新一代GPS標準體系

第九章新一代GPS標準體系ISO/TC213GPS標準體系的形成與開展新一代GPS標準體系的構成及規(guī)律分析新一代GPS標準體系的理論根底及關鍵技術操作及算子技術；不確定度理論及應用技術；GPS的數(shù)字化根底ISO/TC3極限與配合(D)

ISO/TC10/SC5“尺寸和公差的表示法〞負責形狀和位置公差(USSR)(USA)ISO/TC57外表特征及其計量學ISO的三個TC合并、成立新的技術委員會ISO/TC213新一代GPSISO組織結構1996GPS的含義現(xiàn)代產(chǎn)品幾何技術標準GPS〔DimensionalGeometricalProductSpecificationandVerification，簡稱GPS)，是ISO/TC213針對產(chǎn)品的設計與制造而規(guī)定的一系列宏觀和微觀的幾何技術標準,主要包括：尺寸和形位公差、外表特征等幾何精度標準相關的檢驗原那么、測量器具要求和校準標準根本表達和圖樣標注的解釋不確定度的評定和控制等GPS貫穿于產(chǎn)品從設計、制造到應用的全過程：--開發(fā)、設計、加工、檢驗、使用、維修、報廢

ISO/TC213的GPS系列標準，是國際標準中影響最廣的重要根底標準之一，是所有高新技術產(chǎn)品標準的根底，其應用涉及國民經(jīng)濟的各個部門和學科。ISO/TC213的GPS系列標準，是所有機電產(chǎn)品“標準與計量〞標準的根底，也是制造業(yè)信息化的根底。§9.2

新一代GPS標準體系的構成及規(guī)律分析新一代GPS體系結構GPS體系根本的GPS標準FundamentalGPSStandards綜合的GPS標準GlobalGPSStandards通用的GPS標準GeneralGPSStandards補充的GPS標準ComplementaryGPSStandardsGPS矩陣—矩陣行1通用的GPS標準GeneralGPSStandards鏈環(huán)數(shù)123456要素幾何特征圖樣標注公差定義實際要素比較認證測量儀器標定校準1.尺寸

2.距離

3.半徑

4.角度

5.與基準無關的線的形狀

6.與基準有關的線的形狀

7.與基準無關的面的形狀

8.與基準有關的面的形狀

9.方向

10.位置

11.圓跳動

12.全跳動

13.基準

14.輪廓粗糙度

15.輪廓波紋度

16.綜合輪廓

17.表面缺陷

18.棱邊

綜合的GPS標準GlobalGPSStandards

補充的GPS標準ComplementaryGPSstandards

基礎的GPS標準表面特征尺寸形狀位置方向新一代GPS的體系結構通用的GPS標準GeneralGPSStandards鏈環(huán)數(shù)123456要素幾何特征圖樣標注公差定義實際要素比較認證測量儀器標定校準1.尺寸

2.距離

3.半徑

4.角度

5.與基準無關的線的形狀

6.與基準有關的線的形狀

7.與基準無關的面的形狀

8.與基準有關的面的形狀

9.方向

10.位置

11.圓跳動

12.全跳動

13.基準

14.輪廓粗糙度

15.輪廓波紋度

16.綜合輪廓

17.表面缺陷

18.棱邊

GPS矩陣—矩陣列綜合的GPS標準GlobalGPSStandards

補充的GPS標準ComplementaryGPSstandards

基礎的GPS標準新一代GPS的體系結構圖樣標注公差定義實際要素比較認證測量儀器標定校準功能要求規(guī)范設計檢驗認證ttff<t?給出“功能要求、標準設計、生產(chǎn)加工、檢驗評定〞統(tǒng)一系統(tǒng)中的主要組成鏈環(huán)圖樣標注公差定義比較認證測量儀器標定校準功能要求標準設計生產(chǎn)加工檢驗認證實際要素操作算子§9-3新一代GPS標準體系的

理論根底及關鍵技術一、GPS數(shù)字化根底及關鍵技術對偶性原理操作及操作算子技術--外表模型--要素〔幾何要素〕--恒定類/度--特征根本概念不確定度理論及應用技術檢驗標準公稱PartofPartofSetof

operationson完美形狀PartofPartofSetof

operationsonFiltration

ofMaterialRespectingconstraintswithrespecttoRepresentingPartofPartof假想的分界面Filtration

ofPartofPartofPartofSetof

operationsonFiltrationofFiltrationof檢測RespectingconstraintswithrespecttoMaterialRepresentingGPS外表模型GPS數(shù)字化根底---外表模型具有完美形狀的理想外表模型有限采樣點集組成的非理想表面模型（離散）無限仿真點集組成的非理想表面模型（連續(xù)）幾何要素的術語、定義舉例公稱組成要素公稱導出要素實際(組成)要素提取組成要素提取導出要素擬合組成要素擬合導出要素GB/T18780.1=ISO14660-1理想要素的類型——恒定類一個恒定種類是被同一恒定度定義的、“特征〞保持不變的一組理想要素理想要素的一個恒定度是理想要素的替代，因此要素特征保持一致復合體棱柱回轉體螺旋體圓柱體平面球無沿直線的移動Tx1個繞直線的旋轉Rx1個沿直線的平移同時繞直線的旋轉Tx,Rx2個沿直線的平移，繞直線的旋轉Tx,Rx2個繞直線的旋轉，與直線垂直的平面內平移TX，TY，Rz3個繞一點的旋轉RX，RY，Rz3個本質特征和方位特征本質特征intrinsiccharacteristic是理想要素的特征，它是理想要素參數(shù)方程的參數(shù)，如圓柱的直徑，圓錐的頂角，兩直線的夾角。方位特征situationcharacteristic是定義兩個要素之間的方向和位置的特征。它有理想要素之間的方位特征和非理想要素之間的方位特征。

GPS數(shù)字化根底---特征操作與操作算子的應用舉例:被測軸線基準平面表達被測軸線的操作集合分離分離擬合集成

要素的操作表達基準平面的操作集合分離:擬合:

要素的操作

比較評定結果規(guī)范一致性比較---估值

要素的操作三、估值操作〔3〕誤差評定結果f

操作與操作算子分離分離擬合集成一、表達被測要素的操作算子〔1〕二、體現(xiàn)基準要素的操作算子（2）分離2--1擬合2---2垂直度誤差檢驗\認證-----操作算子一致性比較名義設計功能要求名義模型操作理想要素別離集成構建估值名義要求設計意圖〔標準過程〕非理想外表模型〔膚面模型〕無限點集的幾何表達遵從設計意圖制造出的工件的檢驗〔檢驗/認證過程〕實際工件非理想外表模型實際存在的要素有限點集操作理想和/或非理想要素別離提取過濾擬合集成構建操作理想和/或非理想要素實體別離實體提取過濾擬合集成構建估值估值標準的特征值測量結果〔實際的特征值〕規(guī)范算子檢驗算子國家“十五〞工程〔2002BA906A20-03〕GPS不確定度及應用符合不確定度測量不確定度

GPS

不確定度的關系功能要求標準設計檢驗認證方法不確定度執(zhí)行不確定度相關不確定度標準不確定度總不確定度國家“十五〞工程〔2002BA906A20-03〕設計工程師負責相關不確定度和標準不確定度；計量工程師那么對測量不確定度負責?！采a(chǎn)加工〕Total-uncertaintyCorrelation-uncertaintySpecification-uncertaintyMeasurement-uncertaintySpecificationMeasurement

Compliance-uncertaintyd2000hFunction相關不確定度￠30h7E

Ra1.6總不確定度應用示例分析國家“十五〞工程〔2002BA906A20-03〕ISO14253-1第1局部：按標準檢驗合格或不合格的判定規(guī)那么ISO/TS14253-2第2局部：測量設備校準和產(chǎn)品檢驗中的測量不確定度評定指南ISO/TS14253-3第3局部：測量值不確定度完善性的評估程序基于GUM的GPS測量不確定度

計量器具和工件的測量檢驗國家“十五〞工程〔2002BA906A20-03〕測量不確定度的技術經(jīng)濟性標準區(qū)域標準內標準外標準外標準下限標準上限非重合區(qū)非重合區(qū)重合區(qū)不確定度不確定度標準設計階段檢驗評定階段合格區(qū)不合格區(qū)不合格區(qū)★測量不確定度既減小合格區(qū)、也減小不合格區(qū)國家“十五〞工程〔2002BA906A20-03〕ISO14253-1按標準檢驗合格或不合格的判定規(guī)那么給定測量過程的不確定度的管理(PUMA)國家“十五〞工程〔2002BA906A20-03〕ISO14253-2：測量任務UR測量原理UEN是否可能或需要改變最終測量不確定度UEN改變假設、模型或改進知識等測量方法測量程序測量條件NOYes給定測量過程不確定度模型假設、知識等不確定度分量xuUEN=kxu不確定度概算測圓度原理：與理想特征圓比較；方法：工作臺回轉式或主軸回轉式；程序：工件安裝、定心準直、測量、評定條件：儀器校準、溫度、人員、安裝調整等。不確定度評定：因素分析、假設分布、評定模型A/B、初步評估UE1、比較判斷：UE1≤UR？以決定是否繼續(xù)變因素迭代，直至求出UEN。測量不確定度的管理流程(PUMA)國家“十五〞工程〔2002BA906A20-03〕ISO14253-2：NOYesYesYesYesYesYesorNoYesorNoYesorNoNo測量任務目標不確定度UT測量原理測量方法測量程序測量條件測量模型假設、知識等不確定度分量UEN=k×uUEN≤UT改變UEN的可能性改變UEN的可能性改變UEN的可能性改變UEN的可能性合適的測量程序（方案）無合適的測量程序改變假設、模型或改進知識等改變條件、程序或方法改變測量原理改變測量任務或目標不確定度Operator操作算子Operation操作Functionaloperator功能算子Specificationoperator標準算子Verificationoperator檢驗算子簡化的實際的相關不確定度標準不確定度方法不確定度執(zhí)行不確定度完整的精確的不完整的缺省的特定的實際的Specificationoperat