GB/T 1958-2004 产品几何量技术规范(GPS) 形状和位置公差 检测规定

ICS17.040.10

.I04蜀昌

中华人民共和国国家标准

GB/T1958-2004

代替GB1958-1980

产品几何量技术规范(GPS)

形状和位置公差检测规定

GeometricalproductSpecifications(GPS)一

Geometricaltolerance-Verificationprescription

2004-11-11发布2005-07-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

中国国家标准化管理委员会发布

GB/T1958-2004

目次

月p舀

1范围·················································……

2规范性引用文件·······················……，，二

3一般规定···································-·····……

4形状误差及其评定·············，·············……，.，…

5位置误差及其评定·.，·.、·…，··…，……，…

6基准的建立和体现·······························……7

7仲裁··································，············，·17

附录A(资料性附录)检测方案···········，······……18

附录13(资料性附录)最小区域与定向最小区域判别法

GB/T1958-2004

前言

本标准是对GB/T1958-1980((形状和位置公差检测规定》标准的修订。

本标准与GB/T1958-1980相比主要变化如下:

—增加了标准的前言，使标准更完善。

—标准的技术内容作了四方面的修改:

a)根据GB/T1182-1996标准的规定，取消了GB/T1958-1980版本中四棱柱公差带的概念，

并根据GB/T1182-1996作了相应的变更;

b)根据GB/T18780.1-2002标准的规定，将标准中的有关概念作了相应的改动，如“被测实际

要素”改为“被测提取要素”、“理想要素”改为“拟合要素”、“实际轴线”改为“提取中心线”、“实

际中心面”改为“提取中心面，’;

c)根据国家计量技术规范中规定的通用计量术语，将标准中有关名词如“读数”改为“示值”、“极

限测量总误差”和“测量精度”改为“测量不确定度”;

d)对附录A中所规定的对称度误差检测方法的有关说明作了修改，以更加满足应用需要。

—在标准编写格式上按GB/T1.1-2000的规定作了相应的修改。

本标准附录A,附录B为资料性附录。

本标准由全国产品尺寸和几何技术规范标准化技术委员会提出并归口。

本标准起草单位:机械科学研究院、北京市计量科学研究所。

本标准主要起草人:王欣玲、陈月祥、崔瑞志、吴迅。

本标准于1980年首次发布。

GB/T1958-2004

产品几何量技术规范(GPS

形状和位置公差检测规定

范围

本标准规定了形状误差和位置误差(以下简称形位误差)的检测原则、检测条件、评定方法及检测

方案

本标准适用于14项形位误差的检测。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T1182-1996形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法(eqvISO/DIS1101:1996)

GB/T18779.1产品几何量技术规范(GPS)工件与测量设备的测量检验第1部分:按规范检

验合格或不合格的判定规则(eqvISO14253-1:1998)

GB/T18779.2产品几何量技术规范(GPS)工件与测量设备的测量检验第2部分:测量设备

校准和产品检验中GPS测量的不确定度评定指南(ISO/TS14253-2:1999,IDT)

GB/T18780.1-2002产品几何量技术规范(GPS)几何要素第1部分:基本术语和定义((idt

ISO14660-1:1999)

一般规定

3.1形位误差是指被测提取要素对其拟合要素的变动量。本标准涉及的形位误差共有14项，见表to

注1:提取要素是指按GB/T18780.1定义的提取组成要素和提取导出要素的统称。

注2:提取组成要素是在实际要素上提取数量足够多的点形成的

3.2测量形位误差时，表面粗糙度、划痕、擦伤以及塌边等其他外观缺陷，应排除在外。

测量截面的布置、测量点的数目及其布置方法，应根据被测要素的结构特征、功能要求和加工工艺

等因素决定。

3.3形位误差检测原则分5种:与拟合要素比较原则、测量坐标值原则、测量特征参数原则、测量跳动

原则和控制实效边界原则，见表20

根据检测原则对各项目拟定的检测方案见附录A

3.4测量形位误差时的标准条件:

1)标准温度为200C;

2)标准测量力为零。

必要时应进行偏离标准条件对测量结果影响的测量不确定度评估。

3.5测量不确定度是确定检测方案的重要依据之一，选择检测方案时应按GB/T18779.2的规定进行

测量不确定度评估

GB/T1958-2004

表1

被测要素误差分类误差项目公差符号

直线度误差

平面度误差乙7

单一要素形状误差

圆度误差O

圆柱度误差却

线轮廓度误差n

单一要素或

形状和位置误差轮廓误差

关联要素面轮廓度误差乙乃

平行度误差//

定向误差垂直度误差-

倾斜度误差乙

同轴度误差@

关联要素位置误差

定位误差对称度误差

位置度误差命

圆跳动/

跳动

全跳动U

表2

编号}检测原则名称说例

与拟合要素将被侧提取要素与其拟合量值由直接法获得

比较原则要素相比较，量值由直接法或

间接法获得。

拟合要素用模拟方法获得

量值由间接法获得

模拟拟合要t

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表2(续)

编号}检测原则名称说

测量坐标值}测量被测提取要素的坐标测量直角坐标值

1PI))Q9{值(An直角坐标值、极坐标值、

}圆柱面坐标值’，井经过数据

{处理获得形位误差值

测量特征参测量被测提取要素上具有两点法测量回度特征参数

数原则代表性的参数(即特征参数)

来表示形位误差值

测量跳动!被侧提取要素绕基准轴线测量径向跳动

原则{回转过程中，沿给定方向测量

一其对某参考点或线的变动量。

{变动量是指指示计最大与

}最小示值之差

控制实效边}检验被侧提取要素是否超用综合量规检验同轴度误差

界原则}过实效边界，以判断合格与否

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3.6测量不确定度允许占给定公差值的10%-33%.

注:各公差等级允许的测量不确定度建议按表3确定

表3

被测要素的公差等级0123456789101112

测量不确定度占形位

3325201612.510

公差的百分比/%

形状误差及其评定

4.1形状误差

被测提取要素对其拟合要素的变动量，拟合要素的位置应符合GB/T1182规定的最小条件。

4.1.1对提取导出要素(中心线、中心面等)，其拟合要素位于被测提取导出要素之中，如图1所示的理

想轴线L,。

Od,<odz

图1

4.1.2对于提取组成要素(线、面轮廓度除外)，其拟合要素位于实体之外且与被测提取组成要素相接

触，如图2所示的理想直线-.Al-B和图3所示的理想圆Go

被洲提取组成要素

h,可

h,<h2<h3

图2

4.2最小条件

被测提取要素对其拟合要素的最大变动量为最小(图1~图3)e

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乙n<乙白

圈3

4.2.1形状误差值用最小包容区域(简称最小区域)的宽度或直径表示。

4.2.2最小区域是指包容被测提取要素时，具有最小宽度f或直径灯的包容区域，如图1~图3所示。

4.2.3各误差项目最小区域的形状分别和各自的公差带形状一致，但宽度(或直径)由被测提取要素本

身决定。

4.3最小条件是评定形状误差的基本原则，在满足零件功能要求的前提下，允许采用近似方法来评定

形状误差。

位置误差及其评定

5.1定向误差

被测提取要素对一具有确定方向的拟合要素的变动量，拟合要素的方向由基准确定。

5.1.1定向误差值用定向最小包容区域(简称定向最小区域)的宽度或直径表示。

5.1.2定向最小区域是指按拟合要素的方向包容被测提取要素时，具有最小宽度f或直径灯的包容

区域，如图4所示。

5.1.3各误差项目定向最小区域的形状分别和各自的公差带形状一致，但宽度(或直径)由被测提取要

素本身决定。

5.2定位误差

被测提取要素对一具有确定位置的拟合要素的变动量，拟合要素的位置由基准和理论正确尺寸确

定。对于同轴度和对称度，理论正确尺寸为零。

5.2.1定位误差值用定位最小包容区域(简称定位最小区域)的宽度或直径表示。

5.2.2定位最小区域是指以拟合要素定位包容被测提取要素时，具有最小宽度f或直径$f的包容区

域，如图5所示。

5.2.3各误差项目定位最小区域的形状分别和各自的公差带形状一致，但宽度(或直径)由被测提取要

素本身决定。

5.3测量定向、定位误差时，在满足零件功能要求的前提下，按需要，允许采用模拟方法体现被测提取

要素(图6、图7)。当用模拟方法体现被测提取要素进行测量时，在实测范围内和所要求的范围内，两者

之间的误差值，可按正比关系折算。

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与荃准平面平行的拟合要索

被侧提取组成要t

定向最小区域

小

墓准平面

夕

刀

蕊准平面

定向最小区城被侧提取中心线

与荃准平面垂直的拟合要素

a)b)

图4

基准中心平面

基准轴线

(拟合要贵与它共面)

(拟合耍素与它同轴)

定位最小区域

定位最小区域

0f

被洲提取中心线

被测提取中心面

a)b)

在实际位置上的点

c)

图5

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用心轴模拟的轴线

用定位块模拟的中心面

}

图6图7

5.4跳动

5.4.1团跳动

被测提取要素绕基准轴线做无轴向移动回转一周时，由位置固定的指示计在给定方向上测得的最

大与最小示值之差。

5.4.2全跳动

被测提取要素绕基准轴线做无轴向移动回转，同时指示计沿给定方向的理想直线连续移动(或被测

提取要素每回转一周，指示计沿给定方向的理想直线做间断移动)，由指示计在给定方向上测得的最大

与最小示值之差。

基准的建立和体现

6.1基准的建立

由基准要素建立基准时，基准为该基准要素的拟合要素。拟合要素的位置应符合最小条件。

6.2基准点

由提取导出球心或提取导出圆心建立基准点时，该提取导出球心或提取导出圆心即为基准点。

注1:提取导出球心为该提取球的拟合球面的球心，即提取导出球心与其拟合球心重合。

注2:提取导出圆心为该提取圆的拟合圆的圆心，即提取导出圆心与其拟合圆心重合

6.3墓准直线

由提取线或其投影建立基准直线时，基准直线为该提取线的拟合直线，如图8所示。

\羞准直线

提取线

图8

6.4基准轴线(基准中心线)

由提取导出中心线建立基准轴线(中心线)时，基准轴线(中心线)为该提取导出中心线的拟合轴线

(中心线)，如图9a)所示。

注1:提取中心线为提取回转体各横截面提取轮廓中心的轨迹，各横截面垂直于由提取表面得到的拟合回转体的轴

线，如图96)所示。提取轮廓的中心是指该轮廓的拟合圆的圆心.

注2提取导出中心线为在给定平面内从两对应提取线上测得的各对应点连线中点所连成的线，所有对应点连线均

垂直于拟合中心线，拟合中心线是由两对应提取线得到的两拟合平行直线的中心线[见图9c)〕或两提取中心面(定义见

6.8和其中的附图)的交线「见图9d)].

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a)

b)

提取中心面1

两对应提取线

d)

图9

6.5公共基准轴线

由两条或两条以上提取中心线(组合基准要素)建立公共基准轴线时，公共基准轴线为这些提取中

心线所共有的拟合轴线，如图10所示

提取中心线2

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6.6基准平面

由提取表面建立基准平面时，基准平面为该提取表面的拟合平面，如图n所示。

图11

6.7公共基准平面

由两个或两个以上提取表面(组合基准要素)建立公共基准平面时，公共基准平面为这些提取表面

所共有的拟合平面，如图12所示。

6.8基准中心平面

由提取中心面建立基准中心平面时，基准中心平面为该提取中心面的拟合平面，如图13a)所示。

注:提取中心面为从两对应提取表面上测得的各对应点连线中点所构成的面，如图136)所示。

所有对应点的连线均垂直于拟合中心平面;拟合中心平面是由两对应提取表面得到的两拟合平行平面的中心

平面。

提取中心面

图13

6.9公共基准中心平面

由两个或两个以上提取中心面(组合基准要素)建立公共基准中心平面时，公共基准中心平面为这

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些提取中心面所共有的拟合平面，如图14所示。

公共基准中心平面

6.10三基面体系的建立

三基面体系是由三个互相垂直的平面组成。这三个平面按功能要求分别称为第一基准平面、第二

基准平面和第三基准平面。

6.10.1由提取表面建立基准体系(如图15所示)

第一基准平面由第一基准提取表面建立，为该提取表面的拟合平面

第二基准平面由第二基准提取表面建立，为该提取表面垂直于第一基准平面的拟合平面。

第三基准平面由第三基准提取表面建立，为该提取表面垂直于第一和第二基准平面的拟合平面。

图15

6.10.2由提取中心线建立基准体系

由提取中心线建立的基准轴线构成两基准平面的交线。当基准轴线为第一基准时，则该轴线构成

第一和第二基准平面的交线，如图16a)所示。当基准轴线为第二基准时，则该轴线垂直第一基准平面

构成第二和第三基准平面的交线如图16b)所示。

6.10.3由提取中心面建立基准体系时，该提取中心面的拟合平面构成某一基准平面。

6.11建立基准的基本原则是基准应符合最小条件。测量时，基准和三基面体系也可采用近似方法来

体现。

6.12基准体现方法有“模拟法”、“直接法”、“分析法”和“目标法，"4种。

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第二基准平面

b)

图16

6.12.1模拟法

通常采用具有足够精确形状的表面来体现基准平面、基准轴线、基准点等。

基准要素与模拟基准要素接触时，可能形成“稳定接触”，也可能形成“非稳定接触”

a)稳定接触:基准要素与模拟基准要素接触之间自然形成符合最小条件的相对位置关系，如图

17a)所示。

b)非稳定接触:可能有多种位置状态。测量时应做调整，使基准要素与模拟基准要素之间尽可

能达到符合最小条件的相对位置关系，如图176)和图18所示。

基准要索基准要素

图17

图18

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当基准要素的形状误差对测量结果的影响可忽略不计，可不考虑非稳定接触的影响。

用模拟法体现基准的示例见表40

表4

基准示例模拟方法示例

两个v形

。卢堆鱼块与提取球面

基

准

点I

基准要素与基准要素

卡-—+一一一一二二二一，接触的平板或

z

基n'7SMAMNS书,ilF0T,1ffl

准

直模拟基准素线与孔接触处

线

厂一-尸吵生圆柱形心轴的

卜/////////

一-一刃

卜/////////

盲崔馨丁’线

可胀式或与

厂~.孔成无间隙配

/、//刀刀////」愕合的二。形心

‘

基壤蒸擎’‘

准卜//////乙乙/

轴模拟基推轴线带有锥度定

线「’

卜////////川

t=-=JiQr77}}厂一一一-"L,%心环的心轴的

”日

一--一州

镌羚巫釉线

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表4(续)

基准示例模拟方法示例

可胀式或与

」194E%d，轴成无间隙配

_P777夕”:欢动7合的足位套筒

L=:77}}由V形块

基

准

轴日泪一丫一

线ha--

心沂夕//7为'777777乙77,乙心'777777

日

口口反

具有给定位

，，门一/斗、_置关系的V

产‘一一以{}1飞厂寸、万}形架体现的

给土

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位一丫淤一一Y卜”线

口之了今丫//夕丫之丫今夕乙几2之试产7/////

置

口口

的口口

基

准挣

轴日日

线陌

GB/T1958-2004

表4(续)

基准示例模拟方法示例

可胀式同轴

模拟基准轴线定位套筒的

.箭幸一轴线

由V

公广-，/斗、形架体现

共「门}厂丁厂}

基匕门l“厂’]

准一耳厂

轴厚澹一}hL}甲哟的轴线

线

由L形架

防

日

U艺

y体现‘

同轴两顶尖

的轴线

给定

位置

l

的公

共基{下

准轴黔飞口

线下

与基准提取

阿束习表面接触的平

基!.}多夕二!;以板或平台工

准

平

面带，哭黔作‘

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表4(续)

基准示例模拟方法示一例

模拟基准中心平面与提取轮廓

又下票异一，成无间隙配“

架事粼到}的平行平面足

卡灸一圳Y子一一月竺块的中心

基i}}]

准〔罗半面

中

平板与提取轮廓

心

平一宁=‘门接触的两平行

面王口，旨-‘下一一一，J}Nl#YE}htt+K，平板工作面体

恶头多一现的'#',L`'FRi

6.12.2直接法

当基准要素具有足够的形状精度时，可直接作为基准，如图19所示。

分\#ms%v(w

基准要素

图19

6.12.3分析法

对基准要素进行测量后，根据测得数据用图解或计算法确定基准的位置。

6.12.3.1对提取组成要素，由测得数据确定基准的示例见图20,

极端位置

图20

6.12.3.2对于提取导出要素，应根据测得数据求出基准要素后再确定基准。例如，对于基准轴线，在

提取回转体若干横截面内提取轮廓的坐标值，求出这些横截面提取轮廓的中心和提取中心线后，按最小

条件确定的拟合轴线即为基准轴线;或在其轴向截面内提取两对应提取线的各对应坐标值的平均值，以

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求得提取中心线，再按最小条件确定的拟合轴线即为基准轴线

6.12.4目标法

由基准目标建立基准时，基准“点目标”可用球端支承体现;基准“线目标”可用刃口状支承或由圆棒

素线体现;基准“面目标”按图样上规定的形状，用具有相应形状的平面支承来体现。

各支承的位置，应按图样规定进行布置。

6.13三基面体系的体现方法

体现三基面体系时必须注意基准的顺序。

采用模拟法体现时，模拟的各基准平面与基准要素之间的关系应符合6.10的规定。示例见图21,

图22和图23

遨睿

图21

}11，{。I{II。]AI

」010

第二墓准提取导出要紊第一基准提取导出要素

图22

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图23

在满足零件功能要求的前提下，当第一、第二基准平面与基准要素间为非稳定接触时，允许其自然

接触。

7仲裁

7.1当发生争议时，按GB/T18779.1的规定进行仲裁。

7.2当由于采用不同方法评定形位误差而引起争议时，对于形状误差、定向误差、定位误差分别以最小

区域、定向最小区域和定位最小区域的宽度丈或直径)所表示的误差值作为仲裁依据。

7.3当图样卜已蛤宁拾沏}方案时.则按该方案讲行仲裁n

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附录A

(资料性附录)

检测方案

A.1本方案是根据所检测的项目及其公差带的特点，为实现检测目的而拟定的。

A.2方案中的检测方法是指应用有关测量设备，在一定条件下对于检测原则的实际运用。各种检测

方法采用图例或附加一些必要的说明来表示。所有图例只是示意性质的

A.3凡本附录以外的检测方案，如能达到检测目的，获得正确的评定结果，同样也可应用。

各种检测方案示例中，用接触测量表示，实际使用时也包括非接触测量。各方案示例中，测量设备

的类型和准确度，可以按具体要求和条件选择。

A.4在各检测方案的说明中，要求在检测前对有关要素“调直”、“调平”、“调同轴”等都是指“大致的

定性”。对直线由最远两点调直，对平面由最远三点调平或对角线调平，目的是为了使测量结果能接近

评定条件或者便于简化数据处理

A.5本附录中常用符号及其说明表A.1,

表A.1

序号符号说明序号符号说明

平板、平台(或侧连续转动(不超过

1之r,夕77T17/广~、

量平面)一周)

间断转动(不超过

2械纂固定支一8/产一、、一周)

3慕可调支一9O旋转

410y指示计

连续直线移一

带有指示计的测

5

间断直线移一量架(测量架的符

11号，根据测量设备的

6只。·个一鑫用途，可画成其他式

」样)

A.6各误差项目的检测方案见表A.2-A.15。其表示方法:用代号表示，代号由两个数字组成，前一

数字表示检测原则，后一数字表示检测方法，数字之间用短划号“一”隔开，每一检测方案都对应一固定的

代号，不可随意更改。例如，平面度误差检测方案1-4，表示平面度误差按第一种检测原则，第四种检测

方法进行。

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