(高清版)GB∕T 38760-2020 产品几何技术规范（GPS） 规范和检验中使用的要素

GB/T38760—2020规范和检验中使用的要素Featuresutilizedinspecificationandverification(ISO22432:2011,MOD)国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T38760—2020 I 3术语和定义 4几何要素术语之间的关系 29附录A(资料性附录)概况图 附录B(资料性附录)各要素之间的联系示例 附录C(资料性附录)与GPS矩阵模型的关系 43GB/T38760—2020●用修改采用国际标准的GB/T24637.1代替ISO14660-1:1999和ISO/TS17450-1:2005;●用修改采用国际标准的GB/T24637.2代替ISO/TS17450-2:2002;——第3章术语和定义中与ISO17450-1相关部分按ISO17450-1:2011(GB/T24637.1—2020)统一I1GB/T38760—2020产品几何技术规范(GPS)规范和检验中使用的要素1范围本标准定义了工件几何要素的通用术语和要素类型，这些定义是基于GB/T24637.1拓展的概念。本标准适用于工业和软件制造商之间以一致的方式建立未来标准。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。GB/T24637.1产品几何技术规范(GPS)通用概念第1部分：几何规范和检验的模型(GB/T24637.1—2020,ISO17450-1:2011,MOD)GB/T24637.2产品几何技术规范(GPS)通用概念第2部分：基本原则、规范、操作集和不确定度(GB/T24637.2—2020,ISO17450-2:2012,MOD)3术语和定义GB/T24637.1、GB/T24637.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。表示虚拟的或实际工件的物理极限集的模型。[GB/T24637.1—2020,定义3.2]注1:该模型适应于所有封闭表面(参见图1和附录A图A.1)。注2:表面模型允许定义单一要素、要素集和/或部分要素。所有产品都可以由与每个工件相应的表面模型模拟。2GB/T38760—2020工件实际表面的表示实际工件的表示公称表面模型的表示肤面模型的表示离散表面模型的表示采样表面模型的表示图1工件的实际表面及其模型示例3.1.1公称表面模型nominalsurfacemodel由设计者定义的具有理想形状的工件模型。注1:公称表面模型是一个理想要素(参见图1和表1)。注2:公称表面模型是由无限个点组成的连续表面。注3:公称表面模型(肤面模型)上的任何要素包含连续的无限个点。3.1.2肤面模型skinmodel工件与其周围环境的物理分界面模型。[GB/T24637.1—2020,定义3.2.2]注1:肤面模型是用来表示连续表面的规范操作集和检验操作集的一个虚拟模型(参见表1和GB/T24637.1)。注2:肤面模型是非理想要素(参见图1)。注3:肤面模型是一个由无限点组成的连续表面。注4:肤面模型上的任何要素包含连续的无限个点。3.1.3离散表面模型discretesurfacemodel从肤面模型中提取得到的表面模型。注1:除了需要的点，提取还包含插值。注2:离散表面模型用于表述考虑有限点的规范操作集和检验操作集(参见表1)。注3:离散表面模型是非理想要素(参见图1)。3.1.4采样表面模型sampledsurfacemodel从实际工件模型中通过物理提取得到的表面模型。3GB/T38760—2020注1:除了采样点，检验意味着插值。是工件的实际表面(参见表1)。注3:采样表面模型是非理想要素(参见图1)。注1:非理想表面模型是一个特殊的几何要素，对应于定义工件和其周围环境分界面的无限点集。注2:几何要素可以是理想要素或者非理想要素，可以被认为是一个单一要素或者组合要素。3.2.1注1:参见附录B图B.1。注2:公称要素在产品技术文件中定义。参见表1。得到公式,其中D是一个直径参数。一个圆柱就是一个尺寸要素，其尺寸就是其直径D。3.2.23.2.33.2.43.2.5[GB/T24637.1—2020,定义3.3.1]注1:参数化方程的表达取决于理想要素的类型及其本质特征。注2:缺省情况下，理想要素是无限的。为了改变其性质，可以通过增加“限制”术语来规定它。例如：限制理想注3:对于通过点云和插值方法定义的复杂表面，点云是参数。3.2.5.1注2:如果理想要素是一个尺寸要素，那么可将其中一个形状参数视为一个尺寸。4GB/T38760—20203.2.5.1.1尺寸要素featureofsize族”中的一员，且这些参数遵守单调抑制性。注2:当有不止一个本质特征时(如圆环),就会有一些约束。注3:尺寸要素对于表达实体要求特别有用，即最小实体要求(LMR)和最大实体要求(MMR),参见GB/T16671。示例1:一个圆柱孔或轴是尺寸要素，其线性尺寸是其直径。示例2:由两个单一平行平面(如凹槽或键)组成的组合要素是一个尺寸要素，其线性尺寸为其宽度。3.2.5.1.1.1由一个或者多个尺寸参数定义的理想几何要素集，其成员通过改变一个参数生成。示例1:一组具有相同的固定圆环中径值和不同的横截面直径值的“O”形环(圆环形状)是单参数族(参见图2)。示例2:由量块的厚度所定义的一组量块是单参数族。D——圆环的中径；3.2.5.1.1.2单参数族的特性，具有给定尺寸的成员包含任何具有较小尺寸的成员。示例1:一个属于单参数族的圆环，对应于具有相同固定的圆环中径和不同的横截面直径的“0”形环(圆环形状)示例2:一个属于单参数族的圆环，具有不同的圆环中径和相同的固定横截面直径的“O”形环(圆环形状)组，不遵图3单调抑制性53.2.5.1.2见图4～图7。a)一对平行平面GB/T38760—2020b)球的方位点6GB/T38760—20203.2.5.2定义要素理想几何轮廓的数学通用性描述。3.2.5.3示例：一个圆环有两个尺寸参数，其中一个是尺寸(即圆环的平面(包含圆)和一个点(圆心)。3.2.63.2.7见表1和图B.2。示例1:在规范过程中，从肤面模型中通过拟合操作确定的理想圆柱体是理想规范要素。示例2:在规范过程中，从肤面模型中通过分离操作确定的非理想圆柱的表面是非理想规范要素。3.2.8见表1和图B.3。范算子包括规范应用的物理属性的类型。注2:从肤面模型或离散表面模型中识别几何要素用来定义检验操作集。从采样表面模型和实际要素中识别几何要素用来实现检验操作集。示例1:在检验过程中，从工件中通过拟合操作确定的理想圆柱是一个理想检验要素。示例2:在检验过程中，从工件中通过分离操作确定的非理想圆柱表面是一个非理想检验要素。应用领域表面模型实际表面公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型产品技术文件适用不适用不适用不适用不适用规范操作集不适用适用适用不适用不适用检验操作集不适用适用适用适用适用7GB/T38760—20203.2.9 平面有更大的恒定度(参见3.2.9.4注3)。公称要素规范要素检验要素单一组成要素单一拟合要素部分单一要素来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型工件实际表面说明：图8从相同公称平面中建立单一要素的示例8GB/T38760—2020公称要素规范要素检验要素单一公称平面要素示例单一公称圆柱要素示例单一部分公称平面要素示例公称圆柱表面上的一要素对示例来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型实际工件表面3.2.9.1单点singlepoint3.2.9.2注1:圆弧是一个有约束的圆(参见图10)。注2:单线不能与自己相交。9GB/T38760—2020图10单线示例3.2.9.33.2.9.4注1:如果回转面的母线是单线，则它是一个单面(参见图11)。注2:单面的恒定类型和恒定度参见GB/T24637.1的表E.1。注3:如果一个表面包含一个比其自身具有更高恒定度的部分表面，那么它不是一个单面。图12基于是否可以相互包含给出了部分单面类型的排序，因为某些单面类型不能相互包含，因此该排序是局部的。图11单一表面示例棱柱面回转面圆柱面平面圆锥面球面圆环面螺旋面图12单面类型的部分排序3.2.9.5GB/T38760—2020标注。3.2.10几个单一要素组合的几何要素。注2:构成组合要素的要素个数可以是有限个(可数的),也可以是无限个(连续的)(参见图13)。示例1:由两平行圆柱面组成的表面集是组合要素(参见图14)。示例2:由两组平行平面组成的几何要素是组合要素。公称要素规范要素检验要素有限个单一部分公称平面要素组成的组合要素示例无限个单一公称直线组成的组合要素示例来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型实际工件表面GB/T38760—2020公称要素规范要素检验要素两个公称平面组成的组合要素示例两个公称圆柱表面组成的组合要素示例有限多个点对组成的组合要素来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型实际工件表面图14组合要素示例3.2.11注3:缺省时，一个组成要素用一个无限集表示，而一个提取的组成要素用一个有限集表示，且按照规定的约定3.2.12无限要素infinitefeature3.2.13GB/T38760—20203.2.14对应于完整/全部非理想要素的一部分，或者是(理想)无限要素的一部分的几何要素。组成要素integralfeature属于工件的实际表面或表面模型的几何要素。[GB/T24637.1—2020,定义3.3.5]注1:组成要素是本质上定义的。注3:组成要素可以是单一要素或者组合要素(参见图15和图A.3)。注4:可以通过下列操作识别一个组成要素，例如：——其他组成要素的组合。公称要素规范要素检验要素单一公称组成平面要素示例组成组合要素示例来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型实际工件表面3.3.1部分组成表面integralsurfaceportion部分组成表面是完整表面的一部分。注：部分组成表面可从任何类型的截面体中得到(参见图16)。3.3.2部分组成线integrallineportion部分组成线是完整线的一部分。GB/T38760—2020公称要素规范要素检验要素从矩形截面体中获得的有限组成表面示例由圆柱形截面获得的有限组成表面示例有限直线的示例；截面区域由两个平行平面限制来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型工件的实际表面图16限定要素示例3.3.3注：要素对是一起由分离操作获得的理想或非理想要素的特殊组合(参见图17)。3.3.3.13.3.3.2线对linepair3.3.3.3注：为了定义点对，截线通常垂直于理想中心参考要素。GB/T38760—2020公称要素规范要素检验要素点对示例有限点对的组合要素示例与公称平行平面相应的面对示例与两个公称平行环相应的线对示例来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型实际工件表面图17要素对示例3.4见图18和图A.5。注1:滤波要素是一个规范滤波要素或检验滤波要素，取决于其所定义的模型。不存在公称滤波要素。GB/T38760—2020示例1:对原始轮廓使用长波截止滤波器去除长波和形状，产生粗糙度轮廓。粗糙度轮廓是滤波要素族中的一个。原始轮廓是组成要素族中的一个(见图19)。原始轮廓组成要素滤波滤波粗糙度轮廓滤波要素图19产生粗糙度轮廓示例示例2:对提取圆周线使用高斯长波滤波器，产生圆度轮廓。圆度轮廓属于滤波要素族。提取圆周线属于组成要素族(见图18)。3.4.13.4.23.5时导出要素变为原始要素的中心要素(参见图20)。注4:导出要素可以从公称要素、拟合要素或者非理想要素中建立。注5:在规范中使用的组成要素和滤波要素，以及从它们中识别的要素，例如偏移要素和中心要素(参见图21)。GB/T38760—2020公称要素规范要素检验要素导出要素是一个公称圆柱轴线(中心要素示例)导出要素是从单一要素偏移xmm得到的(偏移要素示例)来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型实际工件表面图20导出要素的示例GB/T38760—2020图21公称导出要素的2D图示3.5.1注1:中心要素由点集合通过构建定义。注2:中心要素不是组成要素。注6:中心要素可是理想或者非理想的。图22与中心要素相关的类型变化示例GB/T38760—20203.5.1.1中心面mediansurface见图23。3.5.1.1.1公称中心面nominalmediansurface由一组无限个公称组成表面的点对中心集组成的表面。见图23。3.5.1.1.2非理想中心面non-idealmediansurf由一组无限个非理想组成表面或者滤波表面的点对中心集组成的表面。见图23。公称要素规范要素检验要素名义上与一对平面相对应的组合要素的中心面，即两个平行平面33来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型工件的实际表面2——公称中心面；5——间接拟合中心面；图23中心面示例GB/T38760—20203.5.1.1.3非理想中间面的替代要素。见图23。3.5.1.1.4直接拟合中心面directlyassociatedmediansurface由一组无限个替代表面的点对中心集组成的表面。见图23。3.5.1.2中心线medianline见图24。3.5.1.2.1公称中心线nominalmedianline见图24。3.5.1.2.2非理想中心线non-idealmedianline由无限个截面的中心、或非理想组成表面或滤波表面或线的点对的中心组成的线。见图24。3.5.1.2.3间接拟合中心线indirectlyassociatedmedianline非理想中心线的替代要素。见图24。3.5.1.2.4组成或滤波表面或线的方位要素或替代要素的部分要素。见图24。20GB/T38760—2020公称要素规范要素检验要素中心线的示例，一条公称圆柱轴线来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型工件的实际表面 图24中心线示例3.5.1.3中心点medianpoint公称中心点或者计算中心点或者直接拟合中心点。见图25。3.5.1.3.1公称中心点nominalmedianpoint公称组成表面或者线的无限点或者点对的计算中心。见图25。21GB/T38760—20203.5.1.3.2计算中心点calculatedmedianpoint非理想组成表面或者滤波表面或者线或者点对的有限个点的计算中心。见图25。3.5.1.3.3直接拟合中心点directlyassociatedmedianpoint点对或替代表面或者线的有限个点的计算中心。见图25。公称要素规范要素检验要素两个点的中点示例圆心示例来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型工件的实际表面3.5.2偏移要素offsetfeature偏移线或偏移表面。22GB/T38760—2020a)使用圆盘作为二维接触要素得到的偏移要素b)使用矩形作为二维接触要素得到的偏移要素3——实际组成要素。图26偏离要素示例3.5.2.1偏移表面offsetsurface在预定方向上与原始表面横向接触时，由接触要素的预定点的3.5.2.2偏移线offsetline在预定方向上与原始线横向接触时，由接触要素的预定点的轨迹定义的线。3.5.3回转要素或者平移要素。3.5.3.1回转要素rotatedfeature见图27。图27回转要素示例3.5.3.1.1一个表面围绕一个规定的轴线回转特定的量而产生的表面。3.5.3.1.2回转线rotatedline一条线围绕一个确定的轴线回转规定的量而产生的线。23GB/T38760—20203.5.3.1.33.5.3.2见图28。图28平移要素示例3.5.3.2.13.5.3.2.23.5.3.2.33.5.4见图29。24GB/T38760—20203——镜像要素。图29镜像要素图示3.5.4.1镜像表面reflectedsurface一个表面沿一个确定的平面镜像而产生的表面。3.5.4.2镜像线reflectedline一条线沿一个确定的平面镜像而产生的线。3.5.4.3镜像点reflectedpoint一个点沿一个确定的平面镜像而产生的点。拟合要素associatedfeature通过拟合操作，从非理想表面模型中或从实际要素中注1:拟合要素可以是替代要素或者候选要素。注3:一个几何要素可以有多个候选要素，但是只能有一个替代要素。见图30。25GB/T38760—2020公称要素规范要素检验要素从非理想单一要素中建立的公称平面是候选要素从非理想单一要素中建立的公称平面是替代要素来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型工件的实际表面图30拟合要素示例3.6.1注2:不存在公称候选要素。注4:候选要素主要用于模拟装配中工件之间对一个非理想要素拟合的唯一理想要素。26GB/T38760—2020个唯一的解。有界要素boundedfeature包含在有限半径球体内的理想要素或者非理想要素。注1:理想要素可以是导出要素、拟合要素或者公称要素。非理想要素可以是导出要素或者组成要素。注2:部分要素可以是规范或者检验部分要素，取决于它所定义的模型来源(参见图31)。注3:部分要素可以定义为规范理想要素的特定部分(例如，镜像要素),或者非理想要素的特定部分(例如，基准目标)。公称要素规范要素检验要素公称导出要素的一部分(轴线)作为部分要素的示例公称平面的一部分作为部分要素的示例来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型工件的实际表面说明：图31部分要素示例27GB/T38760—20203.8使能要素enablingfeature方位要素或者截面要素或接触要素。公称要素规范要素检验要素使能要素(截面要素)使能要素(方位要素)来源公称表面模型肤面模型离散表面模型采样表面模型工件的实际表面图32使能要素示例3.8.1截面要素sectionfeature注1:截面要素用于分离。3.8.1.1截面体sectionvolume见图33。28GB/T38760—2020a)垂直于圆柱轴线的圆柱截面体b)a)垂直于圆柱轴线的圆柱截面体1——组成要素；2——截面体；3.8.1.2截面sectionsurface见图34。注：截面从理想要素中得到。a)规则截面b)圆柱截面c)平面的截面2——截面；图34截面示例3.8.1.3截线sectionline用于定义一个组成点或点对的直线。见图35。注：截线由理想要素产生的理想线。29GB/T38760—2020a)垂直于平面的直线类型截线b)垂直于圆柱体的直线类型截线图35截线示例3.8.2点。这些细微的差异需要在本标准中用特定术语的一般定义，如图36和图37所示。表2和表3给出了与几何要素有关的术语之间可能的关系。表4给出了几何要素的属性，如图36所示。30GB/T38760—2020图36几何要素定义之间的关系GB/T38760—2020图37理想要素的属性定义之间的关系表2组成要素和导出要素之间的术语关系组成要素导出要素未滤波已滤波中位一致偏移平移回转镜像实际工件实际适用适用适用适用适用适用适用肤面模型公称适用不适用不相关非理想适用适用离散适用适用采样适用适用要素的范围无限的不适用不适用适用适用适用适用适用完整/总适用适用适用适用适用适用适用受限适用适用适用适用适用适用适用要素的表示提取适用适用适用适用适用适用适用非提取适用适用适用适用适用适用适用要素的构成单一适用适用适用适用适用适用适用组合适用适用适用适用适用适用适用对适用适用适用适用适用适用适用要素的运用规范适用适用适用适用适用适用适用验证适用适用适用适用适用适用适用要素的性质面适用适用适用适用适用适用适用线适用适用适用适用适用适用适用点适用适用适用适用适用适用适用32GB/T38760—2020几何要素非理想理想未滤波已滤波公称拟合计算替代候选直接拟合间接拟合要素的性质组成适用适用适用适用不适用适用不适用导出适用适用适用适用适用适用适用要素的范围无限的适用适用适用适用适用适用不适用完整/总适用适用适用不适用不适用适用适用受限适用适用适用适用适用适用适用表4要素属性与要素形式有关的要素的几何定义理想要素的属性尺寸要素非尺寸要素尺寸参数是尺寸适用不适用其他?适用适用否适用适用方位要素点适用适用线不相关适用平面适用螺旋适用要素骨架适用适用要素的构成单一适用适用复合适用适用对适用适用GB/T38760—2020(规范性附录)本附录给出了实际工件及其表示(表面模型)之间的关系。几何要素是从表面模型建立的。几何要素包含不同类型的要素和要素的子类型。工件的实际表面与其表面模型之间的关系如图A.1～图A.6所示。实际工件表面实际工件表面模型表面模型公称表面模型规范操作集建立规范要素几何要素建立检验要素说明：滤波(子到父)图A.1表面模型与几何要素之间的关系GB/T38760—2020理想或非理想单一或组合是否为尺寸要理想或非理想条线条线组成要素拟合要素使能要素有限或无限侯选要素理想或非理想要素操作中应用的算子要素潜在应用的算子实际工件表面或表面模型(公称模型、肤面模型、离散表面模型、采样表面模型)使能要素分建立几何要素组成要素部分组成要素部分组成表面分离使能要素截面体要素及其类型：非理想要素用多于的要素定义单一组成要素完整要素完整表面完整线组成点组合使能要素分离来源要素对线对点对理想要素理想或非理想要素关系：滤波(子到父)操作中应用的算子要素潜在应用的算子图A.3组成要素GB/T38760—2020组成要素拟合来源导出要素替代表面中间表面致要素中线旋转一致要素镜像线镜像点旋转一致线替代要素平移一致点拟合来源方位要素操作集相应于相应于来源滤波(子到父)非理想要素图A.4导出要素GB/T38760—2020来源滤波来源要素及其类型：非理想要素理想要素