路径: 主页 > GB/T > 第386页 > GB/T 1958-2017 | 标准编号 | GB/T 1958-2017 (GB/T1958-2017) | | 中文名称 | 产品几何技术规范（GPS) 几何公差 检测与验证 | | 英文名称 | Geometrical Product Specifications (GPS) -- Geometrical tolerance -- Verification | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J04 | | 国际标准分类 | 17.040.10 | | 字数估计 | 106,188 | | 发布日期 | 2017-11-01 | | 实施日期 | 2018-05-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 1958-2004 | | 标准依据 | 国家标准公告2017年第29号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 1958-2017: 产品几何技术规范（GPS) 几何公差 检测与验证
GB/T 1958-2017 英文名称: Geometrical Product Specifications (GPS) -- Geometrical tolerance -- Verification
ICS 17.040.10
J04
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 1958-2004
产品几何技术规范(GPS)
几何公差 检测与验证
1 范围
本标准规定了几何公差中的形状误差、方向误差、位置误差和跳动的检测条件、检测方法、误差评定
方法、测量不确定度估算方法、检测与验证操作集(操作算子)制定方法及合格评定规则,并给出了几何
误差的检测与验证方案及示例。本标准适用于工件几何误差的检测与验证。
5.一般规定
5.1 几何误差包括:形状误差、方向误差、位置误差和跳动,其所对应的几何公差项目及符号见表1。
5.2 几何误差的检测与验证过程主要包括:
---确认工程图样和/或技术文件中的几何公差规范;
---制定并实施检测与验证规范或检验操作集(几何误差的检验操作参见附录B,几何误差的检测
与验证方案参见附录C);
---评估测量不确定度(见第9章);
---测量结果合格评定(见第10章)。
5.3 工程图样和/或技术文件是制订检验操作集的依据。若工程图样或技术文件未准确规范或规范的
检验操作内容不完整,检验方与送检方对工程图样和/或技术文件的解读及应对措施应达成共识。
5.4 根据规范操作集制定实际检验操作集,编制测量过程规范文件(即:检测与验证规范),其测量过程
的规范包括:测量方法、测量条件和测量程序等。
注:测量过程规范文件可参考GB/T 19022制定。
5.5 在几何误差的检测与验证过程中,测量不确定度的评估、表述及管理规范见第9章。
5.6 按实际检验操作集进行操作得到测量结果,测量结果应包括几何误差测得值和测量不确定度。按
照测量结果与几何公差规范的符合性进行合格评定,见第10章。
6 检测条件
6.1 检测条件应在检测与验证规范中规定。实际操作中,所有偏离规定条件并可能影响测量结果的因
素均应在测量不确定度评估时考虑。
6.2 几何误差检测与验证时缺省的检测条件为:
---标准温度为20℃;
---标准测量力为0N。
6.3 如果测量环境的洁净度、湿度、被测件的重力等因素影响测量结果,应在测量不确定度评估时考虑。
6.4 几何误差检测与验证时,除非另有规定,表面粗糙度、划痕、擦伤、塌边等外观缺陷的影响应排除在外。
7 几何误差及其评定
7.1 形状误差及其评定
7.1.1 形状误差形状误差是被测要素的提取要素对其理想要素的变动量。理想要素的形状由理论正确尺寸或/和
参数化方程定义,理想要素的位置由对被测要素的提取要素进行拟合得到。拟合的方法有最小区域法
C(切比雪夫法)、最小二乘法G、最小外接法N和最大内切法X等,工程图样或技术文件中的相关符号
及说明参见附录A表A.1;如果工程图样上无相应的符号专门规定,获得理想要素位置的拟合方法一般
缺省为最小区域法,最小区域判别法参见附录D。
注1:最小区域法和最小二乘法根据约束条件不同分为三种情况:无约束(符号为C和G)、实体外约束(符号为CE
和GE)和实体内约束(符号为CI和GI)。
注2:形状误差值评估时可用的参数有:峰谷参数(T)、峰高参数(P)、谷深参数(V)和均方根参数(Q),其中峰谷参
数(T)为缺省的评估参数。
示例:图1、图2和图3给出了三种不同的圆度图样标注示例及解释。图1中,理想要素位置的获得方法和形状误
差值的评估参数均采用了缺省标注,规范要求采用最小区域法拟合确定理想要素的位置,采用峰谷参数T作为评估参
数。图2中,符号G表示获得理想要素位置的拟合方法采用最小二乘法,形状误差值的评估参数采用了缺省标注,评估
参数为峰谷参数T。图3中,符号G表示获得理想要素位置的拟合方法采用最小二乘法,符号 V表示形状误差值的评
估参数为谷深参数。
a) 图样标注 b) 解释
a) 图样标注 b) 解释
a) 图样标注 b) 解释
7.1.2 形状误差评定的最小区域法
最小区域法是指采用切比雪夫法(Chebyshev)对被测要素的提取要素进行拟合得到理想要素位置的方
法,即:被测要素的提取要素相对于理想要素的最大距离为最小。采用该理想要素包容被测要素的提取要素
时,具有最小宽度f或直径d的包容区域称为最小包容区域(简称最小区域),如图4和图5所示。
注1:图4表示了不同约束情况下的最小区域法:无约束的最小区域法(C)、实体外约束的最小区域法(CE)和实体
内约束的最小区域法(CI)。
注2:最小区域的宽度f等于被测要素上最高的峰点到理想要素的距离值(P)与被测要素上最低的谷点到理想要
素的距离值(V)之和(T);最小区域的直径d等于被测要素上的点到理想要素的最大距离值的2倍。
注3:一般情况下,各形状误差项目最小区域的形状分别与各自的公差带形状一致,但宽度(或直径)由被测提取要素本身决定。
a) 无约束(C) b) 实体外约束(CE) c) 实体内约束 (CI)
7.2 方向误差及其评定
7.2.1 方向误差
方向误差是被测要素的提取要素对具有确定方向的理想要素的变动量,理想要素的方向由基准(和理论正确尺寸)确定。
注:当方向公差值后面带有最大内切()、最小外接()、最小二乘()、最小区域()、贴切()等符号时,表示
的是对被测要素的拟合要素的方向公差要求,否则,是指对被测要素本身的方向公差要求。
示例:图6是对贴切要素的平行度要求示例及解释。符号 表示此规范是对被测要素的拟合要素的方向公差要求,
在上表面被测长度范围内,采用贴切法对被测要素的提取要素(或滤波要素)进行拟合得到被测要素的拟合要素(即:贴
切要素),对该贴切要素相对于基准要素A 的平行度公差值为0.1mm。a) 图样标注 b) 解释
7.2.2 方向误差的评定
方向误差值用定向最小包容区域(简称定向最小区域)的宽度或直径表示。定向最小区域是指用由
基准和理论正确尺寸确定方向的理想要素包容被测要素的提取要素时,具有最小宽度f 或直径d的包容区域,如图7所示。
注:各方向误差项目的定向最小区域形状分别与各自的公差带形状一致,但宽度(或直径)由被测提取要素本身决定。
a) 误差值为最小区域的宽度 b) 误差值为最小区域的直径
7.3 位置误差及其评定
7.3.1 位置误差位置误差是被测要素的提取要素对具有确定位置的理想要素的变动量,理想要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。
注:当位置公差值后面带有最大内切()、最小外接()、最小二乘()、最小区域()、贴切()等符号时,表示的
是对被测要素的拟合要素的位置公差要求,否则,是指对被测要素本身的位置公差要求。
7.3.2 位置误差的评定
位置误差值用定位最小包容区域(简称定位最小区域)的宽度f 或直径d 表示。定位最小区域是
指用由基准和理论正确尺寸确定位置的理想要素包容被测要素的提取要素时,具有最小宽度f 或直径
d的包容区域,如图8所示。
注:各位置误差项目的定位最小区域形状分别与各自的公差带形状一致,但宽度(或直径)由被测提取要素本身决定。
a) 误差值为最小区域的宽度 b) 误差值为最小区域的直径
c) 误差值为最小区域的直径
7.4 跳动跳动是一项综合误差,该误差根据被测要素是线要素或是面要素分为圆跳动和全跳动。
7.4.1 圆跳动是任一被测要素的提取要素绕基准轴线做无轴向移动的相对回转一周时,测头在给定计
值方向上测得的最大与最小示值之差。
7.4.2 全跳动是被测要素的提取要素绕基准轴线做无轴向移动的相对回转一周,同时测头沿给定方向
的理想直线连续移动过程中,由测头在给定计值方向上测得的最大与最小示值之差。
8 基准的建立和体现
8.1 基准的建立由基准要素建立基准时,基准由在实体外对基准要素或其提取组成要素进行拟合得到的拟合组成
要素的方位要素建立,拟合方法有最小外接法、最大内切法、实体外约束的最小区域法和实体外约束的最小二乘法。
8.1.1 单一基准的建立
单一基准由一个基准要素建立,该基准要素从一个单一表面或一个尺寸要素中获得。包括:
a) 基准点:基准由理想要素(如:球面、平面圆等)在实体外对基准要素或其提取组成要素采用最
小外接法(对于被包容面)或采用最大内切法(对于包容面)进行拟合得到的拟合组成要素的方
位要素(球心或圆心)建立。示例如图9所示。
a) 图样标注 b) 基准点的建立
图9 基准点示例
b) 基准直线:基准由理想直线在实体外对基准要素或其提取组成要素(或提取线)采用最小区域
法进行拟合得到的拟合直线建立。示例如图10所示。
a) 图样标注 b) 基准直线的建立
c) 基准轴线:基准由理想要素(如:圆柱面、圆锥面等)在实体外对基准要素或其提取组成要素采
用最小外接法(对于被包容面)或采用最大内切法(对于包容面)进行拟合得到的拟合组成要素
的方位要素(或拟合导出要素)建立。示例如图11和图12所示。
a) 图样标注 b) 基准轴线的建立
a) 图样标注 b) 基准轴线的建立
注:圆锥的方位要素包括顶点和轴线,此图例中,规范要求仅用轴线这一方位要素建立基准。
d) 基准平面:基准由在实体外对基准要素或其提取组成要素(或提取表面)采用最小区域法进行
拟合得到的拟合平面的方位要素建立。示例如图13所示。
a) 图样标注 b) 基准平面的建立
e) 基准曲面:基准由在实体外对基准要素或其提取组成要素(或提取曲面)采用最小区域法进行
拟合得到的拟合曲面的方位要素建立。示例如图14所示。
a) 图样标注 b) 基准曲面的建立
f) 由两平行平面建立的基准中心平面:基准由满足平行约束的两平行平面同时在实体外对基准
要素或其两提取组成要素(或两提取表面)采用最小区域法进行拟合、得到的一组拟合组成要
素的方位要素(或拟合导出要素)建立。示例如图15所示。
a) 图样标注 b) 基准中心平面的建立
8.1.2 公共基准的建立
公共基准由两个或两个以上同时考虑的基准要素建立。包括:
a) 公共基准轴线:由两个或两个以上的轴线组合形成公共基准轴线时,基准由一组满足同轴约束
的理想要素(如:圆柱面或圆锥面)同时在实体外对各基准要素或其提取组成要素采用最小外
接法(对于被包容面)或采用最大内切法(对于包容面)进行拟合、得到的拟合组成要素的方位
要素(或拟合导出要素)建立,公共基准轴线为这些提取组成要素所共有的拟合导出要素(拟合
组成要素的方位要素)。示例如图16所示。
a) 图样标注 b) 公共基准轴线的建立
b) 公共基准平面:由两个或两个以上表面组合形成公共基准平面时,基准由一组满足方向或/和
位置约束的平面同时在实体外对各基准要素或其提取组成要素(或提取表面)采用最小区域
法进行拟合、得到的两拟合平面的方位要素建立,公共基准平面为这些提取表面所共有的拟
合组成要素的方位要素。示例如图17和图18所示。
a) 图样标注 b) 公共基准平面的建立
a) 图样标注 b) 公共基准平面的建立
c) 公共基准中心平面:由两组或两组以上平行平面的中心平面组合形成公共基准中心平面时,基
准由两组或两组以上平行平面在各中心平面共面约束下、同时在实体外对各组基准要素或其
提取组成要素(两组提取表面)采用最小区域法进行拟合、得到的拟合组成要素的方位要素(或
拟合导出要素)建立,公共基准中心平面为这些拟合组成要素所共有的拟合导出要素(拟合组
成要素的方位要素)。示例如图19所示。
a) 图样标注 b) 公共基准中心平面的建立
8.1.3 基准体系的建立
8.1.3.1 基准体系由两个或三个单一基准或公共基准按一定顺序排列建立,该顺序由几何规范所定义。
8.1.3.2 用于建立基准体系的各拟合要素间的方向约束按几何规范所定义的顺序确定:第一基准对第
二基准和第三基准有方向约束,第二基准对第三基准有方向约束。
示例1:如图20所示是三个相互垂直的平面建立的基准体系示例,这三个相互垂直的平面按几何规范定义依次称
为第一基准、第二基准和第三基准。第一基准平面A 由在实体外对基准A 的实际表面(或提取组成要素)采用最小区域
法进行拟合得到的拟合平面建立;在与第一基准平面A 垂直的约束下,第二基准平面B 由在实体外对基准B 的实际表
面(或提取组成要素)采用最小区域法进行拟合得到的拟合平面建立;在同时与第一基准平面和第二基准平面垂直的约
束下,第三基准平面C 由在实体外对基准C 的实际表面(或提取组成要素)采用最小区域法进行拟合得到的拟合平面建立。
a) 图样标注 b) 基准体系的建立
示例2:如图21所示是由相互垂直的轴线和平面建立的基准体系示例。第一基准A 由在实体外对基准A 的实际
表面(或提取组成要素)采用最小外接法进行拟合得到的拟合圆柱的方位要素(轴线)建立;在与第一基准轴线垂直的约
束下,第二基准B 由在实体外对基准B 的实际表面(或提取组成要素)采用最小区域法进行拟合得到的拟合平面建立。
a) 图样规范 b) 基准体系的建立
示例3:如图22所示是由相互垂直的一个平面和两个圆柱轴线建立的基准体系示例。第一基准C 由在实体外对基
准C 的实际表面(或提取组成要素)采用最小区域法进行拟合得到的拟合平面建立;第二基准A 在与第一基准C 垂直的
约束下,由在实体外对基准A 的实际表面(或提取组成要素)采用最小外接法进行拟合得到的拟合圆柱的方位要素(轴
线)建立;第三基准B 是在与第一基准C 垂直、且与第二基准A 平行的约束下,由在实体外对基准B 的实际表面(或提
取组成要素)采用最小外接法进行拟合得到的拟合圆柱的方位要素(轴线)建立。
a) 图样规范 b) 基准体系的建立
注:图b)中,基准C 的拟合平面用线示意性的表示。
8.2 基准的体现基准可采用拟合法和模拟法体现,示例如表2所示。
8.2.1 拟合法采用拟合法体现基准,是按一定的拟合方法(见8.1)对分离、提取(或滤波)得到的基准要素进行拟
合及其他相关要素操作所获得的拟合组成要素或拟合导出要素来体现基准的方法。采用该方法得到的
基准要素具有理想的尺寸、形状、方向和位置。
8.2.2 模拟法
8.2.2.1 采用模拟法体现基准,是采用具有足够精确形状的实际表面(模拟基准要素)来体现基准平面、
基准轴线、基准点等。
8.2.2.2 模拟基准要素与基准要素接触时,应形成稳定接触且尽可能保持二者之间的最大距离为最小。
8.2.2.3 模拟基准要素是非理想要素,是对基准要素的近似替代,由此会产生测量不确定度,不确定度
的评估见第9章及相关标准。
8.2.2.4 当基准要素本身具有足够的形状精度时,可直接作为基准,如图23所示。
8.3 基准目标由基准要素的部分要素(一个点、一条线或一个区域)建立基准时,它采用基准目标(点目标、线目标或面目标)表示。
8.3.1 采用基准目标建立基准时,其体现方法有模拟法和拟合法两种形式。
8.3.2 采用模拟法时,基准“点目标”可用球端支承体现;基准“线目标”可用刃口状支承或由圆棒素线
体现;基准“面目标”按图样上规定的形状,用具有相应形状的平面支承来体现。各支承的位置,应按图样规定进行布置。
8.3.3 采用拟合法时,首先采用分离、提取等操作从基准要素的实际组成要素中获得基准目标区域,基
准目标区域在基准要素中的位置和大小由理论正确尺寸确定;然后是按一定的拟合方法(见8.1)对提取......
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