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GB／T 38761-2020 产品几何技术规范(GPS) 特征和条件 定义.pdf

信差要素deviated feature

系中存教大请的要系 或变动曲线。 注：参见 5.4

参考要素 reference fe

在方位特征中考虑的两个要素中有较小偏差的几何要素或者变动曲线GB/T 22571-2008 表面化学分析 X射线光电子能谱仪 能量标尺的校准，

面向要素facing feature

通过考虑装配或一些虚拟几何形状边界，模拟工件上给定要素的理想要素。 注1：一个面向要素不能单独定义， 注2：面向要素可以具有与公称组成要素相同的公称几何形状（取决于功能），参见表2， 注3：面向要素可以模拟工件的方向或位置，或者模拟一个装配等， 注4：有时需要考虑组成要素和它的面向要素之间的交界面，以精确地定义本质特征或关联特征。

通过考虑装配或一些虚拟几何形状边界，模拟工件上给定要素的理想要素。 注1：一个面向要素不能单独定义， 注2面向要素可以具有与公称组成要素相同的公称儿何形状（取决于功能），参见表2， 注3：面向要素可以模拟工件的方向或位置，或者模拟一个装配等， 注4：有时需要考虑组成要素和它的面向要素之间的交界面，以精确地定义本质特征或关联特征。

表2内圆样面和不同面向恶素的交界面示例

出立形秋特征 independentformcharacteristic 个GPS特征，将个非理想要素（导出要素或组成要素）的形状偏差作为一个方位特征 注1：参考要素是抽偏差要素经过拟合得到的替代要素， 注 2 参见 5.5.2。

GB/T387612020

独立尺寸特征independentsizecharacteristic 一个GPS特征，将一个非理想要素（导出要素或组成要素)的尺寸作为一个本质特征。 注1：偏差要素是独立形状特征的参考要素， 注2.#月553

独立尺寸特征independentsizecharacteristic 个GPS特征，将个非理想要素（导出要素或组成要素）的尺寸作为个本质特 注1偏差要素是独立形状特征的参考要素， 注 2: 态见 5.5.3,

独立方向特征independentorientationcharacteristic 个GPS特征，将两个非理想要素（导出要素或组成要素）间的方向偏差作为一个方位特征。 注1：偏差要素是每一个要素的独立方向特征的参考要素。 注2：参考要素是由偏差要素经过拟合（受方向约束)得到的理想要素， 注 3：参见5.5.4.

独立方向特征independentorientationcharacteristic 个GPS特征，将两个非理想要素（导出要素或组成要素）间的方向偏差作为一个方位特征。 注1：偏差要素是每一个要素的独立方向特征的参考要素。 注2：参考要素是由偏差要素经过拟合（受方向约束）得到的理想要素。 注 3: 参见 5.5.4.

独立位置特征independentlocationcharacteristig

个GPS特征，将两个非理想要素（导出要素或组成要素）间的位置偏差作为一个方位特征。 注11偏差要素是独立位置特征的参考要素， 注2：参考要素由偏差要素经过拟合（受方向和位置约束）得到的理想要素， 注 3: 参见 5.5.5.

个GPS特征，将两个非理想要素（导出要素或组成要素）间的位置偏差作为 个方位特征 注1：偏差要素是独立位置特征的参考要素： 注2：参考要素由偏差要素经过拟合（受方向和位置约束）得到的理想要素， 注3：6见5.5.5。

定义一个非理想要素（导出要素或组成要素）的方向偏差的区域特征。 注1：偏差要素是非理想要素本身或通过要素的滤波、拟合获得的要素。 注2：参考要素是由偏差要素拟合(受方向约束、受或不受要素尺寸约束)得到的要素。 注3：参见5.6.3

区域位置特征zonelocation characteristid

区域特征，定义了一个非理想要素（可能是导出要素或组成要素）的位置偏差。 注1：偏差要素是非理想要素本身或通过要素的滤波、拟合获得的要素。 注2：参考要素是由偏差要素拟合（受方向约束和位置约束、受或不受要素尺寸约束）得到的要素， 注 3 : 6见 5.6.4 .

计量特征gauge characteristic

“个GPS特征，考虑输人要素至少有一个候选要素与之拟合的前提下，将其组成 的偏差定义为基本特征。 注：参员5.7

3.9.4.1 计量尺寸特征gaugesizecharacteristic 一个GPS特征，利用相关面向要素给出非理想组成要素或平滑要素的模拟界面，进而定义一个偏 差要素的尺寸。 注1：在大多数情况下，面向要素和组成要素的类型是相同的。在此情况下，交界面和组成要素没有区别， 注2：例如，计量尺寸特征集成了拟合阅柱体直径和局部直径的概念。 注3：见5.7.2，

计变动特征gangevariafion characteri

个GPS特征，定义组成要素或平滑要素的偏差，这个偏差根据…个参考要素与组成要 （目标是最大或最小方位特征）候选要素间的方位特征定义其偏差大小。 注1：参考要素与基准概念有关， 注2：参见5.7.3

计量间隙特征gauge gap characteristic

计量间隙特征gauge gap characteristic

个GPS特征，将组成要素或平滑要素的偏差定义为候选要素的两个方向和/或位置间的方位特 征，且使方位特征是最大的。 注：金见5.7.4.

浮动接触floatingcontact 在正常运作情况下，允许切向、法向和旋转相关运动的接触 注：参见5.8.2,

固定接触fixedcontact 受限于机械运动和（或）引起的摩擦，不允许在正常工作时进行相关的运动接触。 注：参见5.8.2.

GB/T387612020

结构configuration 零件的特定装配位置，不受零件间的影响。 注：参见5.8.3， .9.4.10 子结构subsetofconfiguration 一个给定位置的固定接触的要素结构。 注：参见5.8.3， .9.5 结构特征 texturecharacteristic 基于特征值变动曲线的计算特征，主要在非理想组成要素的一部分上定义该特征。 注1：特征值变动曲线可以表示一个偏差要素和参考要素的方位特征变化， 注2：特征值变动曲线可以是多维的

一个GPS规范应符合： a）要求： 一对所有工件的单个要求：单个规范： 一对批量工件的要求：批量规范。 b）结合上述两种要求的复合要求。 对于单规范，该要求应适用手任何特征值。 该特征是一个要素上（例如，个公称平面的表面形状特征）或几个要素（例如，两个表面间的方向 寺征）间的特征。 注：该特征可以是一个全局特征（例如，与一个公称圆柱面的最小二乘拟合柱直径)或一个局部特征的函数（一个 公称阅柱面上两点直径的函数）， 批量特征值是从批量工件的特征值的统计分析中获得的。工件的单个特征是一个全局特征

儿何特征对应于常量和一个或多个约束的常量。付合下列要求： 关于个理想或非理想要素（单个特征）；或 个理想或者非理想要素和另个理想或者非理想要素间（关联特征）。 该约束可以是尺寸、表面结构、形状、方向或位置约束。 由于特征与实际工件相关的，在公称要素中可以存在所有类型的偏差。 几何特征可以被看作是一个或多个要素参数的表示： 一表面结构、形状、尺寸相关本身具有相同的公称要素（单个特征）； 个或多个其他的理想要素（关联特征）的一个理想或非理想要素的方向和位置。 几何特征可以允许独立地遵循要素的自由度参数： 表面结构/形状自由度（形状自由度参数为1）： 尺寸自由度（尺寸自由度参数为1）； 角度自由度（旋转自由度参数为3）； 平移自由度（平移自由度参数为3）。

这些基本的目由度参数是可以相互结合的，一个儿何特征可以被独立地认为是基本目由度参数。 每一个公称几何特征有一些不能被约束的恒定度。被约束的自由度的数目最大等于6减去这 个公称要素的恒定度数目： 一考虑到实际工件或表面模型，在一个实际的几何要素（非公称）中，出现两个附加参数（形状和 尺寸偏差）。 其结果是，个几何特征应控制在自由度为8减去恒定度数目。 在产品几何规范领域中，应用的特征应是独立特征、区域特征和计量特征，它们是GPS特征的子类 型（见第6章）。 GPS特征都是由基本特征来措述的(见第5章）

GPS特征定义了关于非理想要素的偏差和尺寸。这些偏差是： 结； 形状； 一方向； 一位置。 结构和形状偏差由一个非理想要素确定的。 尺寸是由一个非理想要素确定的本质特征。 方向和位置偏差是由两个非理想要素确定的方位特征。 注：一个或多个输人要素的GPS特征，一般需要通过操作获得其他要素的定义，并由一个基本特征或由一个关于要 素的基本特征雨数表示， 示例，一个公称平面上的形状特征是一个GPS特征，为定义该GPS特征，指定的平面被滤波，并根据一定的拟合准 得到一个拟合平面。因此，形状特征表示为一个基本特征，这是一个非理想要素租一个理想要素间的方位特征，平滑 素和平面间的最大距离（见图4），

图4GPS特征定义的示例

个单（单个）特征描述了 个非理想要素的宏观或微观儿何特征。对应于公称要素可以是

个非连续的要素，如由三部分构成的圆柱面（见图5） 多个要素的组合而得到的要素，如一组平面（见图6）

图5三部分圆柱面组成的一个非连续要素

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图6由两个平面组合而成的要素

这些基本特征集合了结构、形状和尺寸特征。 示例1：在定义一个公称直线的结构特征时需考虑局部特征的图释说明（见图7)，结构特征由变动曲线（局部特征 值）或者它的变换来计算， 示例2：一个公称平面的表面形状特征（见图8）， 示例3一个公称网柱面的直径（见图9）， 示例4:由两个公称平面组合所获得的一个表面的角度（见图10）

定义一个公称直线的结构特征时需考虑的局部

图8公称平面的表面的形状特征

图9公称圆柱面的直径

由两个公称平面的表面组合所获得的表面的角

关联特征描述儿个非理想要素的微观或宏观儿何特征 单一要素，如一个平面或一个圆柱； 非连续的要素，如二个圆柱面的三部分构成的表面； 一通过几个要素的组合得到的一个要素，如多个平面。 在关联特征中，应至少考虑一个要素。 示例1：一条公称直线相对于另一条公称直线的垂直度（见图11)， 示例2：两条公称平行线的位置（见图12）， 示例3：一个公称柱面的方向变化（见图13）

图11两条公称直线间的垂直度

图12两条公称平行直线的位置

示例1和示例2所示为局部特征的示例。 示例11一个公称阅上两点间的距离（见图14)， 示例2.两个公称平面上的两条线间的角度(见图15)

示例3和示例4是全局特征的示例。 示例3：一个公称圆上一对点间的平均距离 示例4：公称平面上一对线间的量大角度。

示例3和示例4是全局特征的示例。 示例3：一个公称阅上一对点间的平均距离、 示例4：公称平面上一对线间的最大角度。

5.4 偏差要素与参考要

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图13公称圆柱面的方向变化

图14，公称圆上两点间的距离

图15两个公称平面上的两条线间的角度

基本特征用表示一个由操作定义的GPS特征要素。如果基本特征是一个本质特征，它就控制者 偏差要素。如果基本特征是个方位特征，这个特征的两个要素一般能被区分；在这种情况下，其中 个称为偏差要素，另一个被称为参考要素。参考要素相对于公称模型具有较小的偏差。参考要素可由 一个或多个偏差要素的操作而获得。 示例：定义一个形状特征，该表面需要经过滤波，并通过给定的准则拟合后获得一个平面。因此，形状特征可表示为 个平滑要素和该平面（非理想要素和理想要素间的方位特征）间最大距离的基本特征，平滑要素相比平面有较大的偏 差·所以平滑要素是偏差要素·而平面是参考要素（见图16），

图16.偏差要素和参考要素

如果两个GPS特征中的一二个变化对另一个没有影响，那么它们是相互独立的。如果一组几何特行 够限制所有要素的偏差，那么它们形成互补特征。 一组互补和独立特征是由下面的几何特征构成的： 一个特征的偏差要素是另一个特征的参考要素： 一个特征的参考要素（如果有二个)是从对该特征的偏差要素进行一个操作获得的。 示例：两条公称直线和一个公称阅的独立GPS特征（见图17、图18和图19）

图 17 公称要表

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特征的互补可以得到保证，即一个特征的偏差要素与前级特征的参考要素相同。 待征的独立性可以得到保证，即一个特征的参考要素是由该特征的偏差要素得到的

5.5.2独立形状特征

图20所示为独立形状特征

图20 独立形状特征

形状特征是一项包含形状偏差的儿何特征，但也包含表面结构偏差。 如果非理想要素产生位移变化，独立形状特征值是不改变的。独立形状特征是一个介于非理想 思要素间的位置特征：参考要素和偏差要素（见图21）

图21公称直线的独立形状特征

选择不同的拟合准则，其目标函数可以是极大极小法、最小二乘法、最小外接法、最大内切法 质特征可以被约束。因此，形状特征可以取不同的值（见图22和图23。

图22用不同拟合准则得到的公称直线的独立形状特征

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5.5.3独立尺寸特征

图24所示为独立尺寸特征。

顶角有和没有约束时的圆维体的独立形状特行

如果形状特征的参考要素和尺寸特征的偏差要素是相同的，那么形状特征和尺寸特征是独立和互 补的（见图25）

如果非理想要素产生位移变化，尺寸特征值不发生改变 偏差要素是理想要素，即它没有形状偏差（见图26）

图25公称圆的形状和尺寸特征是独立和互补

合准则对独立尺寸特征值有一定影响（见图27）

图26角度和线性尺寸特征

5.5.4独立方向特征

图28所示为独立方向特征，

图27不同拟合准则下的公称圆的独立尺寸特

如果形状特征的参考要素和独立方向特征的偏差要素（对于每个要素）都是相同的，那么 和方向特征是独立和互补的（见图29）

形状特征的参考要素和独立方向特征的偏差要素（对于每个要素)都是相同的GJB 4559A-2008 枪械和枪弹部队试验规程，那么形状特征 征是独立和互补的（见图29）

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9两条公称直线的独立和互补的形状和方向特征

一个独立方向特征是一个关联特征。 如果该要素通过平移改变，那么独立方向特征值不发生改变。 偏差要素和参考要素是理想的，即它们没有形状偏差并且参考要素没有方向偏差。 偏差和参考要素的拟合准则对于独立方向特征值有一定的影响。 独立方向特征可以有一个基准。在此情况下，参考要素与相应的偏差要素相同，因此它与独立形状 特征的参考要素也相同（见图30）。基准要素可以是： 一单一要素，例如，平面或圆柱面； 非连续要素，例如，由一个圆柱面的三部分构成的表面： 一由多个要素集成得到的要素，例如，多个平面，

5.5.5独立位置特征

图31所示为独立位置特征。

JB/T 9175.2-2013 精密冲裁件 第2部分质量图30有基准的两条公称直线的独立方向特行