产品几何技术规范(GPS)标准汇编

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产品几何量技术规范

产品几何量技术规范(GPS)形状和位置公差检测规定1、测量形位误差时，表面粗糙度、划痕、擦伤以及塌边等其他外观缺陷，应排除在外.2、测量形位误差时的标准条件:1) 标准温度为200C;2) 标准测量力为零。

必要时应进行偏离标准条件对测量结果影响的测量不确定度评估。

3、测量不确定度允许占给定公差值的10%-33%.4、形状误差值用最小包容区域(简称最小区域)的宽度或直径表示。

5、定位误差被测提取要素对一具有确定位置的拟合要素的变动量，拟合要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。

对于同轴度和对称度，理论正确尺寸为零。

6、由提取中心线建立基准体系由提取中心线建立的基准轴线构成两基准平面的交线。

当基准轴线为第一基准时，则该轴线构成；第一和第二基准平面的交线，如图16a)所示。

当基准轴线为第二基准时，则该轴线垂直第一基准平面；构成第二和第三基准平面的交线如图16b)所示。

7、模拟法通常采用具有足够精确形状的表面来体现基准平面、基准轴线、基准点等。

基准要素与模拟基准要素接触时，可能形成“稳定接触”，也可能形成“非稳定接触”8、直接法当基准要素具有足够的形状精度时，可直接作为基准，如图19所示。

9、目标法由基准目标建立基准时，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。

10、三基面体系的体现方法体现三基面体系时必须注意基准的顺序。

11、在满足零件功能要求的前提下，当第一、第二基准平面与基准要素间为非稳定接触时，允许其自然接触。

12、。

产品几何技术规范(GPS)1-概述

形状特征
设计意图公称设计
公称表面模型非理想表面模型几何表达
（一组无限个点）
要素操作理想要素
要素操作
公称模型
——分离 ——组合 ——构建
非理想表面模型
规范操作集
理想和/或非理想要素 ——分离 ——提取 ——滤波 ——拟合 ——组合 ——构建
评定评定公称要素轴线之间的平行度或位置度
宽度尺寸角度尺寸
两平行对应面楔形面
方位要素——轴线
几何要素定义间相互关系
组成要素（表面、轮廓）图样工件公称的（制图）实际的公称组成要素实际组成要素
提取
要素导出要素
（中心点、中心线、中心面）
导出
公称导出要素
提取的（有限点）工件的替代拟合的（理想形状）
提取组成要素
拟合
导出
提取导出要素
拟合组成要素
导出
拟合导出要素
公称导出要素提取导出要素拟合导出要素
提取要素
按规定方法，由实际（组成）要素提取有限数目的点所形成的实际（组成）要素的近似替代要素。
拟合要素
按规定方法，对非理想的表面模型通过拟合操作建立起来的理想要素。
尺寸要素
由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状圆柱面直径尺寸
方位要素
确定某个要素的方向和/或位置的点、线、面等类型的要素
公称要素
设计上给定的构成工件的公称表面模型的理想要素。
实际要素
实际工件上存在的、与周围介质形成物理界面的由无数连续点构成的一组非理想的几何要素。
工程图样/CAD模型
实际工件
组成要素

产品几何技术规范(GPS) 表面结构区域法第600 部分：区域形貌测量方法的计量特性-最新国标

产品几何技术规范（GPS）表面结构区域法第600部分：区域形貌测量方法的计量特性1 范围本文件规定了用于表面形貌测量的区域法测量仪器的计量特性。

由于表面轮廓可以从表面形貌图像中提取，因此本文件中大多数术语也可以应用于轮廓法测量。

2 规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。

3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

区域形貌测量方法3.1.1区域基准 areal reference仪器的一个组成部分，它确定一个基准表面用于表面形貌测量。

3.1.2仪器坐标系 coordinate system of the instrument（x, y, z）坐标轴构成的右手定则直角坐标系，其中：—z轴方向名义上平行于z扫描轴（对于有z扫描的光学系统），光轴（对于非扫描光学系统）或者触针轨迹（对于触针或扫描探针仪器）；—（x, y）平面垂直于z轴。

注1：见图1。

注2：通常，x轴是扫描轴，y轴是步进轴。

（适用于在水平面内扫描的仪器。

）注3：亦可见“规范坐标系”[ISO 25178-2:2021，3.1.4]和“测量坐标系”[ISO 25178-6:2010, 3.1.1]。

注4：某些类型的光学仪器不具有实际的区域导向。

注5：z轴有时被称为垂直轴，x轴和y轴有时被称为水平轴。

3.1.3z扫描轴 z-scan axis<测量仪器>仪器轴在z方向扫描以测量表面形貌。

注：z扫描轴名义上平行于仪器坐标系的z轴，但不是必须。

3.1.4测量区域 measurement area由表面形貌测量仪器测量的区域。

注1：对于点测量光学传感器和触针方法，测量区域通常是横向移动平台的扫描区域。

对于形貌测量显微镜，测量区域可以是由物镜确定的单一视场，也可以是通过拼接得到的更大区域，或者由操作者指定的部分视场。

注2：对于相关概念，评价区域，见ISO 25178-2:2021, 3.1.11。

标引序号说明：1——仪器坐标系；2——测量回路；3——z扫描轴。

几何技术规范(GPS)_07_GB T 131- 2006 表面结构_粗糙度_上海大学_李明

上海大学李明 robotlib@
在取样长度内划分实际轮廓为上下两部分，且使上下两部分面积相等的线，其中中线之上每个峰的面积为F1, F2, … Fn 和中线之下的每个谷的面积为F1’, F2’, …Fn’相等。 n n
i i 1 ' i i 1
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21
上海大学李明 robotlib@
上海大学李明 robotlib@
6
3
2013/11/10
工件实际的表面结构
表面结构是由实际表面的重复或偶然的偏差所形成的表面三维形貌，包括表面粗糙度、表面波纹度、形状误差、纹理方向和表面缺陷。表面轮廓原始轮廓（ P轮廓）形状误差波纹度（ W轮廓）表面粗糙度（R轮廓）表面缺陷
术语及义
（1）轮廓峰(profile peak)
轮廓峰是连接（轮廓和X轴）两相邻交点向外（从材料到周围介质）的轮廓部分。轮廓峰高Zp为轮廓峰最高点距X轴的距离
（2）轮廓谷(profile valley)
轮廓峰是连接（轮廓和X轴）两相邻交点向内（从周围介质到材料）的轮廓部分。轮廓谷深Zv为X轴线与轮廓谷最低点之间的距离
上海大学李明 robotlib@
9
表面结构的术语和定义
一般术语和几何参数术语术语和定义表面轮廓参数定义16个一般术语16个几何参数术语14个幅度参数9个间距参数1个混合参数1个曲线和相关参数5个
2013/11/10 上海大学李明 robotlib@
12
6
2013/11/10
术语和定义
轮廓滤波器(profile filter)
用轮廓法测量表面轮廓时，把轮廓分为长波和短波的滤波器。

产品几何技术规范(GPS) 圆度第2部分：规范操作集-最新国标

产品几何技术规范(GPS) 圆度第2部分：规范操作集1 范围本文件规定了完整的单一组成要素圆度（即圆度的特性）的完整规范操作集。

本文件仅适用于完整的单一组成要素的圆度轮廓。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。

ISO 16610-21 产品几何技术规范（GPS）滤波第21部分线性轮廓滤波器高斯滤波器（Geometrical product specifications (GPS) — Filtration — Part 21: Linear profile filters: Gaussian filters）ISO 14253-1 产品几何量技术规范（GPS）工件与测量设备的测量检验第1部分：按规范检验合格或不合格的判定规则（Geometrical Product Specifications (GPS)—Inspection by measurement of workpieces and measuring equipment—Part 1: Decision rules for proving conformance or non-conformance with specifications）ISO 12181-1 产品几何技术规范（GPS）圆度第1部分：词汇和参数（Geometrical product specifications (GPS)—Roundness—Part 1: Vocabulary and parameters of roundness）ISO 17450-2 产品几何技术规范(GPS) 通用概念第2部分：基本原则、规范、操作集和不确定度（Geometrical product specifications (GPS)—General concepts—Part 2: Basic tenets, specifications, operators and uncertainties）3 术语和定义ISO 12181-1和ISO 17450-2界定的术语和定义适用于本文件。

产品几何技术规范(GPS) 圆度第1部分：词汇和参数-最新国标

产品几何技术规范(GPS) 圆度第1部分:词汇和参数1 范围本文件规定了单一组成要素的圆度的术语和概念。

本文件适用于完整的单一组成要素的圆度轮廓。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。

ISO 17450-1 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[Geometrical product specifications(GPS)—General concepts—Part 1: Model for geometrical specification and verification]注：G B/T 24637.1-2020 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（ISO 17450-1:2011，MOD）3 术语和定义ISO 17450-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1 基本术语3.1.1圆度roundness圆的特性。

注：公称组成要素圆度公差的数学定义见附录A。

3.1.2圆度轴线roundness axis与组成要素相关的要素轴线。

注：组成要素可以是圆柱体表面，或是回转体表面。

3.1.3圆度平面roundness plane在整个要素范围内与圆度轴线相垂直的平面。

3.2 与轮廓有关的术语3.2.1提取圆周线extracted circumferential line<圆度>用数字表示的实际表面与圆度平面的交线。

注：圆度的提取规则由ISO12181-2规定, 该提取圆周线是提取组成要素的一种。

3.2.2圆度轮廓roundness profile经滤波的提取圆周线。

注：本文件中的概念和参数适用于圆度轮廓。

3.2.3局部圆度偏差local roundness deviation圆度轮廓上的点相对参考圆在法线方向上的偏差，见图1和图2。

产品几何技术规范(GPS) 国家标准应用

以扩展的不确定度概念将所有规范关联起来。
规范操作和操作集符合性比较
验证操作和操作集
工件要素的操作及符合性比较
功能规范
几何规范
验证规范
GPS标准链
功能要求----几何设计----（制造加工）----检验/验证
GPS规范过程
相关不确定度
符合性不确定度
GPS扩展不确定度
2.3.1 产品（工件）的表面模型
是GPS标准体系中高层次的标准，主要规定各个标准共同遵守和使用的通用原则、基本概念和术语定义等，是制定通用GPS标准和补充GPS标准的基础和协调依据，具有广泛的通用性。目前ISO发布和确定的主要综合 GPS标准有：
• ISO 17450－1、ISO 17450－2 • ISO 14660 几何要素 • ISO 14253 测量不确定度 • VIM 国际通用计量学基本术语 • GUM 测量不确定度表示指南
• 特定规范操作（Special Specification Operation）：用标准规定的修饰符号注明，如用Ⓔ注明包容要求。
• 实际规范操作（Actual Specification Operation ）：技术文件中针对工件几何特征规定的具体规范操作。
验证操作（Verification Operation）
这一系列概念是有效的，但也有需要重新审视的地方。例如，要想符合设计意图和功能要求——
• 设计上给定一个尺寸，是按两点法还是三点法来控制和检测？
• 设计上规定了一个圆的允许变动区域，是按最小外接、最大内切、最小二乘还是最小条件来判断？
从“理想要素”到“实际要素”的转换和控制过程没有严格的定义和规范，在一定程度上，“理论”和“实践”有所脱节。

GB／T1031-2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值》介绍

ＳａｄｒｓＥｐｎｔｎＩｔｎａｄｘｌａｉ标准解读ａｏ
踩寸寸躲距 ∞００．ｌ
机械
工
业
标
准
化与质
量
ＧＢＴ１３－２０产品几何技术规００９《／１－范（ＧＰＳ）表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值》介绍
０１ｍ～５ｍ）推荐优先选用。根据表面功．ｕ２ｐ能的需要，除表面粗糙度高度参数（ａＲ）Ｒ、ｚ外可选用轮廓单元的平均宽度—— ，和轮廓７７
的支承长度率—— ｒ（）附加参数。Ｃ
Ｒｚ相当于旧标准中高度参数尺，数值保持不变。
表３轮廓单元的平均宽度Ｒｍ的数值ｓ
００６．ｏＯ０ｌ５．２
Ｒｓｍ
ｍｍ
１６．３２．６３．
ｌ．２５
０１．０２．０４．
０８．
００５．２
０．０５
表４轮廓的支承长度率Ｒｍｒ（）的数值ｃ
中附加评定参数。即轮廓微观不平度的平均间
１３—１９《面粗糙度０１９５表
参数及其数值》
（简称Ｉ标准）ｔ３。新标准依据ＧＢＴ３０－２０／５５０９
《品几何技术规范（Ｓ表面结构轮廓产ＧＰ）
表５Ｒａ的补充系列值
００８．０
Ｒ０００１．０
ｘＩｍ
２Ｏ．

产品几何技术规范

产品几何技术规范
Geometrical Product Specifications (GPS) 2009.03
国际标准化组织(ISO)
• ISO/TC 3 《极限与配合》《全国公差与配合标准化技术委员会》
ISO/TC 10 《技术制图》 ISO/TC10/SC5 《尺寸与公差注法》
《全国形状和位置公差标准化技术委员会》 ISO/TC 57 《表面特征及其计量学》
• GPS的补充标准（Complementary GPS Standands）— —基于制造工艺（如，切削加工、铸造、焊接等）和要素类型（如，螺纹、键、齿轮等）提出的标准
GPS 标准体系的基本理论
GB/Z ×××××—200×/ISO/TS
17450.1、2—2005《产品几何技术规范通用概念》
跳动公差标注 GB/T 1184—1996 形状和位置公差未注公差值 GB/T 4249—2009 公差原则 GB/T 16671—2009 最大实体要求、最小实体要求
和可逆要求 GB/T 1958—2004 几何公差检测规定
GPS通用标准矩阵模型
链环
要素特征尺寸
1
2
3
产品文件公差定义实际要素
表示
及其数值的特征或
参数定义
4
5
6
误差/偏差测量器具测量器具
评定
校准
距离
半径
角度
（度）
与基准无关的线的形状
与基准有关的线的形状
GPS通用标准矩阵模型
链环
1
2
3
要素特征
与基准无关的面的形状
与基准有关的面的形状
确定各种几何特征工件的图样表示规则定义和检验原则gps的补充标准complementarygpsstandands基于制造工艺如切削加工铸造焊接等和要素类型如螺纹键齿轮等提出的标准gps标准体系的基本理论gbz200isots17450122005产品几何技术规范通用概念gps通用标准矩阵模型链环要素特征产品文件表示公差定义及其数值实际要素的特征或参数定义误差偏差评定测量器具测量器具校准尺寸距离半径角度与基准无关的线的形状与基准有关的线的形状gps通用标准矩阵模型链环要素特征产品文件表示公差定义及其数值实际要素的特征或参数定义误差偏差评定测量器具测量器具校准与基准无关的面的形状与基准有关的面的形状方向位置圆跳动全跳动gps通用标准矩阵模型链环要素特征产品文件表示公差定义及其数值实际要素的特征或参数定义误差偏差评定测量器具测量器具校准基准轮廓粗糙度轮廓波纹度轮廓原始轮廓表面缺陷1

GB／T3505-2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数》标准介绍

鸽
ＧＢ１５５０９《品几何技术规范／＿３０ —２０产
参数给出的定义，规定了用轮廓法确定表面结
构（糙度、波纹度和原始轮廓）的术语、定粗
（Ｓ表面结构轮廓法术语、定义及表ＧＰ）面结构参数》（称新标准）等同采用ＩＯ简Ｓ
Ａ之后的总轮廓。新标准更加 ”
简洁明确
１７
ＳｎｒＤｎｉ标解ｌｔｄｄＥＩａｎ准读ａａｓｘａｔｌｏ
机械
工序号术语
表１《续）
新标准定义与旧标准的区别
业
准
标
化与质
－
粗糙度轮廓（Ｐ）表面结构轮廓法相位修正滤波器的计量特性》学。同时新标准明确 “ 糙度ＧＳ科粗
中的２
．
６和３．）２条：粗糙度轮廓是评定粗糙度轮廓参数轮廓的传输频带 ” 参见Ｇ／ＢＴ
量
５
粗糙度轮廓是对原始轮廓采用Ａ轮廓滤波器抑制长波ｃ
成分以后形成的轮廓，是经过人为修正的轮廓，见图１。
粗糙度轮廓的传输频带是由Ａｓ和＾ｃ轮廓滤波器来限旧标准为 “ ．是经过故意修正～定的（见Ｇ／８７参ＢＴ１７７２０产品几何量技术规范的轮廓。０２《 ”新标准使用 “ 人为 ”更

ISO1101-2004产品几何技术规范(GPS)—几何公差—形状、方向、位置和跳动公差(中文版)

3 术语和定义 ISO14660-1 和 ISO14660-2 给出的术语和定义及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 公差带 tolerance zone 由一个或几个理想的几何线或面所限定的、由线性公差值表示其大小的区域。注：还可参见 4.4。
4 基本概念 4.1 应按照功能要求给定几何公差，同时考虑制造和检测上的要求。注：在图样上标注的几何公差并不一定要指明应采用的特定的加工、测量或检验方法。 4.2 对要素规定的几何公差确定了公差带，该要素应包括在公差带之内。 4.3 要素是工件上的特定部位，如点、线或面。这些要素可以是组成要素（如圆柱体的外表面），也可以是导出要素（如中心线或中心面），见 ISO 14660-1。 4.4 根据公差的特征及其尺寸标注方式，公差带的主要形状如下： — 一个圆内的区域； — 两同心圆之间的区域； — 两等距线或两平行直线之间的区域； — 一个圆柱面内的区域； — 两同轴圆柱面之间的区域； — 两等距面或两平行平面之间的区域； — 一个圆球面内的区域。
ISO 8015 8.5 条 10.2 条 10.2 条 10.2 条 18.9.4 条 6.3 条 18.13.1 条
6 公差框格 6.1 用公差框格标注几何公差时，公差要求注写在划分成两格或多格的矩形框格内。各格自左至右顺序标注以下内容（见图 1、图 2、图 3、图 4 和图 5）。 — 几何特征符号； — 公差值，以线性尺寸单位表示的量值。如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前应加注符
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用于创建本 PDF 文件的软件产品的详细信息可以从该文件相关的一般信息中了解到。创建 PDF 文件的参数已经进行了打印方面的优化。一定要保证本文件适合 ISO 成员组织的使用。万一出现了相关的问题，请与下面地址给出的中央秘书处联系。

产品几何技术规范(GPS).

产品几何技术规范（GPS ）技术产品文件中表面结构的表示法一、概述实体表面是实体与周围介质的分界面。

作为客观实体一部分的表面，有许多特征，其微观几何特征称为表面形貌，（表面粗糙度的三维状态）。

1、机械加工表面质量对机器使用性能的影响2、表面粗糙度参数的发展表面粗糙度参数最初只有Ra 一个，随着工业生产的发展，机械加工精度的提高，对表面的特定功能要求越来越多，对表面粗糙度的要求也越来越高。

与长度、角度、形状和位置等不同，不同的表面功能需要不同的测量参数。

因此，目前表面粗糙度的参数有20多个，ISO的表面粗糙度标准有23个。

用于各种不同表面性能的控制。

例如：最大峰谷类参数对零件的过盈装配影响很大，最大峰谷类参数和截距参数对表面外观光泽影响很大，而Tp 等综合参数对运动部件的摩擦磨损影响很大。

同时为了确定有效的评定表面轮廓，滤波技术也在不断的改进，从2-RC （模拟）发展到相位校准滤波器，再到高斯滤波器，目前正在研究 B 样条函数滤波器。

表面粗糙度的评定也在从二维轮廓向三维表面发展。

为此表面粗糙度的符号标注与数值表示发生了巨大的变化。

GB/T131 正是为了适应这个变化而制定的，可以说这是一整套全新的标注方式。

这个标注依据了ISO1302-2002 标准，并考虑到我国表面粗糙度测量技术的现实，加入了我国特有的一些条款，体现了中国特色。

GB/T131 是所有表面粗糙度标准的起点，不了解这个标准，其他表面粗糙度标准就无从谈起，也难以读懂。

二、标准修订的主要内容（标准的附录H）GB/T131 —2006《产品几何技术规范（GPS技术产品文件中表面结构的表示法》（简称新标准）是遵循1996和1997年以来发布的（GPS表面结构系列标准，等同采用ISO1302 :2002《产品几何技术规范（GPS技术产品文件中表面结构的表示法》而制定的。

新标准与旧标准相比，技术内容上有很大变化。

如标准中的某些标注示例已全部重新解释。