GB/T 38761-2020 产品几何技术规范(GPS) 特征和条件 定义

ICS17.040.30

J04

中华人民共和国国家标准

/—

GBT387612020

产品几何技术规范()

GPS

特征和条件定义

()—

GeometricalroductsecificationsGPS

pp

—

CharacteristicsandconditionsDefinitions

(:,)

ISO253782011MOD

2020-04-28发布

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—

GBT387612020

目次

前言…………………………Ⅲ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

3.1几何规范……………1

3.2条件…………………2

3.3几何特征……………2

3.4统计…………………3

3.5计算特征……………4

3.6复合特征……………4

3.7几何特征值…………………………4

3.8基本特征……………6

3.9GPS特征……………7

4概述………………………11

4.1一般规范原则………………………11

4.2一般特征原则………………………11

5GPS特征的说明………………………12

5.1概述…………………12

5.2单一和关联特征……………………12

5.3局部和全局特征……………………15

5.4偏差要素与参考要素………………15

5.5独立特征……………16

5.6区域特征……………23

5.7计量特征……………26

5.8装配体或子装配体特征……………31

6有关特征术语间的关系…………………36

()……………

附录资料性附录概况图

A38

()()…………………

附录规范性附录基本几何特征

B41

()………

附录资料性附录与矩阵模型的关系

CGPS48

参考文献……………………49

Ⅰ

/—

GBT387612020

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

本标准使用重新起草法修改采用:《产品几何技术规范()特征和条件定义》。

ISO253782011GPS

:。:

本标准与ISO253782011相比存在技术性差异相应技术性差异及其原因如下

———,,,

关于规范性引用文件本标准做了具有技术性差异的调整以适应我国的技术条件调整的情

“”,:

况集中反映在第章规范性引用文件中具体调整如下

2

Ⅲ

/—

GBT387612020

产品几何技术规范()

GPS

特征和条件定义

1范围

、。/

本标准定义了关于几何规范特征和条件的一般术语这些定义是基于GBT24637.1和

/,/—。

中的概念以及附录中的数学描述

GBT38760GBT24637.12020B

,“”,

本标准不仅仅适用于工业应用领域而且可以作为理解和规划几何特征要求的路线图从而使工

业和软件制造商在标准化上得到统一。

,:

本标准定义了几何特征和条件的基本类型这些描述适用于以下的情况

———一个工件;

———一个装配件;

———一批工件;

———一批装配件。

//,

这些定义基于和中的操作集的概念和对偶性原理以及由

GBT24637.1GBT24637.2

/中的几何特征类型的描述。

GBT38760

,()。

从概念上讲这些规范操作可用作规范操作集或检验操作集对偶性原理

、。

本标准不旨在于定义GPS规范符号或其他类型的表述

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/:(/—

统计学词汇及符号第部分一般统计术语与用于概率的术语

GBT3358.11GBT3358.1

,:,)

2009ISO3534-12006IDT

/:(/—,:,

统计学词汇及符号第部分应用统计

GBT3358.22GBT3358.22009ISO3534-22006

IDT)

/():

产品几何技术规范通用概念第部分几何规范和检验的模型

GBT24637.1GPS1

(/—,:,)

GBT24637.12020ISO17450-12011MOD

/():、、

产品几何技术规范通用概念第部分基本原则规范操作集和不确

GBT24637.2GPS2

定度(/—,:,)

GBT24637.22020ISO17450-22012MOD

/产品几何技术规范()规范和检验中使用的要素(/—,

GBT38760GPSGBT387602020

:,)

ISO224322011MOD

3术语和定义

GB/、/和/界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

T3358.1GBT3358.2GBT24637.1

3.1

几何规范eometricalsecification

gp

在一个或多个几何特征上规定的一个或者多个条件的集合。

1

/—

GBT387612020

:。

注一个规范可以表示单个特征下的单个条件的组合或者批量特征下的批量条件的组合

1

:。、。

注一个规范包括一个或者多个单一规范这些单一规范可以是单个规范批量规范或者是它们的组合

2

3.2

条件condition

一个极限值和一个二元运算符的组合。

:“”,:,。:,

示例小于或等于在这种条件下可以表示为例如最大值是或数学表示为设X为特征值它

16.36.3U6.3

的条件是X≤6.3。

:“”,:,。:,

示例大于或等于在这种条件下可以表示为例如最小值是或数学表示为设为特征值它

20.80.8L0.8X

的条件是0.8≤X。

:():,,+0.4,,+0.3。:

示例一组的两个附加条件上限和下限可以表示为例如或数学表示为

310.2~9.89.810±0.29.9

0-0.1

,。

设X为特征值它的条件是9.8≤X≤10.2

示例:“小于或等于”,由一个函数所确定的,(22),、为坐标系的坐标值。

4RRR=X+Y×0.85XY

:,“”“”。

注二元运算符是一个数学概念它概括了在算术中诸如大于或等于或集合论中集合项等概念

1

:。

注极限值可以由任意单个工件或一批工件进行定义

2

:,。,

注极限值可以独立于坐标系也可以依赖于坐标系后一种情况下极限值取决于坐标系中的纵坐标函数值或

3

图形坐标系。

:、()。

注极限值可以通过统计公差方法算术公差的方法不推荐或其他方法来确定确定极限值的方法和选择条件

4

不是本标准的主要目的。

::

注存在如下两种可能的不等关系

5

———();

特征值可以小于或等于极限值上限

———()。

特征值可以大于或等于极限值下限

3.2.1

单个条件individualcondition

将极限值用于工件单个特征的条件。

::。:,。

示例单个规范中的单个条件单个特征值应小于或等于10.2数学表示为设X是单个特征值条件是X≤10.2

:。

注单个条件可以单独使用或与相应的批量特征下的批量条件相结合使用

3.2.2

批量条件oulationcondition

pp

适用于限制批量特征的条件。

::。:(

示例批量条件适用于批量规范批量特征值应小于或等于10.1数学表示为设X是批量特征值全部单个特征

),。

值的总体平均值条件是X≤10.1

:()。

注批量条件可用于统计过程控制SPC

3.3

几何特征eometricalcharacteristic

g

与几何有关的单个特征或批量特征。

:,“”。

注本标准适用于几何学领域因此在本标准中只使用几何特征

1

:,,、、。

注几何特征允许是一个评估值例如角度尺寸线性尺寸面积和体积等

2

3.3.1

单个特征individualcharacteristic

单个几何特征individualeometricalcharacteristic

g

()。

一个工件的一个或多个几何要素的单一几何性质

:,:。

示例两点直径是一个单个特征其数值的变化依据圆柱要素它是一个局部的单个特征最小外接圆柱直径是单

,:。

个特征其数值是唯一的它是一个全局的单个特征

:。

注一个局部特征可以是单一的或者通过计算得到

1

:()。

注单个特征的评估不一定有唯一的结果它可以被定义为一个局部单个特征或一个全局单个特征

2

2

/—

GBT387612020

3.3.1.1

局部单个特征localindividualcharacteristic

单个特征的评估结果并不是唯一的。

:,:。

示例两点直径是一个单个特征其数值变化依据圆柱要素它是一个局部的单个特征

1

:。

示例见

25.3

:,。

注一个局部单个特征是由部分要素评估的这些因素可以是直接关系或计算关系两点间的局部直径是一个直

1

。。

接局部特征给定截面上两点间局部直径的平均值是计算局部特征

:;。

注评估结果和整个要素有关单一两点直径本身是唯一的

2

3.3.1.2

全局单个特征lobalindividualcharacteristic

g

单个特征的评估结果是唯一的。

:()。

示例最小外接圆柱直径是一个直接的全局单个特征其数值在数学上是唯一的

1

:。(,

示例圆柱截面上的两点直径的最大值是一个计算出的全局单个特征其数值由统计得到在数学上是唯

2

一的)。

:,

注全局单个特征评估结果可以是来自一个唯一评估值或一组局部单个特征评估的统计值其特征分别是直接得

到和计算得到。

3.3.2

批量特征oulationcharacteristic

pp

特征值的统计定义是由批量工件或批量装配件获得的。

:。

注批量特征适用于一批工件

1

:。

示例批量工件的全局单个特征的算术平均值或标准偏差都是批量特征

1

:,。

注当批量特征值的结果是全局单个特征时该批量特征对特征才具有统计意义

2GPS

:,。,

示例对于给定一个圆柱体特征其最小外接圆柱直径值是唯一的因此基于这个单个特征值的批量特征将具

2

。,,。

有统计意义对于一个给定的圆柱特征其两点直径将在一个范围内变化这个范围取决于特征的形状偏差在此情况

,,,。,

下一个批量特征不能由多个值来定义此时根据两点直径的最大值是可以建立一个批量特征的在此情况下单个特

,。

征是一个全局性的单个特征即是一个给定工件上两点直径的最大值

:()。

注批量特征可以用于统计过程控制

3SPC

3.4

统计statistic

随机变量的整体规范函数。

:,/。

示例见表更多信息见

1GBT3358

:/,。

注该定义来自不在本标准中重复出现

1GBT3358.1

:,(),()。

注在中大多数情况下使用的随机变量是一维标量多维向量变量也存在

2GPS

:,。,

注对于一批量或样本中一部分的单个特征值至少有一个统计量可以应用在中一个统计量可以用于一

3GPS

,。

个工件的批量局部单个特征值上或批量工件上的一个批量全局单个特征值

:(),“”(/)。

注对于一些统计应用如可以定义一个目标值参见

4SPCGBT3358.2

表1统计列表

统计量描述/a中的数学描述

GBT3358.1

最小值()

MinimumX

最大值()

MaximumX

1n

kk

()

=EX=X

μ∑i

n

()i=1

期望值平均值

()()()()

[]

=EX=Xd=XdFx

μggpg

∫∫

3

/—

GBT387612020

()

表续

1

统计量描述/a中的数学描述

GBT3358.1

目标值()和平均值之间的差值

TVμ-TV

标准差σ=()

VX

2

方差()[()]

VX=EX-EX

a

其中是特征值。

X

3.5

计算特征calculatedcharacteristic

,

在不改变本质特征的属性基础上从一个局部单个特征集合中通过函数计算获得的局部或全局的

单个特征。

:,()。

示例从三个局部单个特征向量值中获得的法向量是一个计算特征它是一个局部单个特征见图

11

说明:

→

,,———坐标系统中的局部单个特征向量值;———面的法向量。

RRRV

123i

Ci———对应于坐标轴的面的法向量;

()

图计算特征由面的法向量的角度组成三个局部单个特征值

1

:()。

示例在一个圆柱体指定区域内的批量局部直径值的期望值平均值是一个局部单个特征

2

:()()。

示例由圆柱考虑整个圆柱批量局部直径值而获得的期望值平均值是全局单个特征

3

3.5.1

直接特征directcharacteristic

从单一评估中获得的局部或全局特征。

3.5.2

变换特征transformedcharacteristic

改变本质特征的局部或全局特征。

3.6

复合特征combinationcharacteristic

将一组几何特征值通过函数运算得到的几何特征。

:()。

示例一个圆柱体的体积可以看作是由两个几何特征值圆柱体的长度和直径经函数运算得到的复合特征

3.7

几何特征值valueofaeometricalcharacteristic

g

,。

测量一个工件或者批量工件评估一个几何特征而获得的有或无单位的数值

:,,()。

注在大多数情况下特征值是一个一维值但也可以是多维值向量值

4

/—

GBT387612020

:、、。

示例局部两点直径全局最小外接直径描述孔轴线的位置和方向的向量

3.7.1

单个特征值valueofanindividualcharacteristic

,。

对一个工件进行测量评估单个特征而获得的有或无单位符的数值

3.7.2

批量特征值valueofaoulationcharacteristic

pp

,。

对批量工件进行测量评估一个批量特征而得到的有或无单位的数值

:(),(/:)。

注采用抽样代替全部批量特征此时引入了一个采样的不确定度见指南中的

1ISOIEC98-32008E.4

::

注批量特征的评估包括以下两个步骤

2

———一组单个特征的评估结果;

———步骤结果的统计评估。

1

:,。,

注对于任何一个单个特征值即从一个简化的检验操作集中获得的值一般来说不同于从一个完整检验操作

3

。,,,

集获得的值通常没有一个简单的方法来估计这种差异的变化在大多数实际情况下估计这种变化是不可

。。。

能的相同大小的批量变化的差异是不同寻常的差异的变化可能会增加或减少评估的批量变化由于这

,。,

种差异进入统计计算并以一个显著和不可预测的方式影响它一般情况下对一个存在批量变化特征的不

,。,

确定度用简化检验操作集进行有意义的评估是非常困难的或者在大多数情况下是不可能的因此用规范

,。

的批量特征通过没有不确定度的检验操作集进行评估是唯一可行的

:,

示例在不完全了解工件的形状偏差和两点直径所在位置的情况下确定批量工件上的两点直径值的标准偏差和

1

相同批量工件最小外接圆柱直径的标准偏差的关系是不可能的。

::()。

示例一批棒的平均长度每个棒的长度被定义为两个平行平面间的距离

25342mm

3.7.3

变动特征variationcharacteristic

沿着一个要素记录的局部单个特征值的集合。

:。

注一个特征变动坐标系可能有关或无关

1

:。

注有必要定义一个坐标系去获得特征值的变动曲线

2

:。

注没有必要定义一个坐标系去获得离散性的变动

3

:。,

示例圆柱各截面最小外接圆直径是一个局部单个特征由于坐标系与拟合圆柱的轴线有关系所以会产生这些

1

()。

局部单个特征值的变动见图2

说明:

———实际要素;———局部特征值。

12

a

拟合圆柱。

b

拟合平面。

c

坐标系。

图基于最小外接圆直径的特征值变动曲线示例

2

5

/—

GBT387612020

:,()。

示例考虑结构特征的情况有必要使用几种特征值曲线变动或其变换见图

23

)非理想组成表面与参考要素之间的方位特征变动曲线

a

))

对曲线进行旋转变换及滤波后对应的特征值变动曲线

ba

))

根据曲线变换定义的支承率曲线

cb

图特征值变动曲线的示例

3

3.7.3.1

变动曲线variationcurve

在坐标系中表示的特征变动。

:,。

注一个变动曲线可以通过无变换或通过数学变换获得即它可以直接或变换后得到

1

:。

注一个变动曲线可以被滤波

2

3.8

基本特征basiccharacteristic

基本几何特征basiceometricalcharacteri