GPS标准宣讲课件

1、GPS标准宣讲PPT课件 现代现代GPSGPS标准体系标准体系 - 数字化制造规范数字化制造规范 机械科学研究院研究员机械科学研究院研究员202011-5-2511-5-25GPS标准宣讲PPT课件 什么是什么是GPS Geometrical Product Specifications 即宏观和微观几何规范：即宏观和微观几何规范：n尺寸和形位公差、表面特征等几何精度规范尺寸和形位公差、表面特征等几何精度规范n相关的检验原则、测量器具要求和校准规范相关的检验原则、测量器具要求和校准规范n基本表达和图样标注的解释基本表达和图样标注的解释n不确定度的评定和控制不确定度的评定和控制 贯穿于产品从制造

2、到应用的全过程：贯穿于产品从制造到应用的全过程： 开发、设计、加工、检验、使用、维修、报废 GPS标准宣讲PPT课件ISO/TC 3极限与配合极限与配合ISO/TC10/SC 5几何公差的表示法几何公差的表示法ISO/TC 57 表面特征及其计量学表面特征及其计量学初初 期期 GPS GPS 标标 准准 体体 系系4040年代年代制定制定7070年代制定年代制定6060年代制定年代制定第一代第一代GPS语言语言GPS标准宣讲PPT课件第一代第一代GPS语言语言n初期初期GPSGPS体系包括原三个体系包括原三个TCTC颁布的约颁布的约6060多多项国际标准，这些项国际标准，这些GPSGPS标准也

3、称为第一代标准也称为第一代GPSGPS语言。第一代语言。第一代GPSGPS语言包括产品的尺语言包括产品的尺寸、公差、表面特征、测量原理和仪器寸、公差、表面特征、测量原理和仪器标准标准, ,是一套传统的产品几何标准与检测是一套传统的产品几何标准与检测规范。它提供了产品设计、制造及检验规范。它提供了产品设计、制造及检验的技术规范，但没有建立它们彼此之间的技术规范，但没有建立它们彼此之间的联系。的联系。 GPS标准宣讲PPT课件尺寸极限与配合形状和位置公差表面结构全国产品尺寸和几何技术规范标准化技术委员会 事实标准体系表产品尺寸和几何技术规范形位公差公差注法误差检测标注通则公差原则公差值形状公差位置

4、公差基本规定基准检测原则基 础公差带与配合的选择一般公差应用与计算测量与检验词汇基本规定公差、基本偏差数值尺寸公差与配合圆锥公差与配合线性尺寸角度尺寸尺寸配合的计算与选用尺寸链计算统计尺寸公差圆锥配合的计算与选用工件尺寸检验坐标计量学形状公差位置公差基础轮廓法评定与计算测量与检验表面波纹度表面缺陷词汇参数数值注法图形参数复合加工表面检验标准评定规则和方法测量仪器仪器校准词汇缺陷术语标准尺寸检验原则米制英制换算极限偏差表公差带选择系列圆锥公差圆锥配合公差注法55个图标3个行标(JB/T)1111112211111111? JB12131122325GB1JB1GB1JB1112122111GPS

5、标准宣讲PPT课件第一代第一代GPSGPS语言的缺陷语言的缺陷n以第一代以第一代GPSGPS语言为基础制定的设计规范没有考虑语言为基础制定的设计规范没有考虑生产过程中实际工件的生产过程中实际工件的多变性多变性，缺乏表达各种功能缺乏表达各种功能和控制要求的图形语言，图纸不能充分地精确表述和控制要求的图形语言，图纸不能充分地精确表述对几何特征误差控制的要求，而造成对几何特征误差控制的要求，而造成功能要求失控功能要求失控；n检验过程由于缺乏误差控制的设计信息，使得合格检验过程由于缺乏误差控制的设计信息，使得合格评定缺乏唯一的准则，从而造成评定缺乏唯一的准则，从而造成测量评估失控测量评估失控。n标准体

6、系缺乏功能要求、设计规范及测量评定方法标准体系缺乏功能要求、设计规范及测量评定方法等相关信息之间准确的表达和系统的传递方法，造等相关信息之间准确的表达和系统的传递方法，造成成设计和功能的不一致，检验与设计的不统一设计和功能的不一致，检验与设计的不统一，成，成为阻碍产品精度进一步提高的直接原因。为阻碍产品精度进一步提高的直接原因。GPS标准宣讲PPT课件GPS标准宣讲PPT课件ISO/TC 213产品尺寸和几何技术规范产品尺寸和几何技术规范及认证及认证(检验检验)Dimensional and Geometrical Product Specifications and verification

7、14. June 1996 成立成立GPS标准宣讲PPT课件GPS标准宣讲PPT课件第二代第二代GPSGPS语言语言n目前，目前，ISO/TC213ISO/TC213正在致力于发展基于第二正在致力于发展基于第二代代GPSGPS语言的现代语言的现代GPSGPS标准体系。现代标准体系。现代GPSGPS标标准体系将着重于提供一个更加清晰的几何公准体系将着重于提供一个更加清晰的几何公差定义的和一套宽范围的评定规范体系来满差定义的和一套宽范围的评定规范体系来满足几何产品功能要求足几何产品功能要求。它将成为信息时代集它将成为信息时代集产品几何设计与检验认证于一体的新型全球产品几何设计与检验认证于一体的新型

8、全球规范，标志着标准和计量进入了一个新的时规范，标志着标准和计量进入了一个新的时代。代。GPS标准宣讲PPT课件新一代新一代GPSGPS标准体系的特征标准体系的特征nGPSGPS标准体系蕴含工业化大生产的基本标准体系蕴含工业化大生产的基本特征，反映了技术发展的内在要求，为特征，反映了技术发展的内在要求，为产品技术评估提供了产品技术评估提供了“通用语言通用语言”。功能功能比较比较计量人员计量人员生产人员生产人员设 计 人设 计 人员员规范规范(设计设计)工件工件制造制造实际实际工件工件检验检验测量值测量值GPS标准宣讲PPT课件GB/Z GB/Z 20308-2006 ( (ISO/TR1463

9、8)产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS) (GPS) 总体规划总体规划n从总体上给出了产品几何技术规范（从总体上给出了产品几何技术规范（GPSGPS）标准体系框架以及标准体系框架以及GPSGPS的基本概念的基本概念 n与与ISO/TC213ISO/TC213职责范围之内的职责范围之内的GPSGPS标准及标准标准及标准化工作相对应化工作相对应 n给工业界的给工业界的GPSGPS用户和其他技术委员会提供用户和其他技术委员会提供与与GPSGPS有关的信息，有助于各方面统一对有关的信息，有助于各方面统一对GPSGPS的认识和应用。的认识和应用。 GPS标准宣讲PPT课件 GPSGPS标准体系框架

10、的构成标准体系框架的构成nGPSGPS基础标准基础标准: : 确定确定GPSGPS基本结构和公差基本原基本结构和公差基本原则的标准则的标准nGPSGPS综合标准综合标准： 综合概念和规则综合概念和规则nGPSGPS通用标准通用标准： GPSGPS标准的主体，包括不同几何特标准的主体，包括不同几何特征从设计、制造到检验的一整套征从设计、制造到检验的一整套标准规范标准规范nGPSGPS补充标准补充标准: 是对通用是对通用GPS GPS 标准在要素特定范标准在要素特定范畴的补充规定畴的补充规定基基础础GPS标标准准综合综合GPS标准标准通用通用GPS标准标准补充补充GPS标准标准GPS标准宣讲PPT

11、课件确定确定GPS基本结构和基本结构和公差基本原则的标准公差基本原则的标准GPS标准宣讲PPT课件Chain link number123456 Geometrical characteristic of feature要素的几何特征产品文件表示代码公差定义特性或参数实际要素定义特性或参数工件偏差的评定与公差极限比较测量器具要求 校准要求测量标准器尺寸距离半径角度（以度为单位）与基准无关的线的形状与基准有关的线的形状与基准无关的面的形状与基准有关的面的形状方向位置圆跳动全跳动基准粗糙度轮廓波纹度轮廓原始轮廓表面缺陷棱边综合的综合的GPS标准标准 Global GPS standards基础的基

12、础的GPS标准标准Fondamental GPS Standards补充的补充的GPS矩阵矩阵 Complementary GPS matrixProcess specific tolerance standardsMachine element geometry standards通用的通用的GPS矩阵矩阵 General GPS matrix通用原则和定义标准通用原则和定义标准GPS标准宣讲PPT课件Chain link number123456 Geometrical characteristic of feature要素的几何特征产品文件表示代码公差定义特性或参数实际要素定义特性或参数

13、工件偏差的评定与公差极限比较测量器具要求 校准要求测量标准器尺寸距离半径角度（以度为单位）与基准无关的线的形状与基准有关的线的形状与基准无关的面的形状与基准有关的面的形状方向位置圆跳动全跳动基准粗糙度轮廓波纹度轮廓原始轮廓表面缺陷棱边综合的综合的GPS标准标准 Global GPS standards基础的基础的GPS标准标准Fondamental GPS Standards补充的补充的GPS矩阵矩阵 Complementary GPS matrixProcess specific tolerance standardsMachine element geometry standards通用的

14、通用的GPS矩阵矩阵 General GPS matrixGPS标准的主体，包括不标准的主体，包括不同几何特征从图样标注、同几何特征从图样标注、参数定义、检验原则到仪参数定义、检验原则到仪器校准的一整套标准链器校准的一整套标准链GPS标准宣讲PPT课件Chain link number123456 Geometrical characteristic of feature要素的几何特征产品文件表示代码公差定义特性或参数实际要素定义特性或参数工件偏差的评定与公差极限比较测量器具要求 校准要求测量标准器尺寸距离半径角度（以度为单位）与基准无关的线的形状与基准有关的线的形状与基准无关的面的形状与基准

15、有关的面的形状方向位置圆跳动全跳动基准粗糙度轮廓波纹度轮廓原始轮廓表面缺陷棱边基础的基础的GPS标准标准Fondamental GPS Standards补充的补充的GPS矩阵矩阵 Complementary GPS matrixProcess specific tolerance standardsMachine element geometry standards通用的通用的GPS矩阵矩阵 General GPS matrix基于制造工艺和要素基于制造工艺和要素本身类型特定范畴的本身类型特定范畴的补充标准补充标准GPS标准宣讲PPT课件Chain link number123456 Geo

16、metrical characteristic of feature要素的几何特征产品文件表示代码公差定义特性或参数实际要素定义特性或参数工件偏差的评定与公差极限比较测量器具要求 校准要求测量标准器尺寸距离半径角度（以度为单位）与基准无关的线的形状与基准有关的线的形状与基准无关的面的形状与基准有关的面的形状方向位置圆跳动全跳动基准粗糙度轮廓波纹度轮廓原始轮廓表面缺陷棱边综合的综合的GPS标准标准 Global GPS standards基础的基础的GPS标准标准Fondamental GPS Standards补充的补充的GPS矩阵矩阵 Complementary GPS matrixProc

17、ess specific tolerance standardsMachine element geometry standards通用的通用的GPS矩阵矩阵 General GPS matrix表面特征尺 寸位 置形 状方 向矩阵的矩阵的“行行”是是GPS几何特征的分类几何特征的分类 GPS标准宣讲PPT课件Chain link number123456 Geometrical characteristic of feature要素的几何特征产品文件表示代码公差定义特性或参数实际要素定义特性或参数工件偏差的评定与公差极限比较测量器具要求 校准要求测量标准器尺寸距离半径角度（以度为单位）与基准

18、无关的线的形状与基准有关的线的形状与基准无关的面的形状与基准有关的面的形状方向位置圆跳动全跳动基准粗糙度轮廓波纹度轮廓原始轮廓表面缺陷棱边综合的综合的GPS标准标准 Global GPS standards基础的基础的GPS标准标准Fondamental GPS Standards补充的补充的GPS矩阵矩阵 Complementary GPS matrixProcess specific tolerance standardsMachine element geometry standards通用的通用的GPS矩阵矩阵 General GPS matrix符号标注符号标注公差定义公差定义要素定

19、义要素定义偏差评定偏差评定测量器具测量器具校准要求校准要求 功能功能要求要求规范规范设计设计认证认证检验检验矩阵的矩阵的“列列”是不同的技术规范和要求是不同的技术规范和要求,代表标准链中的代表标准链中的“环环”通用的通用的GPS矩阵共包括矩阵共包括18个基本几何特个基本几何特征，每个几何特征对应一个标准链，每征，每个几何特征对应一个标准链，每个标准链包括若干个链环，每个链环至个标准链包括若干个链环，每个链环至少包括一个标准，它们之间相互关联，少包括一个标准，它们之间相互关联，并影响着其它链环中的标准。矩阵行、并影响着其它链环中的标准。矩阵行、列的布局清楚地表明了列的布局清楚地表明了GPS标准中

20、标准中“研研究对象（几何特征）究对象（几何特征）”与与“功能资源功能资源”（标准链环）之间的关系，反映了标准（标准链环）之间的关系，反映了标准体系的协调性。体系的协调性。GPS标准宣讲PPT课件GPS标准宣讲PPT课件直线度的标准链结构的示例直线度的标准链结构的示例 Specification operator567Verification operatorGPS标准宣讲PPT课件通用的通用的GPS标准矩阵（行）标准矩阵（行） 尺寸尺寸 无基准的形状无基准的形状 粗糙度轮廓粗糙度轮廓 半径半径 有基准的形状有基准的形状 波纹度轮廓波纹度轮廓 距离距离 方向、位置方向、位置 原始轮廓原始轮廓 角

21、度角度 基准基准 表面缺陷表面缺陷 跳动跳动 要素的几何特征要素的几何特征 尺寸尺寸特征特征形位特征形位特征 表面轮廓特征表面轮廓特征 GPS标准宣讲PPT课件GPS标准宣讲PPT课件新一代新一代GPSGPS直径尺寸的图样标注直径尺寸的图样标注30 0.1 GPS标准宣讲PPT课件孔的的最大内接尺寸孔的的最大内接尺寸 孔的最小二乘尺寸孔的最小二乘尺寸 孔的最小外接尺寸孔的最小外接尺寸 示示 例例RundhedsdiagramRundhedsdiagramGPS标准宣讲PPT课件RundhedsdiagramRundhedsdiagramISO 14405线性尺寸线性尺寸ISO286公差体系公差

22、体系ISO1938尺寸的检验尺寸的检验ISO 14978ISO 14978 计量器具通用要求计量器具通用要求ISO10360ISO10360 坐标测量机的性能检验坐标测量机的性能检验GPS标准宣讲PPT课件通用通用GPSGPS标准矩阵一览表（附录标准矩阵一览表（附录）GPS标准宣讲PPT课件新一代的GPS标准nGPSGPS基础标准基础标准GB/Z 20308-2006 GPS GPS 总体规划总体规划 nGPSGPS综合标准综合标准GB/T 19765 -2005 GPS 产品几何技术规范和检验产品几何技术规范和检验的标准参考温度的标准参考温度 GB/T18780.1.2-2003 GPS 几

23、何要素几何要素GB/T18779.1.3-2009 GPS GPS 工件与测量设备的测量工件与测量设备的测量检验检验GB/T24634 -2009 GPS GPS 尺寸和几何测量器具的通用尺寸和几何测量器具的通用要求要求GB/T 24637-2009 GPS GPS 通用概念通用概念 几何规范和验证几何规范和验证的模式的模式 GPS标准宣讲PPT课件nGPS通用标准通用标准 GB/Z 24638-2009 GPS GPS 线性和角度的尺寸和公差标注线性和角度的尺寸和公差标注（台阶，距离，角度和半径（台阶，距离，角度和半径 ） GB/T 24630-2009产品几何量技术规范（产品几何量技术规范

24、（GPSGPS）平面度平面度 GB/T24631-2009 产品几何量技术规范（产品几何量技术规范（GPSGPS）直线度直线度 GB/T24632-2009 产品几何量技术规范（产品几何量技术规范（GPSGPS）圆度圆度 GB/T24633-2009 产品几何量技术规范（产品几何量技术规范（GPSGPS）圆柱度圆柱度 GB/T16857.1.6 GPS GPS 坐标测量机的验收检测和复检检坐标测量机的验收检测和复检检测测 GB/T 24635-2009 GPS GPS 坐标测量机不确定度评定系列坐标测量机不确定度评定系列 GB/Z 24636.1 .5 GPS GPS 统计公差系列统计公差系列

25、GPS标准宣讲PPT课件GPSGPS的数字化技术的数字化技术实现数字化制造的基础实现数字化制造的基础n新一代新一代GPSGPS用数学作为基础语言结构，以计用数学作为基础语言结构，以计量数学为根基，整个量数学为根基，整个GPSGPS体系中数学的描述、体系中数学的描述、定义、建模及信息传递定义、建模及信息传递“无所不在无所不在”，数学，数学系统化的应用是前所未有的。这些都是过去系统化的应用是前所未有的。这些都是过去以几何学为基础的技术标准中完全没有的全以几何学为基础的技术标准中完全没有的全新概念。新概念。GPS标准宣讲PPT课件GB/T 24637-2009 （ISO/TS 17450ISO/TS

26、 17450）GPSGPS的数字化技术的数字化技术实现数字化设计与计量的基础实现数字化设计与计量的基础新一代新一代GPSGPS通过表面模型、恒定类、操作通过表面模型、恒定类、操作等概念的引入，实现几何要素从定义、描述、等概念的引入，实现几何要素从定义、描述、规范到实际检验评定中数字化控制功能的飞跃，规范到实际检验评定中数字化控制功能的飞跃，解决了产品实现中数学表达统一规范的难题。解决了产品实现中数学表达统一规范的难题。GPS标准宣讲PPT课件表面表面模型模型设计阶段设计阶段 制造阶段制造阶段 检验阶段检验阶段公称表面模公称表面模型是由设计型是由设计者所定义的者所定义的完美形状的完美形状的表面模

27、型，表面模型，是一个理想是一个理想模型。模型。根据功能要求仿真模根据功能要求仿真模拟而得到的；是由无拟而得到的；是由无限仿真点集组成的；限仿真点集组成的；通过规范算子的操作通过规范算子的操作获得规范特征值（特获得规范特征值（特征极限值或特征允许征极限值或特征允许值）。值）。 根据对实际工根据对实际工件表面的测量件表面的测量而得到的非理而得到的非理想表面模型。想表面模型。是有限测点的是有限测点的集合；通过检集合；通过检验算子的操作验算子的操作获得实际特征获得实际特征值（或实际偏值（或实际偏差值）。差值）。 表 面 模 型表 面 模 型GPS标准宣讲PPT课件几何要素几何要素 GPSGPS系统的表

28、面模型需要系统的表面模型需要由相应的由相应的“要素要素”和和“特征特征”予以定义和描述予以定义和描述。GPS标准宣讲PPT课件几何要素几何要素n几何要素，即构成工件几何特征的点、线和面，几何要素，即构成工件几何特征的点、线和面，在工件的规范，加工和认证过程中扮演着重要的在工件的规范，加工和认证过程中扮演着重要的角色。工件的规范，表现为对具体要素的要求，角色。工件的规范，表现为对具体要素的要求，工件的加工，表现为具体要素的形成，而工件的工件的加工，表现为具体要素的形成，而工件的认证，表现为对具体要素的检验。认证，表现为对具体要素的检验。n第一代第一代GPSGPS标准对要素的分类和描述相对简单，但

29、标准对要素的分类和描述相对简单，但存在很大缺陷，与计算机辅助设计技术和坐标测存在很大缺陷，与计算机辅助设计技术和坐标测量技术不相适应，不能满足现代量技术不相适应，不能满足现代GPSGPS标准体系的要标准体系的要求。求。 GPS标准宣讲PPT课件GPS标准宣讲PPT课件GB/T18780 “GPS 几何要素几何要素”等同采用等同采用ISO14660ISO14660n给出了要素的定义和基本概念给出了要素的定义和基本概念GB/T18780分为两部分分为两部分：nGB/T18780.1- 2002 第第1 1部分部分：基本术语和定：基本术语和定义义nGB/T18780.2 - 2003 第第2 2部分

30、部分：圆柱面和圆锥：圆柱面和圆锥面的提取中心线、平行平面的提取中心面、提面的提取中心线、平行平面的提取中心面、提取要素的局部尺寸取要素的局部尺寸GPS标准宣讲PPT课件 几何要素几何要素基本术语定义基本术语定义公称组成公称组成要素要素公称导出公称导出要素要素实际实际要素要素提取组提取组成成要素要素提取导出提取导出要素要素拟合组拟合组成成要素要素拟合导出拟合导出要素要素GB/T18780 .1 = ISO14660-1GPS标准宣讲PPT课件要要 素素 组成要素组成要素导出要素导出要素公称的公称的实际的实际的提取的提取的拟合的拟合的图样图样工件工件工件的工件的替代替代公称组成要素公称组成要素实际

31、组成要素实际组成要素提取组成要素提取组成要素拟合组成要素拟合组成要素公称导出要素公称导出要素提取导出要素提取导出要素拟合导出要素拟合导出要素点、线或面点、线或面面或面上的线面或面上的线GPS标准宣讲PPT课件要要 素素组成要素组成要素导出要素导出要素公称的公称的实际的实际的提取的提取的拟合的拟合的图样图样工件工件工件的工件的替代替代公称组成要素公称组成要素实际组成要素实际组成要素提取组成要素提取组成要素拟合组成要素拟合组成要素公称导出要素公称导出要素提取导出要素提取导出要素拟合导出要素拟合导出要素由一个或几个组成要素得到的由一个或几个组成要素得到的中心点、中心线或中心面中心点、中心线或中心面导

32、出导出GPS标准宣讲PPT课件要要 素素组成要素组成要素导出要素导出要素公称的公称的实际的实际的提取的提取的拟合的拟合的图样图样工件工件工件的工件的替代替代公称组成要素公称组成要素实际组成要素实际组成要素提取组成要素提取组成要素拟合组成要素拟合组成要素公称导出要素公称导出要素提取导出要素提取导出要素拟合导出要素拟合导出要素由技术制图或其他方法确由技术制图或其他方法确定的理论正确组成要素定的理论正确组成要素公称组成要素公称组成要素GPS标准宣讲PPT课件要要 素素组成要素组成要素导出要素导出要素公称的公称的实际的实际的提取的提取的拟合的拟合的图样图样工件工件工件的工件的替代替代公称组成要素公称组

33、成要素实际组成要素实际组成要素提取组成要素提取组成要素拟合组成要素拟合组成要素公称导出要素公称导出要素提取导出要素提取导出要素拟合导出要素拟合导出要素一个或几个公称组成要素导一个或几个公称组成要素导出的中心点、轴线或中心面出的中心点、轴线或中心面导出导出公称导出要素公称导出要素GPS标准宣讲PPT课件要要 素素组成要素组成要素导出要素导出要素公称的公称的实际的实际的提取的提取的拟合的拟合的图样图样工件工件工件的工件的替代替代公称组成要素公称组成要素实际组成要素实际组成要素提取组成要素提取组成要素拟合组成要素拟合组成要素公称导出要素公称导出要素提取导出要素提取导出要素拟合导出要素拟合导出要素由接

34、近实际（组成）要由接近实际（组成）要素所限定的工件实际素所限定的工件实际表面的组成要素部分。表面的组成要素部分。实际组成实际组成要素要素GPS标准宣讲PPT课件要要 素素组成要素组成要素导出要素导出要素公称的公称的实际的实际的提取的提取的拟合的拟合的图样图样工件工件工件的工件的替代替代公称组成要素公称组成要素实际组成要素实际组成要素提取组成要素提取组成要素拟合组成要素拟合组成要素公称导出要素公称导出要素提取导出要素提取导出要素拟合导出要素拟合导出要素按规定方法，由实际按规定方法，由实际组成要素提取有限数组成要素提取有限数目的点形成的实际组目的点形成的实际组成要素的近似替代。成要素的近似替代。提

35、取提取提取组成提取组成要素要素GPS标准宣讲PPT课件要要 素素组成要素组成要素导出要素导出要素公称的公称的实际的实际的提取的提取的拟合的拟合的图样图样工件工件工件的工件的替代替代公称组成要素公称组成要素实际组成要素实际组成要素提取组成要素提取组成要素拟合组成要素拟合组成要素公称导出要素公称导出要素提取导出要素提取导出要素拟合导出要素拟合导出要素由一个或几个提取组成由一个或几个提取组成要素得到的中心点、中要素得到的中心点、中心线或中心面心线或中心面导出导出提取导出提取导出要素要素GPS标准宣讲PPT课件要要 素素组成要素组成要素导出要素导出要素公称的公称的实际的实际的提取的提取的拟合的拟合的图

36、样图样工件工件工件的工件的替代替代公称组成要素公称组成要素实际组成要素实际组成要素提取组成要素提取组成要素拟合组成要素拟合组成要素公称导出要素公称导出要素提取导出要素提取导出要素拟合导出要素拟合导出要素按规定的方法由提取按规定的方法由提取组成要素形成的具有组成要素形成的具有理想形状的组成要素理想形状的组成要素拟合拟合拟合组成拟合组成要素要素GPS标准宣讲PPT课件要要 素素组成要素组成要素导出要素导出要素公称的公称的实际的实际的提取的提取的拟合的拟合的图样图样工件工件工件的工件的替代替代公称组成要素公称组成要素实际组成要素实际组成要素提取组成要素提取组成要素拟合组成要素拟合组成要素公称导出要素

37、公称导出要素提取导出要素提取导出要素拟合导出要素拟合导出要素由一个或几个拟合组成由一个或几个拟合组成要素导出的中心点、中要素导出的中心点、中心线或中心平面心线或中心平面导出导出拟合导出拟合导出要素要素GPS标准宣讲PPT课件几何要素新分类几何要素新分类GB/T18780 -2003 = ISO14660-1公称组成公称组成要素要素公称导出公称导出要素要素实际实际要素要素提取组成提取组成要素要素提取导出提取导出要素要素拟合组成拟合组成要素要素拟合导出拟合导出要素要素 设计设计 制造制造 检验检验 评定评定公称要素公称要素 实际要素实际要素 提取要素提取要素 拟合要素拟合要素GPS标准宣讲PPT课

38、件尺寸要素尺寸要素GB/T 18780.1-2002 = ISO 14660-1n由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。定的几何形状。 注：尺寸要素可以是圆柱形、球形、注：尺寸要素可以是圆柱形、球形、 两平行对应面、圆锥形或楔形。两平行对应面、圆锥形或楔形。GPS标准宣讲PPT课件GPS GPS 几何要素几何要素（GB/T18780.2 = ISO14660-2）第第2 2部分：圆柱面和圆锥面的提取中部分：圆柱面和圆锥面的提取中心线、平行平面的提取中心面、心线、平行平面的提取中心面、提取要素的局部尺寸提取要素的局部尺寸（GB/T 18780.2- 200

39、3GB/T 18780.2- 2003）GPS标准宣讲PPT课件 术术 语语 和和 定定 义义 ( 1 )( 1 ) 圆柱面的提取中心线圆柱面的提取中心线提取导出要素提取导出要素 圆锥面的提取中心线圆锥面的提取中心线 提取中心面提取中心面 GPS标准宣讲PPT课件 圆柱面的提取中心线圆柱面的提取中心线定义：定义：圆柱面的各横截面中心的轨迹圆柱面的各横截面中心的轨迹4 4。-横截面的横截面的中心中心是拟合圆是拟合圆5 5的圆心的圆心6 6-横截面横截面垂直于垂直于由提取表面得到的由提取表面得到的拟合圆柱面拟合圆柱面2 2（其（其半径可能与公称半径不同）的半径可能与公称半径不同）的轴线轴线3 3。

40、GPS标准宣讲PPT课件圆柱面的提取中心线圆柱面的提取中心线缺省规定缺省规定的约定的约定：-拟合圆是拟合圆是最小二乘最小二乘圆；圆；-拟合圆柱面是拟合圆柱面是最小二乘最小二乘圆柱面。圆柱面。GPS标准宣讲PPT课件术术 语语 和和 定定 义（义（2 2） 提取圆柱面的提取圆柱面的 局部直径局部直径提取要素的局部尺寸提取要素的局部尺寸 两平行提取表面的两平行提取表面的 局部尺寸局部尺寸 GPS标准宣讲PPT课件提取圆柱面的局部直径提取圆柱面的局部直径定义：定义：要素上（要素上（5 5）两对应点的距离（两对应点的距离（8 8）。n两对应点之间的连线两对应点之间的连线通过通过拟合圆拟合圆6 6的的圆

41、心圆心7 7n横截面横截面垂直于垂直于由提取表面由提取表面1 1得到的得到的拟合拟合圆柱面圆柱面2 2的的轴线轴线3 3GPS标准宣讲PPT课件提取圆柱面的局部直径提取圆柱面的局部直径拟合圆柱面的局部直径拟合圆柱面的局部直径缺省规定缺省规定的约定的约定：n拟合圆拟合圆是是最小二乘最小二乘圆圆n拟合圆柱面拟合圆柱面是是最小二乘最小二乘圆柱面圆柱面GPS标准宣讲PPT课件 GB/T18780.1是GPS综合标准GPS标准宣讲PPT课件 新一代新一代GPSGPS语言提出了针对要素的六种操作语言提出了针对要素的六种操作. . 用数字化语言用数字化语言支持了支持了CAx的应用的应用. .使得在实际加工中

42、使得在实际加工中“要素要素”的体现更科学、的体现更科学、规范和统一规范和统一, ,解决生产过程中对传统公差的可操作性差的问解决生产过程中对传统公差的可操作性差的问题题. 分离分离 提取提取 滤波滤波 拟合拟合 集成集成 构建构建 要 素 的 操 作要 素 的 操 作 GB/T 24637-2009GPS标准宣讲PPT课件分分 离离n用来从非理想表面模型或实际表面获得与公用来从非理想表面模型或实际表面获得与公称要素相应的非理想要素，也用来获得理想称要素相应的非理想要素，也用来获得理想要素的有限部分或非理想要素的有限部分要素的有限部分或非理想要素的有限部分。GPS标准宣讲PPT课件提提 取取n采用

43、特定的方法，从一个要素获取有限采用特定的方法，从一个要素获取有限点，用这些点来描述该要素点，用这些点来描述该要素。GPS标准宣讲PPT课件滤滤 波波n采用特定规则，从非理想要素中获取想要的采用特定规则，从非理想要素中获取想要的特征。特征。n用来提炼粗糙度、波纹度、结构和形状等。用来提炼粗糙度、波纹度、结构和形状等。a)a)波度轮廓波度轮廓 b)b)粗糙度轮廓粗糙度轮廓.c)c)没过滤的轮廓没过滤的轮廓 GPS标准宣讲PPT课件拟拟 合合n依据一定准则，使理想要素逼近非理想要素。依据一定准则，使理想要素逼近非理想要素。n一理想圆柱与非理想要素拟合，其准则为：一理想圆柱与非理想要素拟合，其准则为：

44、n使非理想要素与理想圆柱各点距离平方和最小；使非理想要素与理想圆柱各点距离平方和最小；n最大化内切圆柱的直径；最大化内切圆柱的直径；n最小化外接圆柱的直径；等等最小化外接圆柱的直径；等等非理想要素非理想要素理想圆柱理想圆柱采用采用“最大内切圆柱最大内切圆柱”准则拟准则拟合合GPS标准宣讲PPT课件集集 成成n可以对理想要素集成，也可对非理想要素集成。可以对理想要素集成，也可对非理想要素集成。n集成操作改变了被集成要素的恒定度和类型。集成操作改变了被集成要素的恒定度和类型。n例如：两个柱面被集成（如建立公共基准时），集成例如：两个柱面被集成（如建立公共基准时），集成后的要素为棱柱类别。后的要素为

45、棱柱类别。n两个要素间方位特征成为集成要素的本质特征两个要素间方位特征成为集成要素的本质特征GPS标准宣讲PPT课件构构 建建n被构建的要素和构建后的要素都为理想要被构建的要素和构建后的要素都为理想要素。素。PL1：理想平面理想平面1PL2：理想平理想平GPS标准宣讲PPT课件操作与操作算子的应用操作与操作算子的应用规范:被测轴线被测轴线基准平面基准平面GPS标准宣讲PPT课件垂直度误差评定/检验-体现被测轴线的操作集合分离拟合构建分离拟合集成GPS标准宣讲PPT课件分离:拟合:GPS标准宣讲PPT课件 比比 较较评定结果评定结果规范规范 一致性比较一致性比较-检验检验 GB/T18779（I

46、SO 14253）GPS标准宣讲PPT课件表面模型表面模型（模拟真实表面，（模拟真实表面，连续结构）连续结构）实际表面实际表面（测量所得表面，（测量所得表面，离散结构）离散结构）一致性比较一致性比较规范特征规范特征Specification characteristics要素运算要素运算理想和（或）非理想特征理想和（或）非理想特征分离（分离（PartitionPartition）提取（提取（ExtractionExtraction）滤波（滤波（FiltrationFiltration）拟合（拟合（AssociationAssociation）集成（集成（CollectionCollection

47、）构构建建（ConstructionConstruction）规规范范操操作作估值估值 Evaluation测量结果测量结果(Result of measurement)要素运算要素运算理想和（或）非理想特征理想和（或）非理想特征物理分割物理分割（PartitionPartition）物理提取（物理提取（Extraction）滤波（滤波（Filtration）拟合（拟合（Association）集成（集成（Collection）构建（构建（Construction）检检验验操操作作评估评估 EvaluationGPSGPS系统的对偶性原理及操作技术系统的对偶性原理及操作技术GPS标准宣讲PPT

48、课件新一代新一代GPS系统系统功能要求功能要求GPS规范设计规范设计产品技术文件产品技术文件生生 产产 实际工件实际工件（实际表面模型）（实际表面模型）工件检验工件检验产品性能产品性能特征值及其极限值特征值及其极限值的计算的计算功能控制环功能控制环操作算子操作算子不确定度管理不确定度管理GPS标准宣讲PPT课件GPS GPS 不不 确确 定定 度度 Verification/Measurement 认证认证/测量测量 Specification 规范规范 Function 功能功能 Implementation Uncertainty 执行不确定度执行不确定度 Method Uncertain

49、ty 方法不确定度方法不确定度 Specification Uncertainty 规范不确定度规范不确定度 Correlation Uncertainty 关联不确定度关联不确定度 Measurement Uncertainty 测量不确定度测量不确定度 Conformance Uncertainty 符合不确定度符合不确定度 Total Uncertainty 总体不确定度总体不确定度 用来描述给定的规范与产品用来描述给定的规范与产品功能的适合程度功能的适合程度由于图样标注不明确或影响由于图样标注不明确或影响测量结果所有必要条件的规测量结果所有必要条件的规范给定的不完整所造成范给定的不完整

50、所造成相同的规范使用不同的测量相同的规范使用不同的测量方法所产生的不确定度方法所产生的不确定度操作过程和测量器具内在误操作过程和测量器具内在误差产生的不确定度差产生的不确定度GPS标准宣讲PPT课件GPSGPS不确定度理论及其拓展应用不确定度理论及其拓展应用Verification/Measurement 认证认证/测量测量 Specification 规范规范 Function 功能功能 Implementation Uncertainty 执行不确定度执行不确定度 Method Uncertainty 方法不确定度方法不确定度 Specification Uncertainty 规范不确定

51、度规范不确定度 Correlation Uncertainty 关联不确定度关联不确定度 Measurement Uncertainty 测量不确定度测量不确定度 Compliance Uncertainty 符合不确定度符合不确定度 Total Uncertainty 总体不确定度总体不确定度 设计者设计者测量人员测量人员新一代新一代GPSGPS把不确定度的概念推广到测量领域以外，把不确定度的概念推广到测量领域以外，利用利用“不确定度不确定度”误差传误差传递原理递原理, ,把产品的功能、规范和测量评定量化集成，以节约资源，降低成本。把产品的功能、规范和测量评定量化集成，以节约资源，降低成本。

52、 GPS标准宣讲PPT课件基于基于GUM的的GPS测量不确定度测量不确定度 计量器具和工件的测量检验计量器具和工件的测量检验nISO 14253-1 （GB/T18779.1-2002） 第第1部分部分： 按规范检验合格或不合格的判定规则按规范检验合格或不合格的判定规则nISO/TS14253-2 (GB/T18779.2-2004) 第第2部分部分： 测量设备校准和产品检验中的测量不确定度评定测量设备校准和产品检验中的测量不确定度评定指南指南nISO/TS 14253-3 (GB/T18779.3-2009) 第第3部分部分： 在在测量不确定度测量不确定度表述上表述上达成一致性达成一致性协议

53、协议的指南的指南 GPS标准宣讲PPT课件产品几何量技术规范（产品几何量技术规范（GPSGPS） 工件与测量设备的测量检验工件与测量设备的测量检验第第1 1部分：部分：按规范检验合格或不合格的按规范检验合格或不合格的判定规则判定规则GB/T 18780.1- 2002idt ISO 14253-1: 1998GPS标准宣讲PPT课件尺寸的合格区、不合格区和不确定区GPS标准宣讲PPT课件按规范判定合格与否，应考虑评定得到的按规范判定合格与否，应考虑评定得到的测量不确定度（测量不确定度（U）GPS标准宣讲PPT课件判定规则的应用判定规则的应用 GPS标准宣讲PPT课件产品几何量技术规范（产品几何

54、量技术规范（GPSGPS） 工件与测量设备的测量检验工件与测量设备的测量检验第第2 2部分部分：测量设备校准和产品检验中：测量设备校准和产品检验中GPSGPS测量的不确定度评定指南测量的不确定度评定指南 GB/T 18779.2- 2004idt ISO/TS 14253-2: 1999GPS标准宣讲PPT课件适用范围适用范围n适用于工业生产适用于工业生产GPSGPS领域中测量标准和测量设备的校准以及领域中测量标准和测量设备的校准以及工件工件GPSGPS特征量的测量特征量的测量。 n以测量不确定度表示指南（以测量不确定度表示指南（GUMGUM）和和JJF-1059:1999JJF-1059:1

55、999测量不确定度评定和表示为基础的用于评定测量结果测量不确定度评定和表示为基础的用于评定测量结果不确定度的实用性逼近程序。不确定度的实用性逼近程序。n目的是给出完成不确定度报告所需的全部信息，并为测量目的是给出完成不确定度报告所需的全部信息，并为测量结果及其不确定度（顾客和供方之间的关系）的国际、国结果及其不确定度（顾客和供方之间的关系）的国际、国内比对提供基础。内比对提供基础。 JJF 1130-2005几何量测量设备校准中的不确定度评定指几何量测量设备校准中的不确定度评定指南南 GPS标准宣讲PPT课件产品几何量技术规范（产品几何量技术规范（GPSGPS） 工件与测量设备的测量检验工件与

56、测量设备的测量检验第第3 3部分：部分：在在测量不确定度测量不确定度表述上表述上达成达成一致性一致性协议协议的指南的指南 GB/T 18779.3- 2009idt ISO/TS 14253-3: 2002GPS标准宣讲PPT课件主主 要要 内内 容容n由于测量不确定度对产品的合格或不合格判由于测量不确定度对产品的合格或不合格判定起着重要的作用，供方和客户方不可避免定起着重要的作用，供方和客户方不可避免的会在不确定度的评价上存在争议。的会在不确定度的评价上存在争议。 n该部分标准描述了如何使供方和客户方就不该部分标准描述了如何使供方和客户方就不确定度表达上达成一致性意见的过程。确定度表达上达成

57、一致性意见的过程。 n当客户或供方在测量不确定度表述上有疑问当客户或供方在测量不确定度表述上有疑问时，应用测量不确定度表述的不确定度概算时，应用测量不确定度表述的不确定度概算程序。程序。 GPS标准宣讲PPT课件产品几何量技术规范（产品几何量技术规范（GPSGPS）产品几何量技术规范和检验的标准产品几何量技术规范和检验的标准参考温度参考温度 GB/T 197652005 idt ISO1：2002 GPS标准宣讲PPT课件产品几何量技术规范和检验的产品几何量技术规范和检验的标准参考温度为标准参考温度为2020 n该该标准是综合的标准是综合的GPSGPS标准，它影响全部标准，它影响全部1818种

58、几何特种几何特征的所有链环。规定了征的所有链环。规定了GPSGPS领域的标准参考温度，领域的标准参考温度，是确定技术规范数值和检验值的基础是确定技术规范数值和检验值的基础. . n标准参考温度适用于标准参考温度适用于GPSGPS规范，即在标准参考温度规范，即在标准参考温度下确定和规范全部下确定和规范全部GPSGPS特征。因此，当进行工件几特征。因此，当进行工件几何要素或测量器具计量特性的测量时，偏离标准何要素或测量器具计量特性的测量时，偏离标准参考温度将会在测量结果中产生误差和测量不确参考温度将会在测量结果中产生误差和测量不确定度。定度。nISO/TS 16015:2003 “GPSISO/T

59、S 16015:2003 “GPS由于热影响产生的由于热影响产生的系统误差和长度测量的测量不确定度系统误差和长度测量的测量不确定度”。 GPS标准宣讲PPT课件GPSGPS的新旧两种计量体系的新旧两种计量体系n传统计量体系：传统计量体系： 基于实物计量器具的计量体系基于实物计量器具的计量体系；n数字化计量体系数字化计量体系： 基于取样点和计算机软件分析的计量体系。基于取样点和计算机软件分析的计量体系。GPS标准宣讲PPT课件三坐标测量机三坐标测量机 数字化测量仪器的精典产品数字化测量仪器的精典产品GPS标准宣讲PPT课件 国际标准化组织国际标准化组织ISOISO自自19941994年至今相继年

60、至今相继发布了发布了ISO10360ISO10360系列六个标准系列六个标准. . 为了能够对坐标测量机进行符合要求的为了能够对坐标测量机进行符合要求的性能检测和验收，在上述标准和规范中定义性能检测和验收，在上述标准和规范中定义了坐标测量机的主要性能指标：长度测量示了坐标测量机的主要性能指标：长度测量示值误差和探测误差，并规定了其测量方法。值误差和探测误差，并规定了其测量方法。 应该指出，用上述方法检出的是测量机应该指出，用上述方法检出的是测量机的坐标测量精度，仅仅是指空间两点之间的的坐标测量精度，仅仅是指空间两点之间的长度测量示值误差和探测误差，也是世界各长度测量示值误差和探测误差，也是世界