对一组理想要素的形状给出的名称。 注1：见表2和表5。 注2：按照理想要素的类型，可以通过给本质特征赋值来定义一个特殊的要素。 注3：类型确定了理想要素的参数化方程。 3.3.1.4 本质 nature （对理想要素）一种理想要素的特性，可以是一个点、一条线、一个面、一个体或者它们的集合。 示例：一个圆柱的本质是一个表面，球体的容量是体积。 3.3.1.5 尺寸要素 featureof size 线性尺寸要素或者角度尺寸要素。 3.3.1.5.1 线性尺寸要素 feature of linearsize 具有线性尺寸的尺寸要素。 有一个或者多个本质特征的几何要素，其中只有一个可以作为变量参数，其他的参数是“单参数族 中的一员，且这些参数遵守单调抑制性。见图5。 注1：尺寸要素可以是一个球体、一个圆、两条直线、两平行相对面、一个圆柱体、一个圆环，等等。在以前的标准中 楔形体和圆锥体被认为是尺寸要素，没有提及圆环。 注2：当有不只一个本质特征时（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）。 注4：在图5中，球的直径是一个线性尺寸要素的尺寸，用于建立尺寸要素的几何要素是其骨架要素。对于球体， 架要素是一个点。 示例1：一个圆柱孔或轴是线性尺寸要素，其线性尺寸是其直径。 示例2：由两个平行平面（如凹槽或键）组成的组合要素是一个线性尺寸要素，其线性尺寸为其宽度

对一组理想要素的形状给出的名称。 注1：见表2和表5。 注2：按照理想要素的类型，可以通过给本质特征赋值来定义一个特殊的要素。 注3：类型确定了理想要素的参数化方程。 3.1.4 本质 nature （对理想要素）一种理想要素的特性，可以是一个点、一条线、一个面、一个体或者它们的集合。 示例：一个圆柱的本质是一个表面，球体的容量是体积。 3.1.5 尺寸要素 feature of size 线性尺寸要素或者角度尺寸要素。 3.1.5.1 线性尺寸要素 featureof linear size 具有线性尺寸的尺寸要素。 有一个或者多个本质特征的几何要素，其中只有一个可以作为变量参数，其他的参数是“单参数族” 的一员，且这些参数遵守单调抑制性。见图5。 注1：尺寸要素可以是一个球体、一个圆、两条直线、两平行相对面、一个圆柱体、一个圆环，等等。在以前的标准中 楔形体和圆锥体被认为是尺寸要素，没有提及圆环。 注2：当有不只一个本质特征时（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）。 注4：在图5中，球的直径是一个线性尺寸要素的尺寸，用于建立尺寸要素的几何要素是其骨架要素。对于球体，骨 架要素是一个点。 示例1：一个圆柱孔或轴是线性尺寸要素，其线性尺寸是其直径。 示例2：由两个平行平面（如凹槽或键）组成的组合要素是一个线性尺寸要素，其线性尺寸为其宽度

注1：见表2和表5。 注2：按照理想要素的类型钢结构计算、软件，可以通过给本质特征赋值来定义一个特殊的要素。 注3：类型确定了理想要素的参数化方程。 3.3.1.4 本质 nature （对理想要素）一种理想要素的特性，可以是一个点、一条线、一个面、一个体或者它们的集 示例：一个圆柱的本质是一个表面，球体的容量是体积。 3.3.1.5 尺寸要素 feature of size 线性只寸要麦求老角庭只寸要麦

图5尺寸、骨架要素和尺寸要素之间的关系

属于回转恒定类别的几何要素，其母线名义上倾斜一个不等于0°或90°的角度；或属于棱柱面恒 别，两个方位要素之间的角度由具有相同形状的两个表面组成。 注，一个圆锥和一个块是角度尺寸要素

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到公式：+y2= ），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。 3.4 实际要素 real feature 对应于工件实际表面部分的儿何要素。 3.5 组成要素 integral feature 属于工件的实际表面或表面模型的几何要素。 注1：组成要素是从本质上定义的，例如，工件的肤面， 注2：为规范陈述，应定义从表面模型上或从工件实际表面上分离获得的几何要素，这些要素称为“组成要素”，它们 是工件不同物理部位的模型，特别是工件之间的接触部分，它们各自具有特定的功能。 注3：可以通过下列操作识别一个组成要素，例如： 表面模型的分； 另一个组成要素的分离；或 其他组成要素的组合

3.4 实际要素 real feature 对应于工件实际表面部分的儿何要素。 3.5 组成要素 integralfeature 属于工件的实际表面或表面模型的几何要素。 注1：组成要素是从本质上定义的，例如，工件的肤面， 注2：为规范陈述，应定义从表面模型上或从工件实际表面上分离获得的几何要素，这些要素称为“组成要素”，它们 是工件不同物理部位的模型，特别是工件之间的接触部分，它们各自具有特定的功能。 注3：可以通过下列操作识别一个组成要素，例如： 表面模型的分； 另一个组成要素的分离：或 其他组成要素的组合

导出要素derived feature

对组成要素或滤波要素进行一系列操作而产生的中心的、偏移的、一致的或镜像的几何要素。 注1：导出要素可以从一个公称要素、一个拟合要素或一个提取要素中建立，分别称为公称导出要素、拟合导出要素 或提取导出要素。 注2：从一个或多个组成要素定义的中心点、中心线和中心面是导出要素的不同类型。 示例1：球的中心是从球面中得到的导出要素，球面本身是一个组成要素。 示例2：圆柱的中心线是从圆柱面得到的导出要素，圆柱面是一个组成要素。公称圆柱的轴线是一个公称导出要素 圆柱的骨架）。 示例3：通过在组成要素实体外部的法向上移动一个特定量获得的几何要素，这是另一种类型的导出要素 3.3.7 提取要素 extracted feature 由有限个点组成的儿何要素。 注1：当被测要素由无数个点定义时，“提取"一词与所考虑的术语不相关。 注2：“提取”概念可以应用于组成要素或导出要素。 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 执行。 3.3.8 拟合要素 associated feature 通过拟合操作，从非理想表面模型中或从实际要素中建立的理想要素。 注：一个拟合要素可以从（提取的、滤波的)导出要素中或者从（实际的、提取的、滤波的)组成要素中建立。 3.3.9 滤波要素 filteredfeature 对一个非理想要素滤波而产生的非理想要素。见图6。 注1：存在非理想滤波要素，但是不存在公称滤波要素或拟合滤波要素。 注2：在功能上，所考虑的要素通常不是直接的组成要素，而是滤波后的组成要素

重构要素reconstructed feature

图6滤波要素的规范和检验

由一组有限点集定义的连续几何要素。 注1：当表达对象由无限点集定义时，“提取"一词与所考虑的术语无关。 注2：“提取”概念可以应用于组成要素或导出要素。 注3：缺省情况下，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 执行。 3.4 操作operation 获得要素或特征值，以及它们的公称值和极限值所需的特定手段。 3.4.1 要素操作 featureoperation 获得要素所需的特定手段。 3.4.1.1 分离 partition 用于确定属于工件的实际表面或工件表面模型上的部分几何要素的要素操作。 注：见8.1.2。 3.4.1.2 提取 extraction 用于从一个非理想要素中识别特定点的要素操作。 注1：为了避免混淆，数学上，滤波是提取的组成部分。 注2：见8.1.3。 3.4.1.3 滤波 filtration 用于从非理想要素中创建非理想要素，或通过减少信息水平将一条变动曲线转换为另一条变动曲 线的要素作

提取extractior

用于从非理想要素中创建非理想要素，或通过减少信息水平将一条变动曲线转换为另一条变动由 线的要素操作。 注：见8.1.4。

拟合association 用于按照一定准则使理想要素逼近非理想要素的要素操作， 注：见8.1.5。

组合collection

将多个几何要素结合在一起、并视其为一个功能角色的要素操作

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构建construction

规范 specification 特征允许极限的表达，

尺寸规范 specificationby dimension 限定本质特征或理想要素间方位特征的特征允许值的规范。 3.6.2 区域规范 specificationbyzone 在理想要素限定的空间内，限定非理想要素允许变动范围的规范 3.7 变动variation 从一个工件或一组工件中取出的几何要素的特征值不为定值的现象。 3.7.1 变动曲线 variationcurve 在坐标系中表示的特征变动。 注1：一个变动曲线可以通过无变换或通过数学变换获得，即它可以直接或变换后得到。 注2：一个变动曲线可以被滤波。 3.8 偏差 deviation 由工件的实际表面或非理想表面模型获得的特征值与相应的公称值之间的差值

在本部分中提出表面模型的目的是： a）用一个GPS中所需要的包括所有几何工具（如，操作）的全局方法，表达工件几何规范所基于 的基本概念；且 b） 提供数学化的概念（参见附录B），便于以下人员进行标准化输入： CAD系统的软件设计者； 计量学中计算算法的软件设计者； 一关于STEP标准的制定者（在CAD系统间的产品数据计算机处理交换）。 主：其他由非理想表面模型中导出的表面模型在GB/T38760中给出

几何规范是设计步骤，在此步骤中根据工件的功能需求确定工件的一组特征的允许偏差。它也 了符合制造过程、制造的允许极限和工件符合性定义的质量水平（见图7）。 功能需求一一功能规范一一几何规范

设计者首先确定一个具有理想形状的“工件”，即，具有满足功能需求所需的形状和尺寸，该“工件 称为公称模型（见图8）。 第一步仅以公称值表达一个工件，它不能直接用于制造或检验（每个制造或测量过程有其自已的可 变性和不确定度）。 工件实际表面是其与周围介质分隔的物理分界面，具有不理想的儿何形状；不可能完整地获得工件 实际表面的尺寸变化量来完全了解所有变动的范围。 从公称儿何形体出发，设计者假想了工件实际表面的一个模型，该模型表达了实际表面预期的变

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动，该模型表示了工件的非理想的儿何要素，被称为“非理想表面模型”（见图9）。 非理想表面模型用来在概念层次上模拟表面的变动。在这个模型上，设计者在功能有所降级但仍 能确保的前提下，可以优化最大允许极限值。这些最大允许极限值确定了工件的每一特征的公差值。 注：本部分不包括几何规范对功能规范接近程度的评价方法

检验提供了表明工件符合规范的客观证据。 几何偏差的定义用于调整制造过程。 计量人员从阅读规范开始，并考虑非理想表面模型，了解规定的特征。从工件实际表面出发，计量 人员根据所用测量设备来确定检验过程的各个步骤。 然后，通过比较指定特征的几何规范和测量结果，确定其符合程度（见图10）。 几何规范一一（被测）量一一测量结果

根据几何要素的定义，其本质就是点、线、面或体， 几何要素可分为两类： a）理想要素（见6.2）； b）非理想要素(见 6.3)

图10几何规范和测量结果之间的关系

.2.1理想要素由类型和本质特征定义。 通常用类型来命名一个理想要素，例如：直线、平面、圆柱面、锥面、球面或圆环面。 在第7章中定义了特征。本质特征的一个例子是圆柱的直径。 2.2用来确定公称模型的理想要素称为“公称要素”，非理想表面模型上不存在理想要素 依赖于非理想表面模型特征的理想要素称为拟合要素

依赖于非理想表面模型特征的理想要素称为拟合要素

依赖于非理想表面模型特征的理想要素称为拟合要素

图11公称模型的建立

示例：图11中所示的公称模型由两种类型（平面和圆柱面）的理想要素建立。要素之间的方向和位置由方位特征 给出，圆柱体的直径由本质特征给出（见第7章）。 6.2.3理想要素可以无界或有界： 公称要素是有界的； 缺省时，拟合要素是无界的，除非它们有约束（约束拟合要素）。 6.2.4所有的理想要素都属于表1所定义的7种恒定类别之一。

示例1：无论沿轴线平动还是绕轴线转动，一个圆柱面是不变的，它属于圆柱面恒定类别。 示例2：绕其轴线转动，一个圆锥面是不变的，它属于回转面恒定类别。 示例3：一个沿直线的平动，一个其有椭圆截面的棱柱面是不变的，它属于棱柱面恒定类别 6.2.5每个理想要素可以根据其恒定类别定义一个或多个方位要素（参见附录E）。方位要素是理想的 点、直线、平面或螺旋面，通过这些方位要素可以用特征定义要素的位置和方向。表2给出了方位要素 的示例。

表2理想要素的方位要素示例

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非理想要素完全依赖于非理想表面模型，它们是： 一非理想表面模型本身（见图9）； 非理想表面模型的一部分（要素称为分离要素）（见图17）； 导出分离要素不包括在非理想表面模型上，是通过操作由非理想表面模型的一部分（见第8 章）形成的（见图12）；或 非理想表面模型和一个理想要素的交集

非理想要素是有界的，由无限个点或有限个点组，

6.4几何要素术语之间的关系

当考虑实际工件或非理想表面模型（而不是公称模型）时，几何要素定义（如图13所示）之间的关 能会比较复杂。GPS规范的目的是在通过一个或几个几何要素来定义要评价的目标特征时做到 生最小化，所用的方法是通过实际工件或其非理想表面模型来规范特征和几何要素，

几何要素各属性之间的关系见图14和表3、表4

图13几何要素之间的

图14理想要素属性的定义之间的关系

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表4几何要素的类型和相关的限定符

可以将特征定义为： 对于理想要素，称为本质特征（见7.2和B.3.1）。 理想要素之间，称为方位特征（见7.3和B.3.2）。 理想要素和非理想要素之间，也称为方位特征（见7.4和B.3.3）

7.2理想要素的本质特

的本质特征是特指该要素类型本身。本质特征的

表5理想要素的本质特征示例

7.3理想要素间的方位特征

方位特征定义了两理想方位要素之间的相对方位（位置或方向）。这些特征是长度和角度 方位特征可分为位置特征和方向特征，见表6。

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示例1：球和平面间的相对位置通过球面的方位要素（球心）和平面的方位要素（平面本身）之间的点一平面距 合出。 示例2：圆柱面和平面的相对方向通过圆柱的方位要素（圆柱面的轴线）和平面的方位要素（平面本身）之间的直 平面夹角给出 在一些情况中（例如不对称公差标注），应确定空间的一部分，例如，确认对称平面的哪一侧是公差 带的最大部分，相应的方位特征称为“带符号的特征”（见图15），它们可以是：点一平面距离、直线一直 线（不平行）距离、直线一平面距离、平面一平面距离、直线一直线夹角、直线一平面夹角、平面一平面 夹角。

示例1：球和平面间的相对位置通过球面的方位要素（球心）和平面的方位要素（平面本身)之间的点一平面距离 给出。 示例2：圆柱面和平面的相对方向通过圆柱的方位要素（圆柱面的轴线）和平面的方位要素（平面本身）之间的直 线一平面夹角给出 在一些情况中（例如不对称公差标注），应确定空间的一部分，例如，确认对称平面的哪一侧是公差 带的最大部分，相应的方位特征称为“带符号的特征”（见图15），它们可以是：点一平面距离、直线一直 线（不平行）距离、直线一平面距离、平面一平面距离、直线一直线夹角、直线一平面夹角、平面一平面 夹角。

7.4非理想要素和理想要素间的方位特征

特征由平面和直线的方向向量确定（参见B.1的

方位特征也用于确定非理想要素与理想要素间的方位。 这些方位特征仅指距离，该特征定义为非理想要素上各点到理想要素之间的距离的函数 见图16）。这些函数值可以是各点到理想要素距离的最大值、最小值或平方和等。这些方位特征将用 于拟合操作，

图16非理想要素和理想要素间的方位特征

见8.1. .8的描述

分离是用于确定几何要素的一部分的要素操作。 它通常是通过从非理想表面模型或实际表面获得与公称要素对应的非理想要素（见图17）。也 来获得理想要素的有限部分（如一段直线）或非理想要素的有限部分（如部分非理想表面）。

b）通过对肤面模型分离获得的非理想要素

图17非理想表面模型的分离

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对于每个非理想要素，都有相应的公称模型的理想要素（例如，理想平面和理想圆柱面）（对比图11 与图17）。非理想要素按照特定规则从非理想表面模型中获得

依据特定的规则从一个要素提取有限点集的要素

滤波是用于区别粗糙度、波纹度、结构和形状等的要素操作（见图19） 该操作允许从一个非理想要素中获得所要求的特征要素。 该操作按特定规则进行

b）从非理想表面模型的要素提取的点

图18从非理想表面模型要素提取的点

a）表面轮廊（未滤波

拟合是按照特定准则使理想要素逼近非理想要素的要素操作（见图20）

拟合准则给出了特征目标和约束。约束决定了特征值或者对特征给出了极限。 约束可以应用于本质特征、理想要素间的方位特征或理想要素和非理想要素间的方位特征。 用理想要素拟合非理想要素，例如，以圆柱为例，拟合准则可以为： 非理想要素的各点到理想圆柱面的距离的平方和为最小；或 内切圆柱面的直径最大（见图20）；或 外接圆柱面的直径最小；或 其他准则

组合是将多个要素结合在一 组合操作的对象可能是理 或非理想要素。所有通过两个理想要素组合操作得到的理想要素属于表1的7种恒定类别中的一种。 相对于组合中的单个要素来说，组合操作可能会改变组合要素的恒定类别和恒定度

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注1：单一要素是一个连续的要素，在同一维上没有任何子集（点，线、面），其恒定度高于组合要素的恒定度。例如，圆 柱面是一个单一要素，而由两个平行圆柱面组成的组合表面不是单一要素，因为单个圆柱面具有较高的恒定度 注2：通过组合操作，两个要素之间的方位特征成为组合要素的本质特征。 注3.组合要素中的各要素不需要接触

图21用两个理想柱面组合的示例

图21将轴线处于同一平面内且相互平行的两圆柱面一起考虑（例如建立一个公共基准面）暖通空调管理，并定义 为两圆柱要索的组合。该组合要素只有沿着直线平动才是恒定的.它属于棱柱面恒定类别

图22两个平面的交线构建直线的示例

重构用于从非连续要素（例如，提取要素）中创建连续要素（闭合或非闭合）（见图23）。 重构有多种类型，没有重构就不能建立提取要素和理想要素之间的交集（这种交集可能导致 集。

用来确定特征值、公称值及极限值的操作。评估总是在确定规范或检验的要素操作之后使用

当基本特征是一个局部特征时，可沿相应几何要索观察到变动，这种变动可以用变动曲线表示玻璃钢管标准，并 可提出处理措施，这些操作称为变换。

规范将工件特征的充许偏差范围表述为充许极限。有两种方法规定充许极限：尺寸规范（见9.2 域规范（见9.3）

尺寸规范限制本质特征的特征值（见表5)或理想要素之间的方位特征的特征值（见表6）。 例如，尺寸规范可限制： 由非理想要素拟合的圆柱的直径（见图24）： 由两个非理想要素拟合的两个平行平面之间的距离L（见图25）