GB/T 24637.2-2020 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
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省规范操作集defaultspecificationoperator
注1:缺省规范操作集可以是: 个由ISO标准确定的ISO缺省规范操作集;或 个由国家标准确定的国家缺省规范操作集;或 个由企业标准/文件确定的企业缺省规范操作集;或 一个对应于以上其中之一的图样标注中的图样缺省规范操作集(参见附录B)。 注2:一个缺省规范操作集既可能是一个完整规范操作集(3.2.4),也可能是一个不完整规范操作集(3.2.5)。 示例:根据标准,Rα1.5规范表明: 从一个肤面模型中分离出非理想表面; 从非理想表面的多个位置上分离出非理想线; 采用GB/T10610中规定的评定长度和采样间隔进行提取; 采用GB/T10610中规定的高斯滤波器的截止波长和探针半径进行滤波: 按GB/T3505和GB/T10610(16%规则)的规定评估Ra值。 由于这些操作中的每一个都是缺省规范操作,当它们以缺省的顺序组合时,规范操作集(3.2.3)是一个缺省
个由ISO标准确定的ISO缺省规范操作集;或 个由国家标准确定的国家缺省规范操作集;或 个由企业标准/文件确定的企业缺省规范操作集;或 个对应于以上其中之一的图样标注中的图样缺省规范操作集(参见附录B。 注2:一个缺省规范操作集既可能是一个完整规范操作集(3.2.4),也可能是一个不完整规范操作集(3.2.5)。 示例:根据标准,Rα1.5规范表明: 从一个肤面模型中分离出非理想表面; 从非理想表面的多个位置上分离出非理想线: 采用GB/T10610中规定的评定长度和采样间隔进行提取; 采用GB/T10610中规定的高斯滤波器的截止波长和探针半径进行滤波: 按GB/T3505和GB/T10610(16%规则)的规定评估Ra值。 由于这些操作中的每一个都是缺省规范操作,当它们以缺省的顺序组合时,规范操作集(3.2.3)是一个缺省规范操
监理标准规范范本特定规范操作集specialspecificationoperator
当使用特定GPS规范(3.4.5)时,包含一个或多个特定规范操作(3.1.3)的规范操作集(3.2.3) 注1:特定规范操作集由GPS规范(3.4.3)确定。 注2:一个特定规范操作集可能是完整规范操作集(3.2.4),也可能是不完整规范操作集(3.2.5) 注3:通过修改一个或多个操作,可以从一个缺省操作集建立一个特定规范操作集。 示例1:轴$30士0.1?的规范是一个特定规范操作集,因为采用最小外接圆柱拟合规范操作(3.1.1)不是一个缺省 现范操作(3.1.2)。 示例2:Ra1.5的规范,采用2.5mm滤波器滤波表面是一个特定规范操作集,因为滤波使用的截至波长规范操作 11)不是一个缺当规范操作(312
当使用特定GPS规范(3.4.5)时,包含一个或多个特定规范操作(3.1.3)的规范操作集(3.2.3) 注1:特定规范操作集由GPS规范(3.4.3)确定。 注2:一个特定规范操作集可能是完整规范操作集(3.2.4),也可能是不完整规范操作集(3.2.5) 注3:通过修改一个或多个操作,可以从一个缺省操作集建立一个特定规范操作集。 示例1:轴$30士0.1?的规范是一个特定规范操作集,因为采用最小外接圆柱拟合规范操作(3.1.1)不是一个缺省 规范操作(3.1.2), 示例2:Ra1.5的规范,采用2.5mm滤波器滤波表面是一个特定规范操作集,因为滤波使用的截至波长规范操作 3.11)不是一个缺省规范握作(312)
实际规范操作集actualspecificationoperator
由实际产品技术文件给出的、从实际规范中得到的规范操作集(3.2.3)。 注1:解释实际规范操作集所依据的标准应直接地或间接地确定。 注2:一个实际规范操作集可能是完整规范操作集(3.2.4),也可能是不完整规范操作集(3.2.5) 注3:一个实际规范操作集可能是特定规范操作集(3.2.7),也可能是缺省规范操作集(3.2.6)。
检验操作集verificationoperator 检验操作(3.1.5)的有序集合。 注1:检验操作集是一个规范操作集(3.2.3)的计量仿真,是测量程序的基础。 注2:检验操作集可能不是相应规范操作集的理想模拟。在这种情况下,二者的差异会导致方法不确定度(3.3.4) 其是测量不确定度的一部分。 示例:对于局部直径的ISO基本规范,用千分尺进行测量提供了局部直径的一种检验操作集, 3.2.10 理想检验操作集perfectverificationoperator 按规定顺序组合的一组完整理想检验操作(3.1.6)组成的检验操作集(3.2.9)。 注1:源于理想检验操作集唯一的测量不确定度分量是由操作集所用测量设备的计量特性偏差(见GB/T24634 引起的。 注2:校准的目的是评定源自测量设备产生的测量不确定度分量的大小。 示例:根据标准,Ra1.5的检验规范是: 从实际工件中分离所要求的表面; 通过测量设备在多位置的物理定位分离非理想线: 用与GB/T6062相一致的测量设备从表面上提取数据,采用GB/T10610给定的评定长度; 用GB/T10610规定的高斯滤波器的截止波长和针尖半径以及采样间隔滤波: 按GB/T3505和GB/T10610(%16规则)的规定评估Ra值。 由于以上每一个操作都是理想检验操作,在规范中按既定顺序实施,所以这个检验操作集是一个理想检验操作集。 3.2.11 简化检验操作集simplifiedverificationoperator 包含一个或多个简化检验操作(3.1.7),或偏离预定的排列顺序,或皆而有之的检验操作集(3.2.9) 注1:除了操作集执行中的计量特性偏差会引起测量不确定度外,简化检验操作(3.1.7)、操作顺序的偏差或两者者 会产生测量不确定度分量。 注2:这些不确定度分量的数值与实际工件的几何特征(形状和角度的偏差)有关 示例1:按标准,轴直径规范$30士0.1?的上极限检验,如采用两点直径评估,例如用千分尺测量轴,这是一个简化 检验操作集,因为规范规定的是轴的最小外接圆柱直径。 示例2:根据标准,对规范Ra1.5的简化检验操作集可以是: 从实际工件中分离所要求的表面; 一通过测量设备在多位置的物理定位分离非理想线; 一使用带有导轨的测量设备(测量设备与GB/T6062的规定不符)从表面提取数据,用GB/T10610表 定的评定长度: 一用GB/T10610规定的高斯滤波器的截止波长和针尖半径以及采样间隔滤波; 按GB/T3505和GB/T10610(%16规则)的规定评估Ra值, 因为以上操作不是理想检验操作(3.1.6),所以该检验操作集是一个简化检验操作集,其原因是带有导轨的表面结 测量设备并不是规范中预先规定的提取操作
实际检验操作集actualverificationoperator
实际检验操作(3.1.8)的有序集合。 注1:实际检验操作集可以与要求的理想检验操作集(3.2.10)不同,所选择的实际检验操作集与理想检验操作赁 的偏离是测量不确定度[方法不确定度(3.3.4)和测量设备的测量不确定度(3.3.5)之和]。参见3.3.5注1。 注2:当实际规范操作集为不完整时,参见3.2.5注2和3.3.5注1.
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3.3与不确定度有关的术语
不确定度uncertainty 表征合理地赋予预定值或相关值的分散性,以及与预定值或相关值相联系的参数。 注1:GPS领域的预定值可以是测量结果或规范限 注2:GPS领域的“相关值”通常是对相同要素用两个不同操作集所得到的值之间的差异,例如规范操作集(3.2.3) 和实际检验操作集(3.2.12)。 注3:GPS领域的"相关值”也可以是所产生的值之间的差异,例如规范操作集与要素/要素的功能相关的值[功能 操作集(3.2.2)。 注4:GPS量化的不确定度[测量不确定度、规范不确定度(3.3.2)、功能描述不确定度(3.3.3)等一般与 GB/T18779.2和GB/T27418中的扩展不确定度相对应。 .3.2 规范不确定度ambiguityofspecification 用于实际要素时,实际规范操作集(3.2.8)固有的不确定度, 注1:规范不确定度和测量不确定度性质相同,如果相关,它可能是不确定度概算的一部分。 注2:规范不确定度量化了规范操作集(3.2.3)的不确定性 注3:规范不确定度是与实际规范操作集(3.2.8)有关的特性, 注4:规范不确定度的大小也取决于预期的或实际的工件几何特征偏差(形状或角度偏差)。 示例:台阶尺寸30土0.1的规范不确定度源于采用不同的拟合规则而获得的不同值,因为规范中没有声明采用何
不定 Ftallt, 表征合理地赋予预定值或相关值的分散性,以及与预定值或相关值相联系的参数。 注1:GPS领域的预定值可以是测量结果或规范限。 注2:GPS领域的“相关值”通常是对相同要素用两个不同操作集所得到的值之间的差异,例如规范操作集(3.2.3) 和实际检验操作集(3.2.12)。 注3:GPS领域的"相关值”也可以是所产生的值之间的差异,例如规范操作集与要素/要素的功能相关的值[功能 操作集(3.2.2) 注4:GPS量化的不确定度「测量不确定度、规范不确定度(3.3.2)、功能描述不确定度(3.3.3)等一般与 GB/T18779.2和GB/T27418中的扩展不确定度相对应。 3.3.2 规范不确定度ambiguityofspecification 用于实际要素时,实际规范操作集(3.2.8)固有的不确定度。 注1:规范不确定度和测量不确定度性质相同,如果相关,它可能是不确定度概算的一部分。 注2:规范不确定度量化了规范操作集(3.2.3)的不确定性 注3:规范不确定度是与实际规范操作集(3.2.8)有关的特性, 注4:规范不确定度的大小也取决于预期的或实际的工件几何特征偏差(形状或角度偏差)。 示例:台阶尺寸30士0.1的规范不确定度源于采用不同的拟合规则而获得的不同值,因为规范中没有声明采用何 种拟合规则。 3.3.3 功能描述不确定度ambiguityofthedescriptionofthefunction 由实际规范操作集(3.2.8)与功能操作集(3.2.2)之间的差异引起的不确定度(3.3.1),该差异定义了 工件的预期功能,用实际规范操作集的术语和单位表示。 注1:功能描述不确定度尽可能地用数值和与给定规范一致的单位表示, 注2:功能描述不确定度通常和单个的GPS规范(3.4.3)没有关系。模拟一个功能通常需要若干个GPS规范(例
工件的预期功能,用实际规范操作集的术语和单位表示。 注1:功能描述不确定度尽可能地用数值和与给定规范一致的单位表示, 注2:功能描述不确定度通常和单个的GPS规范(3.4.3)没有关系。模拟一个功能通常需要若干个GPS规范(例 如,用尺寸、形状、表面结构描述工件的同一要素)。 示例:假如一个轴的功能操作集(3.2.2)是轴无泄漏地在密封的孔中连续运转2000h的能力,其规范操作集 (3.2.3)是轴的尺寸为30h7、轴的表面结构为Ra1.5滤波器截止波长为2.5mm,那么来源于该规范的功能描述不确定 度以保证: 符合规范的轴将无泄漏地运转2000h; 不符合规范的轴将不
方法不确定度methoduncertaint
由实际规范操作集(3.2.8)和实际检验操作集(3.2.12)之间的差异产生的不确定度,它忽略了实际 验操作集的计量特性偏差。 注1:当采用一个不完整规范操作集(3.2.5)作为实际规范操作集时,有必要通过添加操作或操作的缺少部分来定 义一个与不完整实际规范操作集不冲突的完整规范操作集(3.2.4),以建立相应的理想检验操作集(3.2.10) 基于理想检验操作集选择实际检验操作集,所选择的实际检验操作集与理想检验操作集之间的差异是测量 不确定度L方法不确定度和测量设备的测量不确定度(3.3.5)之和。 注2:方法不确定度值的大小反映了所选择的实际检验操作集(3.2.12)对理想检验操作集(3.2.10)的偏高程度 注3:即便是使用理想的测量设备,也不可能将测量不确定度降到方法不确定度之下, 示例:假设轴的规范表示为30土0.1?,并且采用理想千分尺(即,没有刻度误差,两个测量面是理想的平面且相
互平行)去检验规范的上极限,那么方法不确定度源自用千分尺测得的值与用理想仪器测得的最小外接圆柱直径值之间 的差异。
3.3.5 测量设备的测量不确定度implementationuncertainty 由实际检验操作集(3.2.12)规定的测量设备使用中的计量特性偏离理想检验操作集(3.2.10)规定 的理想计量特性而产生的不确定度。 注1:校准的目的通常是评定由测量设备引起的测量不确定度的分量(测量设备的测量不确定度)。 注2:与测量设备不直接相关的其他因素(如环境)也可能导致测量设备的测量不确定度, 示例:假设轴的规范表示为30土0.1,规范的检验仪器为千分尺,那么无论检验其最小外接圆直径(即验证上极 限偏差)还是检验两点最小直径(即验证下极限偏差),测量设备的测量不确定度来自千分尺主轴的缺陷,以及测砧的平 面度和平行度
3.3.5 测量设备的测量不确定度implementationuncertainty 由实际检验操作集(3.2.12)规定的测量设备使用中的计量特性偏离理想检验操作集(3.2.10)规定 的理想计量特性而产生的不确定度。 注1:校准的目的通常是评定由测量设备引起的测量不确定度的分量(测量设备的测量不确定度)。 注2:与测量设备不直接相关的其他因素(如环境)也可能导致测量设备的测量不确定度, 示例:假设轴的规范表示为$30士0.1③,规范的检验仪器为千分尺,那么无论检验其最小外接圆直径(即验证上极 限偏差)还是检验两点最小直径(即验证下极限偏差),测量设备的测量不确定度来自千分尺主轴的缺陷,以及测砧的平 面度和平行度
测量设备的测量不确定度implementationunce
总不确定度total uncertaint
总不确定度是功能描述不确定度(3.3.3)、规范不确定度(3.3.2)和测量不确定度的总和, 注1:总不确定度的大小表明了实际检验操作集(3.2.12)偏离功能操作集(3.2.2)的程度, 注2:总不确定度描述了基于测量的性能,并且它是不可预测的和不易量化的。 注3:总不确定度、规范不确定度和功能描述不确定度都是不可预测的和不易量化的。 示例1:假如一个轴的功能操作集是在孔中无泄漏的运转2000h的能力,规范操作集(3.2.3)是轴的尺寸为$30 h7、轴的表面结构为Ra1.5,滤波器截止波长为2.5mm,那么总不确定度只来源于测量设备的测量能力,如表面结构的 则量设备和千分尺,是否: 经测量发现符合规范的轴能够无泄漏地运转2000h; 经测量发现不符合规范的轴不能够无泄漏地运转2000h。 示例2:工件与功能要求的符合性
说明: 测量不确定度: 规范不确定度; 功能描述不确定度; 总不确定度。
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3.4与规范有关的术语
控制一个或多个规范操作(3.1.1)的一组有序的标准化符号。 注1:GPS规范元素应用在技术产品文件中。 注2:在现有标准中,并非所有GPS特征都有一个完整的和足够的GPS规范元素清单。 示例:在表面结构规范中所用符号:USL、LSL、滤波类型、入s、入c、轮廓参数、取样长度个数、采用的规则、参数值 造过程和排列布置的方向。 3.4.2 规范修饰符specificationmodifier GPS规范元素(3.4.1)使用修饰符时,改变了基本GPS规范(3.4.4)的缺省规定。 注:规范修饰符可由国际标准、国家标准或企业标准/文件规定 3.4.3 GPS规范 GPSspecification 控制一个规范操作集(3.2.3)的一组GPS规范元素(3.4.1)。 注1:一个GPS规范可带也可不带规范修饰符。 注2:一个GPS规范并不需要包含完整和足够的一系列GPS规范元素。 3.4.4 基本GPS规范basicGPS specification 在产品技术文件中表达GPS规范(3.4.3)的最简短形式。 注1:基本GPS规范包括: 由ISO标准规定的ISO缺省规范操作集;或 由国家标准规定的国家缺省规范操作集;或 一一由企业标准/文件规定的企业缺省规范操作集:或 一图纸上根据以上任何一个而标注的绘图缺省规范操作集(参见附录B)。 注2:在国际标准体系中,基本GPS规范看作是ISO基本的GPS规范。在国家或企业标准中,需要同样的专门 考规范。 注3:基本GPS规范中不使用规范修饰符(3.4.2)。 注4:当使用基本GPS规范时,即应用了缺省规范操作集(3.2.6)。 示例1:$30h7,$38±0.1
特定GPS规范special GPS specification 产品技术文件中用一个或多个规范修饰符(3.4.2)表达的GPS规范(3.4.3)。 注:在特定GPS规范中,依据GPS规范元素(3.4.1)规定的特定规范操作(3.1.3)替代一个或多个缺 (3.1.2)
GPS规范specialGPSspecification 技术文件中用一个或多个规范修饰符(3.4.2)表达的GPS规范(3.4.3)。 特定GPS规范中,依据GPS规范元素(3.4.1)规定的特定规范操作(3.1.3)替代一个或多个缺省规范操作 12)
实际GPS规范actualGPSspecification 现行的产品技术文件中规定特征的GPS规范(3.4.3)。 注:实际GPS规范可能是一个基本GPS规范(3.4.4),也可能是一个特定GPS规范(3.4.5)
GPS基本原理的基础,可由下述A、B、C和D四个GPS基本原则表述: A:在产品技术文件中有可能采用一个或多个GPS规范有效地控制工件或要素的功能。 注1:工件或要素的功能与采用的GPS规范的相关程度有好有坏,换句话说,对于预期的功能,功能描述不确定 度有大有小。 B:在产品技术文件中,应针对GPS特征规定GPS规范。当该规范得到满足时,应当认为工件或要 素是可接受的或良好的。显然,在产品技术文件中应充分考虑到其要求。在产品技术文件中规 定的实际GPS规范应明确被测量。 注2:在产品技术文件中的GPS规范可能是理想的、完整的,也可能是非理想的、不完整的。因此,规范不确定 度可能是从零到非常大之间的任何数值。 C:GPS规范的实施不依赖GPS规范本身。 注3:GPS规范在一个检验操作集中实现。GPS规范没有规定哪个检验操作集是可接受的。检验操作集的可 接受性用测量不确定度评定,有些情况下,用规范不确定度评定。 D:GPS标准的检验规则和定义提供了理论上理想的手段来证明工件/要素与一个GPS规范符合 或不符合(见GB/T18779.1)。然而,检验总是不完美的。 注4:由于检验是通过实际测量设备实现GPS规范,测量设备的制造总是不完美的,所以检验总是包含有测量 设备的测量不确定度。
5不确定度对基本原则的影响
5.1功能描述不确定度和规范不确定度的影
当要素所有的设计功能都由GPS特征表达和控制的时候,GPS规范就是完整的。在多数情况下, GPS规范是不完整的,这是因为一些功能没有完整地表达或控制,甚至根本没有。因此,要素/要素功 能和采用的GPS规范之间的相关程度不同。 功能描述不确定度指的是控制的不理想,而规范不确定度指的是控制的缺失。例如,一个具有很小 的功能描述不确定度和规范不确定度的规范能够完整地描述和控制几何特征,而这些几何特征严格地 控制设计功能。这两个不确定度组合的结果见表1。
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表1功能描述不确定度和规范不确定度的组合
方法不确定度和测量设备的测量不确定度的影口
由方法不确定度和测量设备的测量不确定度组成的测量不确定度,是GPS检验方法每次实际的 (和不理想的)执行结果。当实施的程序忠实地模拟理论规定时,存在小的测量不确定度。 注1:当功能描述不确定度(3.3.3)或规范不确定度(3.3.2)或两者都很大时,一个具有较小测量不确定度的测量几 乎没有价值, 表2归纳了方法不确定度和测量设备的测量不确定度组合的结果
方法不确定度和测量设备的测量不确定度的组
注2:本部分需要说明的是,测 定度(3.3.5)之和(参考GB/T27418) 示例:对一个轴,当用千分尺检验$30土0.1?规范的上极限偏差时,其测量不确定度包括千分尺(考虑到测量设备 的测量不确定度的成分:千分尺主轴的不理想性以及测的平面度和平行度)测量值之间的不同,和用千分尺测得的值 与用一个理想仪器(方法不确定度贡献)采用最小外接圆柱测得的值之间的差异
在定义一个产品或者系统时,规范过程是最先发生的。其目的是把设计意图转变为特定GPS特征 为需求。规范过程由设计者负责。包括以下几个步骤: 要素功能GPS规范的期望设计意图; GPS规范一一由一些GPS规范元素组成; c) GPS规范元素一一其中每个都控制一个或多个规范操作; d) 规范操作一一以有序的集合进行组织,以形成一个规范操作集; e) 规范操作集一一与设计要素功能或多或少地相关,并定义规范的GPS特征(检验中的被测 量)。
检验过程在规范过程之后进行。其目的是在实际GPS规范中对规范操作集定义的实际工件的要 索特征进行检验。在实际检验操作集中,检验由实际规范操作集规定的测量设备完成。检验过程由计 量人员负责,包括以下步骤: a) 实际规范操作集一一可以分解为实际规范操作的有序集合,且定义被测量; b) 实际规范操作一 其中每个都用实际检验操作近似; C 实际检验操作一 以有序的集合进行组织,以形成实际检验操作集; d 实际检验操作集 一与实际的测量过程相同; 测量值一一与 GPS规范相比较
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图A.1解释了三个最高级别概念的概念框图。 不确定度; 操作集; 操作。
注:高级别的一般概念和特定的子概念的关系用向下和向右的粗实线表示。从一个概念到另一个概念或其他 的第一个定义用带箭头的细线表示,
图A.1操作操作集和不确定度的概念框图
图B,1所示为图样中GPS标注可能应用的规则。图B.2所示为完整和不完整的规范,图B.3户 与规范相关的术语之间的关系。
图B.1GPS图样标注 一可能应用的规则
图B.2完整与不完整规范
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附录C (资料性附录) 与 GPS 矩阵模型的关系
关于GPS矩阵模型的完整细则,参见GB/T20308。 GB/T20308中的GPS矩阵模型对GPS体系进行了综述,本部分是该体系的一部分。除非另有说 明,GB/T4249给出的GPS基本规则适用于本部分,GB/T18779.1给出的缺省规则适用于按照本部分 制定的规范,
C.2 关于标准及其使用的信息
本部分界定义了产品儿何技术规范(GPS)标准中使用的与规范、操作、操作集和不确定度有关的 给出了GPS体系的基本原则食品添加剂标准,同时讨论了不确定度在这些原则中的影响,分析了它们在GPS应 的规范和检验过程。
C.3在GPS矩阵模型中的位置
本部分是一项GPS基础标准,本部分给出的规则和原则适用于GPS矩阵中所有的GPS通用标准 和补充标准。见表C.1。
电动汽车标准规范范本表C1GPS标准矩阵模型
表C.1所示标准链涉及的标准为相关的标准。
[1GB/T1800.1产品几何技术规范(GPS) 线性尺寸公差ISO代号体系第1部分:公差、 偏差和配合的基础 [2] GB/T 3505 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法术语、定义及表面结构参数 [3] GB/T 4249 产品几何技术规范(GPS) 基础概念、原则和规则 [4] GB/T 6062 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廊法 接触(触针)式仪器的标称 特性 [5] GB/T 10610 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 评定表面结构的规则和方法 [6] GB/T 20308 产品几何技术规范(GPS) 矩阵模型
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