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约束自由

约束自由度说明:每个基准从刚体的六个自由度(三移三转)中约束哪些,以及剩余自由度留给后续基准或 定制基准。它不描述表面平不平,只描述 DRF 是否唯一、还剩什么可动。

要点

典型约束(教学量级,以标准与图样为准)

基准类型(常见) 通常约束
平面第一基准 法向移动 + 两转动(约 3)
轴线第一基准 两径向移动 + 两转动(约 4;随长度与修饰变化)
第二、第三基准 在剩余自由度上继续约束

「3-2-1」是平面系口诀,不是 ISO 5459 操作子定义本身;ISO 用约束与稳定表述同一结果。ASME 更常显式写 DOF。

未锁完的后果

未写全基准、或两平行平面误作第一第二时,可能仍剩旋转或平移。位置度孔组可绕未锁轴转动——有时故意(旋转件周向自由),有时是漏标。剩余自由度必须在图样或定制 DRF 中说清。

flowchart TB
  six[六个自由度] --> a[第一基准]
  a --> b[第二基准]
  b --> c[第三基准]

图样标注

  • 框格基准字母顺序即优先与约束顺序。
  • 定制自由度:按年版用 [u,v,w] 等指示,见 定制基准。
  • 基准目标 减少接触,影响实际约束质量与重复性,不改变「该字母代表哪个基准」的名义。
  • 实体修饰改变稳定与可移范围,见 实体基准。

ISO GPS / GB

ISO 5459 / GB/T 17851 给出各基准类型如何约束。与 ISO 1101 框格顺序一致。不要把 3-2-1 夹具口诀直接写成 5459 条款号。

ASME Y14.5

DOF 明示、定制 DRF 更常见。平面系 3-2-1 与模拟体接触稳定是主流叙述。对照见 基准差异。

差异对照

项目 ISO GPS / GB ASME Y14.5
叙述 约束 / 稳定 / 操作子 DOF / 模拟体;常明示
顺序 字母优先 同
实体 Ⓜ 影响可移与稳定 MMB
检测 夹具或算法复现约束 同

加工与误用

例 1。 圆盘只标端面 A,周边孔位置度无第二基准。孔组周向可转,周向未锁。应加孔或切边为第二基准,或声明旋转自由并规定周向评定规则(如最小二乘周向)。

例 2。 两个近乎平行的大平面作 A、B,第二基准几乎吃不到自由度,DRF 不稳。

常见误用:短轴线当第一基准;定制 DOF 与夹具销数不一致;软件未锁旋转却出位置报告。

检测要点

  1. 检查夹具定位点数/销与目标、DOF 一致。
  2. CMM:查看是否仍有未约束旋转;有则与图样意图核对。
  3. 入口:基准建立、定制基准。

相关

基准建立 定制基准 基准目标 基准差异 实体基准