4. 基准建立与基准体系设计
在GD&T体系中，基准不是标注的附属品，而是整个公差语义的“坐标原点”。基准建立的核心任务，是把零件上真实存在的基准要素（面、轴、中心平面等）按照功能需求，转化为图纸上可被测量系统复现的基准体系。基准选错，后续所有位置度、轮廓度、跳动度的评价都会失去意义。
一、基准要素的选择原则
基准要素的选择必须从装配功能出发，而不是从加工方便出发。选择时依次回答三个问题：该零件在装配中靠什么面定位？哪个面决定零件的空间姿态？哪个面决定零件的轴向位置？
以某精密滑台底座为例，底面A与导轨安装面B共同决定滑台的运动方向，侧面C决定横向位置。此时A、B、C就是功能基准要素。若把加工时最平整的面选为基准，而该面在装配中并不参与定位，就会造成“基准与功能脱节”，测量合格但装配干涉。
基准要素还应满足可重复建立的条件：面积足够大、形状误差可控、便于测量设备接触或扫描。对于薄壁件或易变形件，应优先选择刚性较好的区域作为基准要素，必要时增加辅助基准。
二、基准顺序与自由度约束
基准顺序（Primary / Secondary / Tertiary）的本质是自由度约束的优先级。第一基准约束3个自由度，第二基准约束2个，第三基准约束1个，合计6个自由度。顺序不同，约束的分配就不同，测量结果也会不同。
例如，以底面A为第一基准，约束Z向平移和绕X、Y的转动；以侧面B为第二基准，约束Y向平移和绕Z的转动；以端面C为第三基准，约束X向平移。若把B与C的顺序互换，虽然总自由度仍为6，但测量基准的拟合方式改变，位置度结果可能相差数十微米。
三、公共基准与复合基准
当两个或多个要素共同承担同一功能时，需要建立公共基准。公共基准的符号标注为两个字母之间加短横线，如A-B。其含义是：这两个要素同时参与基准拟合，拟合结果是一个公共轴线或公共中心平面，而不是分别建立两个独立基准。
复合基准则用于同一要素在不同方向上承担不同功能的情况。例如，一个圆柱面既作为径向定位基准，又作为轴向定位基准，此时可标注为A-B复合基准，分别约束不同方向的自由度。复合基准与公共基准的区别在于：公共基准是“多要素合一”，复合基准是“一要素多角色”。
四、基准转换与装配基准链
基准转换是指设计基准、工艺基准与测量基准不一致时，通过尺寸链换算把设计要求的公差传递到可测量的基准上。转换时必须保证“不丢失功能要求”，即转换后的公差带应完全包含原设计公差带。
装配基准链的建立方法可归纳为四步：
- 识别功能基准：从装配图中找出决定最终装配精度的关键配合面，标注为功能基准。
- 建立单件基准体系：为每个零件建立A|B|C基准体系，确保基准要素与功能面一致。
- 串联基准链：按装配顺序把各零件的基准首尾相连，形成从零件1到最终装配体的基准传递路径。
- 分配公差：根据基准链各环节的敏感度，把总装配公差分配到各零件基准要素上。
以三零件装配为例，零件1底面A₁定位，零件2配合面A₂与A₁贴合，零件3安装面A₃与A₂贴合。若总装配平行度要求为0.05mm，按等公差分配，每个环节的基准平行度应控制在0.05/3≈0.017mm以内。实际分配时还需考虑各环节的加工能力，对难加工环节适当放宽，对易加工环节收紧。
五、精密装备装配基准链的建立示例
以某精密转台装配为例，转台由底座、轴承座、转轴和台面四个零件组成。装配要求台面端面跳动≤0.008mm。
建立基准链：底座底面A为第一基准，轴承座安装面B为第二基准，转轴轴线C为第三基准，台面安装面D为第四基准。基准链为A→B→C→D。各环节的基准偏差分别为：底座A面平面度0.003mm，轴承座B面对A面的平行度0.004mm，转轴C对B面的垂直度0.005mm，台面D对C面的垂直度0.004mm。
按均方根法合成：√(0.003²+0.004²+0.005²+0.004²)≈0.0081mm，接近但略超0.008mm的要求。此时需要收紧转轴C的垂直度至0.004mm，重新合成：√(0.003²+0.004²+0.004²+0.004²)≈0.0075mm，满足要求。
该示例说明：装配基准链的建立不是简单串联，而是需要根据敏感度进行公差再分配。基准链中每个环节的基准偏差都会累积到最终装配精度，因此基准体系设计必须与公差分配同步进行。