转载分享GD&T知识：基准要素之间的约束。

      在《产品几何技术规范(GPS) 几何公差 基准和基准体系》标准（以下简称17851标准）中，我们注意到在修改采用ISO 5459:2011 《Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Datums and datum system》标准（以下简称5459）时，对于建立基准体系的各个基准要素间的约束关系进行了不同的规定。5459标准6.3.4条规定：第一基准对第二基准和第三基准存在方向约束，第二基准对第三基准存在方向约束；而17851标准6.3.4规定：第一基准对第二基准存在方向和位置约束，第二基准对第三基准存在方向和位置约束。我们先不考虑17851标准缺失了第一基准对第三基准的约束，可以看到这两个标准最大的区别在于前序基准对后序基准的仅方向的约束还是方向加位置的约束。而美国ASME Y14.5-2018 《Dimensioning and Tolerancing》标准（以下简称Y14.5标准）中的7.9条规定，第二、第三基准的方向和位置都是受到前序基准的约束的。我们可以看到17851标准和Y14.5标准的要求是一致的，都要求前序基准对后续基准同时约束其方向和位置，这与5459标准中的要求是不同的，前序基准仅需对后续基准约束其方向。那么到底哪种定义方法比较合理，或者说对实际生产、制造及检验更具指导意义呢？对此我们从如下几个方向进行了一些思考。
      首先，要考虑基准体系的构建和功能。无论哪个标准，对基准体系的构建方法都是一致的，一个基准体系由两个或三个单一基准或公共基准按照规定次序构成，构成基准体系的单一基准或公共基准按其在公差框格内从左到右的位置被分别称为第一基准、第二基准及第三基准。基准体系中的每个基准按前后顺序对几何公差规范建立的公差带的自由度进行约束，公差带需要约束的自由度数取决于所采用的几何公差规范及其实现的功能。每个物体在空间直角坐标系内具有六个自由度，即绕三个坐标轴的旋转自由度及沿三个坐标轴的平移自由度。基准体系通过基准的拟合要素（Y14.5标准中称为True Geometric Counterpart，即正确几何对应体）建立了一个由三个相互垂直的理想(基准)平面构成的空间直角坐标系，即基准坐标系。这个坐标系用于定向和/或定位零件，从而定向和/或定位公差带。
      其次，要研究对基准要素拟合的影响。所谓基准的拟合要素，就是与实际零件上的基准要素配合的理想的对手件，基准的顺序决定了基准要素与拟合要素配合的过程，也即模拟了零件装配或定位到理想对手件的过程。
      第三，要考虑对检具和夹具的设计的影响。众所周知，基准的拟合要素实际上就是用于定位零件的理想的对手件，在Y14.5标准中直接称之为正确几何对应体（True Geometric Counterpart），显得更为形象，因此检具或夹具的定位部分就是各个基准的拟合要素，零件的装夹顺序按照基准的优先级别进行。由于不同标准规定的下对拟合基准要素的解释不同，因此不同标准下检具和夹具的设计也不同。
       通过上面的分析可以看到，从约束零件的自由度这一角度出发，前序基准对后序基准的位置约束是没有必要的。而且由于增加了不必要的位置约束，可能会导致对零件的定位不精确，从而导致不必要的制造或检测误差。虽然在基准间没有位置约束的时候，对检具或夹具的设计制造会带来一定的复杂性，但它同时对零件的加工精度及检测的重复性也会带来很大的帮助，可以避免不必要质量成本及争议。Y14.5标准虽然默认了基准间的位置约束关系，但同时也提供了“移动基准”修饰符号以在需要时达到与5459标准相同的意义。而17851标准在大部分内容引用5459的情况下增加了基准间的位置约束要求，同时又没有像Y14.5标准那样提供“移动基准”修饰符，我认为这种修改是不合理的，建议采纳5459标准的要求，即取消基准间的位置约束要求。

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