基准是理论上精确的点、线和面。这些点、线和面存在于三个互相垂直的相交面上，这三个垂直面被称为基准参考框架。图3-4说明了一个零件在基准框架内的6个自由度。基准在数模上或图样上称为理论基准特征，在零件上称为基准特征，在检具和工装上称为模拟基准（检具上的支撑或定位）。基准特征和基准模拟在实际制造过程中都存在误差，通常基准模拟的公差带是零件基准公差带的1/10（通常公差带考虑5%的制造误差，以及5%的磨损保留量）。
图3-4 一个零件在基准框架内的6个自由度
基准的目的就是去除一个零件在空间中的6个自由度（平移和旋转），当一个零件在空间中的6个自由度被完全约束，则零件上的每一个点、线和面都有一个确定的坐标，才能开始定义一个零件上的各个特征。
图3-5展示了基准的三个表示状态。数模上的基准是理论的几何特征，公差带为零。零件上和检具上的基准在实际生产中必然存在误差，但是零件上基准特征的波峰、波谷大于检具。这意味着检具的公差要小于零件的公差，通常为零件公差带的10%，也就是使用检具检测的零件公差带实际只应用了90%。
基准框架实际就是直角坐标系，这个直角坐标系由三个基准面组成。当零件放置在第一个坐标平面X（称为第一基准面或主基准面）上，最多可以约束3个自由度。如图3-6所示，这3个自由度为Z方向的平移，以及X轴和Y轴的旋转。为约束这3个自由度，至少为面接触，即至少3点接触这个平面。为了更可靠地定位这个零件，如零件不会在基准上因为接触面的不平整导致“晃动”，所以这个面（即3个支撑点围成的面）越大越可靠。更大的接触面保证了零件上的微观高点被量具上的基准模拟接触到，能更真实地代表这个零件特征，而且下次测量结果可重复。
图3-5 基准要素
图3-6 主基准面约束3个自由度(www.xing528.com)
经过第一个基准面的定位，还剩下3个自由度没有约束。在图3-7中，第二基准面（又称为次基准面）最多可以约束2个自由度，分别为沿Y轴方向的平移和Z轴的旋转。实现这两个约束的最小条件是与第二基准面两点接触，即线接触。这个接触的线越长（两个点的跨度越大），这个零件的定位也越稳定，可重复性越高。
经过第一和第二两个基准面的约束，还剩下最后1个自由度没有被约束，就是X方向的平移，第三基准面只需要一点接触，就可约束这个最后的自由度，如图3-8所示。
图3-7 第二基准面约束2个自由度
图3-8 第三基准面约束1个自由度
所以只要保证第一基准面3点接触，第二基准面2点接触，第三基准面1点接触，就能保证零件的6个自由度完全被约束，也就是完全定位一个零件在空间中的状态。这就是3-2-1原则的原理，如图3-9所示。零件上的每一个点都有一个唯一的坐标值。零件上的其他特征都可以基于这三个坐标平面来建立。这6个接触点就是零件上的基准特征，相对于检具上就是基准支撑点，处于三个相互垂直的平面上。
图3-9 3-2-1原则的原理
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