本身的形状，而不考虑其相对于其他特征的位置时，则不需要标注基准。例如，一个独立存在的圆柱体，其圆柱度的控制只需要关注其圆柱形的精确程度，无需考虑其相对于其他特征的位置。在这种情况下，形状公差框格内仅需填写公差值和几何特征符号。

然而，大多数情况下，零件的形状公差需要与其他特征相关联。例如，一个轴的直线度公差，如果只控制轴本身的直线度，而不考虑轴的轴线与零件其他特征的位置关系，则意义不大。因为即使轴本身很直，但如果它的轴线偏离了设计位置，依然会影响零件的装配和功能。这时，就需要选择合适的基准，将形状公差与零件的其他特征联系起来，控制零件的整体几何精度。

三、基准的选择原则

选择基准需要遵循以下原则：

1. 稳定性: 选择的基准应该具有较高的尺寸稳定性和形状稳定性，不易变形或移动。例如，一个较大的、刚性的平面比一个小的、薄弱的平面更适合作为基准。

2. 可测性: 选择的基准应该易于测量和定位。复杂的形状或难以测量的表面不适合作为基准。

3. 相关性: 选择的基准应该与被测形状要素具有直接的几何关系，才能有效地控制零件的整体几何精度。选择的基准应与被测要素的空间位置具有直接关联性，例如，控制轴的直线度，通常会选择轴的两端端面作为基准。

4. 优先级: 当需要多个基准时，需要明确基准之间的优先级，以避免基准冲突和歧义。通常采用字母A、B、C等依次标注基准的优先级，优先级高的基准优先被控制。

四、形状公差基准的标注方法

在图纸上标注形状公差时，如果需要指定基准，则需要在几何公差框格中标注基准符号和对应的基准名称。例如，`A`表示基准A，`B`表示基准B，`C`表示基准C，以此类推。基准的优先级顺序由字母顺序决定。如果需要多个基准，则需要按优先级顺序排列。基准可以是平面、轴线、点等。

例如，标注一个轴的直线度公差，并以端面A和端面B作为基准，则可以在几何公差框格中标注为：`直线度 0.02 A | B` 。这表示轴的中心线相对于基准A和B的直线度偏差不得超过0.02mm。

五、常见问题与解答

1. 如何选择基准？这取决于具体的零件和设计要求。需要根据零件的结构、功能和制造工艺等因素综合考虑，选择最合适的基准。建议在设计阶段就充分考虑基准的选择问题。

2. 多个基准如何选择优先级？一般遵循由大到小、由稳定到不稳定、由主到次的原则。主基准一般是零件的主要定位基准，例如零件的安装面或主要轴线。次要基准则用于辅助定位，一般选择相对稳定且易于测量的特征。