产品几何技术规范课件

什么是GPS

GeometricalProductSpecifications

即宏观和微观几何规范：尺寸和形位公差、表面特征等几何精度规范相关的检验原则、测量器具要求和校准规范基本表达和图样标注的解释不确定度的评定和控制

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

什么是GPSGeometricalProduc1ISO/TC3极限与配合ISO/TC10/SC5几何公差的表示法ISO/TC57表面特征及其计量学初期GPS标准体系40年代制定70年代制定60年代制定第一代GPS语言ISO/TC3ISO/TC10/SC5ISO/TC572第一代GPS语言初期GPS体系包括原三个TC颁布的约60多项国际标准，这些GPS标准也称为第一代GPS语言。第一代GPS语言包括产品的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、测量原理和仪器标准,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、制造及检验的技术规范，但缺乏它们彼此之间信息传递的规范。第一代GPS语言初期GPS体系包括原三个TC颁布的约60多项3第一代GPS语言的缺陷以第一代GPS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多变性，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对几何特征误差控制的要求，而造成功能要求失控；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，从而造成测量评估失控。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，造成设计和功能的不一致，检验与设计的不统一，成为阻碍产品精度进一步提高的直接原因。第一代GPS语言的缺陷以第一代GPS语言为基础制定的设计规范4ISO/TC213

产品尺寸和几何技术规范

及认证(检验)

DimensionalandGeometricalProductSpecificationsandverification14.June1996成立ISO/TC213

产品尺寸和几何技术规范

及认证(检验)5新一代GPS标准体系的特征产品技术规范的“通用语言”。功能比较计量人员生产人员设计人员规范(设计)工件制造实际工件检验测量值新一代GPS标准体系的特征产品技术规范的“通用语言”。功能比6建立新一代GPS标准体系ISO/TR14638GPS总体规划

BusinessPlanofISO/TC213

商业计划ISO/TC213:截止到目前颁布的现行标准98项.正在制修订的标准51项。修订项目9项,包括ISO286,ISO1101,ISO1302,ISO5459,ISO8015等应用广泛的重要基础通用标准.采用新体系概念的标准名称均有主标题:产品几何技术规范(GPS)建立新一代GPS标准体系ISO/TR14638GPS总7ISO/TR14638

(GB/Z20308-2006)

产品几何技术规范(GPS)

总体规划从总体上给出了产品几何技术规范（GPS）标准体系框架以及GPS的基本概念与ISO/TC213职责范围之内的GPS标准及标准化工作相对应给工业界的GPS用户和其他技术委员会提供与GPS有关的信息，有助于各方面统一对GPS的认识和应用。ISO/TR14638(GB/Z20308-2006)8

GPS标准体系框架的构成GPS标准分为四大类GPS基础标准

GPS综合标准GPS通用标准GPS补充标准GPS基础标准GPS综合标准GPS通用标准GPS补充标准GPS标准体系框架的构成GPS标准分为四大类GPS9确定GPS基本结构和公差基本原则的标准确定GPS基本结构和公差基本原则的标准10通用原则和定义标准通用原则和定义标准11GPS标准的主体，包括不同几何特征从图样标注、参数定义、检验原则到仪器校准的一整套标准链GPS标准的主体，包括不同几何特征从图样标注、参数定义、检验12基于制造工艺和要素本身类型特定范畴的补充标准基于制造工艺和要素本身类型特定范畴的补充标准13表面特征尺寸位置形状方向矩阵的“行”是GPS几何特征的分类

表面特征尺寸位置形状方向矩阵的“行14符号标注公差定义要素定义偏差评定测量器具校准要求

功能要求规范设计认证检验矩阵的“列”是不同的技术规范和要求,代表标准链中的“环”符号标注公差定义要素定义偏差评定测量器具校准要求功能规范15

我国新一代GPS标准体系表我16通用的GPS标准矩阵（行）

——尺寸——无基准的形状——粗糙度轮廓——半径——有基准的形状——波纹度轮廓——距离——方向、位置——原始轮廓——角度——基准——表面缺陷——跳动

要素的几何特征

尺寸特征形位特征

表面轮廓特征

通用的GPS标准矩阵（行）要素的几何特征尺寸特征形位特征17尺寸极限与配合现行标准体系

GB/T1800.1-1997基础——

GB/T1800.2-1998GB/T1800.1-2009(ISO286.1)GB/T1800.3-1998

GB/T1800.4-19992009(ISO286.2)公差带选择GB/T1801-19992009(ISO1829)

GB/T1803-2003小尺寸的孔轴公差带

GB/T5371-2004过盈配合的计算和选用应用与计算

GB/T5847-2004尺寸链计算方法

JB/T9186-1999统计尺寸公差

GB/T3177-1997

2009

光滑工件尺寸的检验测量与检验

GB/T1957-2005光滑极限量规GB/T16857.1~.6坐标测量机的验收和周检尺寸极限与配合现行标准体系182009版的修订原则1959年

1979年1999年2009年结构上与ISO标准一一对应概念上体现与GPS体系的协调内容上考虑ISO现行标准和修订趋势在新一代GPS体系框架中修改采用现行ISO标准2009版的修订原则1959年1979年119极限与配合系列标准GB/T1800-2009《产品几何技术规范（GPS）极限与配合》根据ISO286：1988《ISO极限与配合制》重新起草，分为两部分。GB/T1800.1-1997、GB/T1800.2-1998和GB/T1800.3-1998合并为第1部分，GB/T1800.4-1999修改为第2部分：——第1部分：公差、偏差和配合的基础；——第2部分：标准公差等级和孔、轴的极限偏差表。GB/T1801-2009《产品几何技术规范(GPS)极限与配合公差带和配合的选择》

修改采用ISO1829：1975极限与配合系列标准GB/T1800-2009《产品几何技术20极限与配合新旧标准的主要差别（共性）标准进行了整合，结构有较大的变化；标准名称增加了主标题：

产品几何技术规范（GPS）；增加了附录:该标准在GPS体系矩阵中的位置；采用GPS新体系提出的新术语概念:

GB/Z20308-2006

GPS总体规划（ISO/TR14638）

GB/T18780系列

GPS几何要素（ISO14660系列）

ISO/TS17450-1：2005

GPS基本概念第1部分：几何规范和检验(认证)的模型

极限与配合新旧标准的主要差别（共性）标准进行了整合，结构有较21GPS

极限与配合

第1部分：公差、偏差和配合的基础

GB/T1800.1-2009修改采用

ISO286-1：1988，同时考虑最新修订版本ISO/DIS286-1《产品几何技术规范（GPS）线性尺寸公差的ISO标准制第1部分：公差、偏差和配合的基础》和与ISOGPS新体系的协调。代替GB/T1800.1-1997、GB/T1800.2-1998、GB/T1800.3-1998。文本结构上与ISO286-1：1988对应，在基本概念、公差、偏差和配合的代号、表示方面与ISO286-1：1988一致

删除了一些与发展不适应和其他标准已包含的内容，采用了ISO/DIS286-1等相关标准的新的术语和定义。

GPS极限与配合

第1部分：公差、偏差和配合的基础

22GB/T1800.1-2009标准结构1范围2规范性引用文件3术语和定义4公差、偏差和配合的代号、表示5配合分类6标准参考温度7图解表示8公称尺寸至3150mm的标准公差9公称尺寸至3150mm的基本偏差附录A标准公差和基本偏差的由来附录B应用举例附录C在GPS矩阵模型中的位置GB/T1800.1-2009标准结构1范围23范围规定了极限与配合制的基本术语定义，公差、偏差和配合的代号表示及标准公差值、基本偏差值。（尺寸至3150mm)适用于具有圆柱型和两平行平面型的线性尺寸要素。

范围规定了极限与配合制的基本术语定义，公差、偏差和配合的代号24规范性引用文件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（ISO14660-1:1999，IDT）GB/T18780.2-2003

产品几何技术规范（GPS）几何要素第2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、提取要素的局部尺寸（ISO14660-2:1999，IDT）GB/T19765-2005

产品几何技术规范（GPS）产品几何技术规范和检验的标准参考温度（ISO1:2002，IDT）GB/Z20308-2006

产品几何技术规范（GPS）总体规划（ISO/TR14638:1995，MOD）规范性引用文件GB/T18780.1-2002产品几25术语和定义

给出42个术语和定义术语名称改变：“基本尺寸”改为“公称尺寸”定义概念修订：用“实际（组成）要素”、“提取组成要素的局部尺寸”代替“实际尺寸”和“局部实际尺寸”的概念；增加：“尺寸要素”、“实际（组成）要素”、“提取组成要素”、“拟合组成要素”删减：“最大实体极限”和“最小实体极限”术语和定义给出42个术语和定义26重要的术语定义和基本概念1.尺寸要素、实际（组成）要素、提取组成要素、拟合组成要素[GB/T18780.1-2002]2.提取组成要素的局部尺寸[GB/T18780.2-2003]3.孔和轴4.公称尺寸与基本尺寸5.极限偏差、极限尺寸6.公差带、配合重要的术语定义和基本概念1.尺寸要素、实际（组成）要素、27GB/T18780“GPS几何要素”

等同采用ISO14660给出了要素的定义和基本概念GB/T18780分为两部分：GB/T18780.1-2002第1部分：基本术语和定义GB/T18780.2-2003第2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、提取要素的局部尺寸GB/T18780“GPS几何要素”

等同采用ISO28

几何要素——基本术语定义公称组成要素公称导出要素实际要素提取组成要素提取导出要素拟合组成要素拟合导出要素GB/T18780.1=ISO14660-1几何要素——基本术语定义公称组成要素公称导出要素实际提取29要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的图样工件工件的

替代公称组成要素实际组成要素提取组成要素拟合组成要素公称导出要素提取导出要素拟合导出要素由技术制图或其他方法确定的理论正确组成要素公称组成要素要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的图样30要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的图样工件工件的

替代公称组成要素实际组成要素提取组成要素拟合组成要素公称导出要素提取导出要素拟合导出要素一个或几个公称组成要素导出的中心点、轴线或中心面导出公称导出要素要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的31要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的图样工件工件的

替代公称组成要素实际组成要素提取组成要素拟合组成要素公称导出要素提取导出要素拟合导出要素由接近实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。实际组成要素要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的32要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的图样工件工件的

替代公称组成要素实际组成要素提取组成要素拟合组成要素公称导出要素提取导出要素拟合导出要素按规定方法，由实际组成要素提取有限数目的点形成的实际组成要素的近似替代。提取提取组成要素要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合33要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的图样工件工件的

替代公称组成要素实际组成要素提取组成要素拟合组成要素公称导出要素提取导出要素拟合导出要素由一个或几个提取组成要素得到的中心点、中心线或中心面导出提取导出要素要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟34要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的图样工件工件的

替代公称组成要素实际组成要素提取组成要素拟合组成要素公称导出要素提取导出要素拟合导出要素按规定的方法由提取组成要素形成的具有理想形状的组成要素拟合拟合组成要素要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的图35要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合的图样工件工件的

替代公称组成要素实际组成要素提取组成要素拟合组成要素公称导出要素提取导出要素拟合导出要素由一个或几个拟合组成要素导出的中心点、中心线或中心平面导出拟合导出要素要素组成要素导出要素公称的实际的提取的拟合36几何要素新分类

GB/T18780-2003=ISO14660-1

公称组成要素公称导出要素实际要素提取组成要素提取导出要素拟合组成要素拟合导出要素

设计制造检验评定公称要素实际要素提取要素拟合要素几何要素新分类

GB/T18780-2003=ISO37GPS几何要素

（GB/T18780.2=ISO14660-2）第2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、提取要素的局部尺寸（GB/T18780.2-2003）GPS几何要素

（GB/T18780.2=ISO14638

圆柱面的提取中心线提取导出要素

圆锥面的提取中心线

提取中心面

产品几何技术规范课件39圆柱面的提取中心线定义：圆柱面的各横截面中心的轨迹4。横截面的中心是拟合圆5的圆心6横截面垂直于由提取表面得到的拟合圆柱面2（其半径可能与公称半径不同）的轴线3。圆柱面的提取中心线定义：圆柱面的各横截面中心的轨迹4。40圆柱面的提取中心线缺省规定的约定：拟合圆是最小二乘圆；拟合圆柱面是最小二乘圆柱面。圆柱面的提取中心线缺省规定的约定：41

提取圆柱面的局部直径提取要素的局部尺寸

两平行提取表面的局部尺寸

产品几何技术规范课件42提取圆柱面的局部直径定义：要素上（5）两对应点的距离（8）。两对应点之间的连线通过拟合圆6的圆心7横截面垂直于由提取表面1得到的拟合圆柱面2的轴线3提取圆柱面的局部直径定义：要素上（5）两对应点的距离（8）。43提取圆柱面的局部直径拟合圆柱面的局部直径缺省规定的约定：拟合圆是最小二乘圆拟合圆柱面是最小二乘圆柱面提取圆柱面的局部直径拟合圆柱面的局部直径缺省规定的约定：44尺寸要素

GB/T18780.1-2002由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。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。尺寸要素

GB/T18780.1-2002由一定大小的线性45尺寸要素有三个特征：——含有相对点；——具有可重复导出中点、轴线或中心平面；——具有极限。尺寸要素分为外尺寸要素和内尺寸要素两类。

尺寸要素有三个特征：46孔和轴轴通常是指工件的圆柱形外尺寸要素，也包括非圆柱形的外尺寸要素（由二平行平面或切面形成的被包容面）。孔通常是指工件的圆柱形内尺寸要素，也包括非圆柱形的内尺寸要素（由二平行平面或切面形成的包容面）。注意：是尺寸要素包容和被包容的关系工艺上区分孔和轴轴通常是指工件的圆柱形外尺寸要素，也包括非圆柱形的外尺47公称尺寸基本尺寸

nominalsizebasicsize由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。注1:通过它应用上、下极限偏差可计算出极限尺寸。注2:公称尺寸可以是一个整数或一个小数值。通过它应用上、下偏差可计算出极限尺寸的尺寸。注:基本尺寸可以是一个整数或一个小数值。公称尺寸基本尺寸

nominalsize48公称尺寸

nominalsize

(ISO/DIS286)由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。图样规范——设计阶段公称表面模型。理想形状要素的尺寸——确定尺寸要素本质特征或理想要素间方位特征的尺寸。公称尺寸

nominalsize

(ISO/DIS49ISO/TS17450:2005

基本概念

产品几何技术规范和检验的模型

——实现数字化制造的基础新一代GPS通过表面模型、恒定类、操作等概念的引入，实现了几何特征从定义、描述、规范到实际检验评定中数字化控制功能的飞跃，数学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新概念。ISO/TS17450:2005

基本概念

产品几何技50公称表面模型

（ISO/TS17450）公称表面模型

（ISO/TS17450）51几何要素

GPS系统的表面模型需要由相应的“要素”和“特征”予以定义和描述。几何要素GPS系统的表面模型需要由相应的“52特征

geometricalcharacteristic是用长度或角度来描述的一个或多个要素的单一几何性质。特征可在理想要素上定义，称为本质特征；也可在理想要素之间或理想要素和非理想要素之间定义，称为方位特征。所有的GPS特征都由本质特征与方位特征予以表述。

特征

geometricalcharacteristic是53本质特征

Intrinsiccharacteristic是表征理想要素内在几何性质的特征，是理想要素参数化方程的参数。理想要素只有尺寸特征作为本质特征。如：圆弧的半径、圆柱的直径、圆锥的顶角和两直线的夹角等。但平面、直线和点没有本质特征。本质特征

Intrinsiccharacteristic54方位特征

Situationcharacteristic

方位特征定义的是两要素间的相对位置或方向。它可分为：理想要素间的方位特征；理想要素和非理想要素间的方位特征以及非理想要素间的方位特征。方位特征

Situationcharacteristic55公称尺寸包括：单一要素（尺寸要素）的尺寸；两个和两个以上要素之间的尺寸。注意：GB/T1800-2009只涉及尺寸要素的线性尺寸。公称尺寸包括：56实际尺寸

GB/T1800.1-1997

通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。尺寸——以特定单位表示线性尺寸值的数值。

亦称线性尺寸，或称长度尺寸。实际尺寸

GB/T1800.1-1997

通过测量获得的某57实际（组成）要素

GB/T1800.1-2009由接近实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。

实际（组成）要素

GB/T1800.1-2009由接近实际58

ISO/DIS14405

GPS尺寸公差标注—线性尺寸圆柱型或两相对平行平面型尺寸要素的线性尺寸的定义和图样表示确定了尺寸的缺省定义、特殊定义包括了除两点尺寸以外的更多的尺寸定义。ISO/DIS14405

GPS尺寸公差标注—线性尺59新一代GPS的直径尺寸的定义和标注

ISO14405新一代GPS的直径尺寸的定义和标注

ISO1440560符号及缺省定义尺寸

类型

符号

两点尺寸LP一个范围内局部尺寸LS最小二乘尺寸GG最大内接尺寸GX最小外接尺寸GN周长直径尺寸CC面积直径尺寸CA最小统计尺寸SN最大统计尺寸SX平均统计尺寸SA符号及缺省定义尺寸类型符号两点尺寸LP一个范围内局61局部实际尺寸

GB/T1800.1-1997

一个孔或轴的任意横截面中的任一距离，即任何两对应点之间测得的尺寸。提取组成要素的局部尺寸

GB/T1800.1-2009一切提取组成要素上两对应点之间距离的统称。提取圆柱面的局部尺寸两平行提取表面的局部尺寸

[GB/T18780.2-2003

]局部实际尺寸

GB/T1800.1-1997

一个孔或62极限尺寸

GB/T1800.1-2009尺寸要素允许的尺寸的两个极端。提取组成要素的局部尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。GB/T1800.1-1997一个孔或轴允许的尺寸的两个极端.实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。

极限尺寸GB/T1800.1-2009GB/T63极限偏差

上极限偏差(ES,es)upperlimitdeviation和下极限偏差(EI,ei)lowerlimitdeviation。GB/T1800.1-2009上偏差(ES,es)upperdeviation和

下偏差(EI,ei)lowerdeviation。GB/T1800.1-1997极限偏差上极限偏差(ES,es)upperlimit64公差、偏差、误差的区别：偏差有基准；公差无基准。偏差是代数差；公差是绝对值。偏差影响配合松紧；公差影响配合精度。实际偏差是单个零件的判断；实际误差是一批零件的判断。重要的基本概念公差、偏差、误差的区别：重要的基本概念65尺寸公差

——尺寸的允许变动量（简称为公差）

公差带（公差区toleranceinterval）——尺寸允许变动的区域

公差带图

——公差带的图解表示

重要的基本概念尺寸公差——尺寸的允许变动量（简称为公差）

公差带（公66重要的基本概念配合

——公称尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。

重要的基本概念配合——公称尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差67间隙和过盈间隙和过盈68过渡配合过渡配合69配合公差

（配合量spanoffits）

间隙公差–间隙的允许变动量过盈公差–过盈的允许变动量配合公差–间隙公差和过盈公差的统称配合公差带–间隙或过盈允许变动的区域配合公差带图–配合公差带的图解表示配合公差

（配合量spanoffits）间隙公差–70公差、偏差和配合的代号、表示GB/T1800.2-1998公差、偏差和配合的基本规定符号、代号注公差尺寸的解释标注基准温度

GB/T1800.1-2009公差、偏差和配合的代号、表示等没有变化；删去了注公差尺寸解释的有关内容。公差、偏差和配合的代号、表示GB/T1800.2-199871符号、代号标准公差等级

IT01，IT0，IT1~IT18基本偏差

孔：A、B---ZA、ZB、ZC

轴：ab---zazbzc公差带基本偏差代号+标准公差代号

H8注公差的尺寸

50H7传输信息时,孔50H5表示为:H50H5或h50h5

轴50h5表示为:S50H5s50h5符号、代号标准公差等级IT01，IT0，IT1~I72图样上公差尺寸的标注标注的规定(GB/T4458)关于有效数字5050.050.000极限偏差值的精确值50±0.016

图样上公差尺寸的标注标注的规定(GB/T4458)73注公差的尺寸的解释

（GB/T1800.2-1998)注明了“公差原则按GB/T4249”的解释：——标注的基本原则按独立原则——对有配合功能要求的尺寸遵循包容要求未注明“公差原则按GB/T4249”的解释：——对所有尺寸均按极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则=包容要求注公差的尺寸的解释

（GB/T1800.2-1998)注明74标准参考温度

——20˚C

GB/T19765—2005

GPS产品几何技术规范和检验的

标准参考温度

公差数值误差评定标准参考温度——20˚C

GB/T19765—2005

75标准公差和基本偏差数值

(代替GB/T1800.3-1998)公称尺寸至3150mm的标准公差

公称尺寸至3150mm的基本偏差

标准公差和基本偏差的由来

(附录A)——数值没有变化——表中基本尺寸改为公称尺寸——编排与ISO286一致标准公差和基本偏差数值

(代替GB/T1800.3-19976公差带的构成

公差带大小——标准公差系列公差带公差带位置——基本偏差系列公差带的构成公差带大小——77标准公差系列采用R5优先数系GB/T321—2005优先数和优先数系（等同ISO3）GB/T19763-2005优先数和优先数系的应用指南（等同ISO17）GB/T19764-2005优先数和优先数化整值系列的选用指南（等同ISO497）GB/T2822-2005标准尺寸（修订1981年标准）

在确定产品的参数或参数系列时，尽量采用标准规定的基本系列值(R5\R10\R20\R40)选用产品几何技术规范课件78基本偏差的特点靠近零线的偏差；反映了公差带相对于零线的位置；是尺寸的函数，与公差等级无关；孔轴基本偏差成影象对称关系。基本偏差的特点靠近零线的偏差；79GB/T1800.2-2009GPS

极限与配合

第2部分：标准公差等级和孔、轴的极限偏差表

修改采用ISO286-2：1988,在文本结构上与ISO286-2完全对应。代替GB/T1800.4-1999

，表格数值没有变化。主要修改:标准名称增加引导要素：产品几何技术规范（GPS）；“基本尺寸”等术语的改变；增加了附录B“在GPS矩阵模型中的位置”。GB/T1800.2-2009GPS极限与配合

第280GB/T1801-2009

GPS

极限与配合公差带和配合的选择

根据ISO1829，对GB/T1801-1999