GBT 24637.3-2020 产品几何技术规范（GPS） 通用概念 第3部分：被测要素

ICS17.040.40J04中华人民共和国国家标准GB/T24637.3—2020产品几何技术规范(GPS)通用概念第3部分:被测要素Geometricalproductspecifications(GPS)—Generalconcepts—Part3:Tolerancedfeatures(ISO17450-3:2016,MOD)2020-04-28发布2020-11-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布目次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………1范围1………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3术语和定义1………………………………………………………………………………………………4一般原则2…………………………………………………………………………………………………5建立几何要素的缺省规则4………………………………………………………………………………5.1概述4…………………………………………………………………………………………………5.2组成要素4……………………………………………………………………………………………5.3中心要素7……………………………………………………………………………………………附录A(资料性附录)与GPS矩阵模型的关系15………………………………………………………参考文献16……………………………………………………………………………………………………ⅠGB/T24637.3—2020前言GB/T24637《产品几何技术规范(GPS)通用概念》分为4个部分:———第1部分:几何规范和检验的模型;———第2部分:基本原则、规范、操作集和不确定度;———第3部分:被测要素;———第4部分:几何特征的GPS偏差量化。本部分为GB/T24637的第3部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分使用重新起草法修改采用ISO17450-3:20161)《产品几何技术规范(GPS)通用概念第3部分:被测要素》。1)本部分修改采用的ISO17450-3:2016取消并替代了ISO14660-2:1999(GB/T18780.2—2003)。本部分与ISO17450-3:2016的技术性差异及其原因如下:———关于规范性引用文件,本部分做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术条件,调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体调整如下:●用修改采用国际标准的GB/T24637.1代替了ISO17450-1;●用修改采用国际标准的GB/T38760代替了ISO22432;●用修改采用国际标准的GB/T38761代替了ISO25378。本部分由全国产品几何技术规范标准化技术委员会(SAC/TC240)提出并归口。本部分起草单位:郑州恩普特科技股份有限公司、中机生产力促进中心、中国航发西安航空发动机有限公司、上海市计量测试技术研究院、哈尔滨工业大学。本部分主要起草人:明翠新、李军伟、张丽、黄景志、瞿潮庆、张琳娜、朱悦。ⅢGB/T24637.3—2020产品几何技术规范(GPS)通用概念第3部分:被测要素1范围GB/T24637的本部分给出了工件提取要素(组成或导出)的缺省定义,它们在GPS规范中都是被测要素(尺寸、几何或表面结构规范)。本部分定义了用于定义GPS特征的缺省几何要素。本部分适用于产品几何技术规范和检验中工件的提取要素。2规范性引用文件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/T38760产品几何技术规范(GPS)规范和检验中使用的要素(GB/T38760—2020,ISO22432:2011,MOD)GB/T38761产品几何技术规范(GPS)特征和条件定义(GB/T38761—2020,ISO25378:2011,MOD)3术语和定义GB/T24637.1、GB/T38760和GB/T38761界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1相对点对opposingpointpair同时建立的两点的集合,两点之间的距离是一个尺寸要素的局部尺寸。注1:构成点对的两点间的距离就是两点尺寸(参见GB/T38762.1)。注2:在尺寸要素为“两相对平行平面”的情况下,所提取相对点对的中心点在中心提取面上。3.2基本被测要素elementarytolerancedfeature定义GPS特征的一个完整几何要素的最小组成部分。示例1:对于非限定的平面规范,对完整组成要素定义了一个全局GPS特征,在该情况下,它是一个基本被测要素。示例2:对于直线规范,在完整组成要素中可能对给定方向的每个线要素定义一个局部GPS特征,每一个线要素都是平面要素和完整组成要素的交线,并且是一个基本被测要素。该完整组成要素是一个被测要素。3.3被测要素tolerancedfeature完整被测要素completetolerancedfeature定义GPS特征的一个或多个几何要素集,或基本被测要素的组合。1GB/T24637.3—2020注1:没有修饰符的“被测要素”是一个完整要素,而不是一个基本被测要素。注2:被测要素是(一个或多个)定义了GPS规范的几何要素的集合。3.4中心mediancentre计算得到的相对点对的中心点。注:拟合球的中心是一个拟合中心点(参见GB/T38760和5.3.2.1),不是一个中心。4一般原则GPS特征(见GB/T38761)是一种基本特征(本质特征、位置特征或方向特征):———偏差要素的大小,是公称尺寸要素的一个本质特征,用于尺寸规范。———偏差要素和参考要素之间的局部距离计算值是一个方位特征(见GB/T24637.1),用于几何规范(参见GB/T1182)或表面结构特征(参见GB/T38761和GB/T131)。偏差要素是通过对一个输入要素使用或不使用滤波或(和)拟合操作得到的。缺省时,输入组成要素是由实际要素上无数个提取点定义的。检验时组成要素的提取要素无需无数点。缺省时,输入要素是单一要素,见GB/T38760。缺省时,一条边同属于两个毗邻的单一提取组成要素。如果完整提取组成要素是一条线,那么这条完整提取线是由完整提取组成表面要素与相交要素的相交线定义的。相交平面是一个全平面(见图1和图2)或一个半平面(见图3)。相交平面可以直接或间接被带有或不带有特定位置的GPS规范定义。当相交平面没有特定位置时,那么相交平面可以是通过某个轴线的任意平面,或与拟合要素平行的任意平面,或由拟合要素定向的任意平面。说明:1———被测要素:完整提取要素;2———拟合要素;3———建立的平行于拟合表面的相交平面;4———基本被测要素:完整提取截面线。图1用相交平面建立基本被测要素的示例2GB/T24637.3—2020说明:1———完整提取要素;2———拟合要素;3———拟合要素的方位要素(本例为一条轴线);4———基本被测要素:完整提取截面线;5———垂直于拟合要素轴线的相交平面。图2用具有定位约束的相交平面建立基本被测要素的示例说明:1———被测要素:完整提取要素;2———拟合要素;3———拟合要素的方位要素(本例为一条轴线);4———包含拟合要素方位要素的相交平面;5———基本被测要素:完整提取截面线。图3用相交平面建立基本被测要素的示例如果输入要素是限定要素,则它的边界由该单一要素与其他要素的边界定义。应该在规范中给出限定要素边界的理想位置。为了确定单一组成要素上的一个固有的位置,主基准(第一基准)定义在该单一组成要素上,位置由这个主基准来确定。为了确定出单一组成要素上与相邻要素给定距离的位置,首先应在该单一组成要素上定义一个主基准(第一基准)。然后作为单一基准或公共基准的第二基准可以由一个或多个毗邻要素定义,具体位置由这些毗邻要素来确定。在基准体系中确定该位置(见图4)。3GB/T24637.3—2020说明:1———被测要素:完整提取要素;2———毗邻的提取组成表面;3———建立主基准的完整提取表面拟合要素;4———受主基准(3)方向约束的拟合要素(毗邻要素);5———定义限定提取表面(8)边界位置的理论正确尺寸(TED);6———定义限定提取表面(8)的长度理论正确尺寸(TED);7———用于定义限定提取表面(8)边界的相交平面;8———基本被测要素:限定提取表面。图4确定限定区域的示例5建立几何要素的缺省规则5.1概述缺省时,若没有特殊说明,用于建立几何要素的中间拟合操作环节均采用无约束的最小二乘(高斯)目标函数,并且不考虑材料约束。建立的几何要素可以是组成表面、组成线、组成点或导出要素的一部分。无论基准用在何处,建立基准的最终拟合方法由规范确定。建立特征的最终拟合方法由规范确定。注:在非均匀分布的表面取点时会影响拟合结果。这种情况包括完整数学定义的要素上的一部分被去除,如开有键槽的圆柱,键槽造成了圆柱上取点的不均匀分布。如果采用无约束最小二乘拟合规范,圆柱轴线位置就会产生偏移(与没有键槽的拟合轴线位置相比),偏移出现在键槽相反的方向上。5.2组成要素5.2.1概述GB/T24637.1定义了组成要素及其特性(点、线、面或体)。这在不同模型(例如,公称表面模型、离4GB/T24637.3—2020散表面模型)中均有体现。当组成要素是提取要素时,其被称为提取组成要素(点、线或表面)。缺省时,被测要素是完整的提取组成要素。基本被测要素可以是完整的组成要素、其上的任何区域部分、其上的任何完整的线或部分线或其上的一个或多个特定点的集合。5.2.2提取组成线提取组成线是由非理想组成要素和一个相交(平面)要素相交得到的。如果相交要素没有完全固定,那么一组提取组成线也被认为是完整被测要素(见图5)。这种情况下,每条提取组成线是一个基本被测要素。如果相交要素完全固定,那么只有一条提取组成线被认为是被测要素(见图6)。这种情况下,提取组成线既是基本被测要素也是完整被测要素。a)提取组成线(公称圆)和提取中心线b)相对点对说明:1———提取组成表面;2———拟合圆柱;3———拟合圆柱轴线;4———主使能要素:垂直于轴线的相交平面;5———提取组成线;6———拟合圆;7———拟合圆中心;8———提取中心线:任意位置的相交平面(4)所确定的拟合圆心(7)的集合;9———辅助使能要素:包含拟合圆圆心(7)的直线;10———相对点对:辅助使能要素(9)和提取组成线(5)的交点。图5圆柱上的提取中心线和相对点对5GB/T24637.3—2020a)指定截面中的提取组成线b)提取组成线上的相对点对说明:1———完整提取组成表面;2———拟合组成表面;3———拟合组成表面(2)的方位要素;4———毗邻提取组成表面;5———具有方向约束垂直于方位要素(3)以及处于实体边界的拟合表面;6———指定距离;7———以指定距离(6)构建与平面(5)平行的相交平面(主使能要素);8———指定截面的提取组成(截面)线;9———拟合圆;10———拟合圆心;11———包含拟合圆圆心(10)的直线;12———相对点对。图6圆锥表面指定截面上的点对5.2.3提取组成点一个提取点是由非理想组成要素和一条直线相交得到的。对于每一个提取组成点,交叉直线的位置应该完全固定。5.2.4相对点对两点尺寸只能由相对点对得到,相对点对是由带有线性尺寸的提取组成尺寸要素得到的。相对点对的中点用于确定线性或角度尺寸要素的提取导出要素(例如,楔或槽的提取中心面)。相对点对是由非理想组成尺寸要素和直线使能要素相交得到的。如果相交结果不是两个点,那么不能确定使能要素在相交位置的对应点。缺省时,