产品几何技术规范(GPS)1-概述

基于几何学
基于系统工程和系统建模 GPS标准体系层次机构和 矩阵模型 GPS标准的系统综合模型 指导GPS标准体系的构建 指导标准和标准链的构建 规范产品（工件）的几何 描述和定义及检验和评定 规范表面模型的操作和操 作集 确定从产品几何定义到检 验的总不确定度框架集各 种不确定度的关系 规范几何要素
球面
圆锥面
两个孔轴线之间的平行 度或位置度
宽度尺寸 角度尺寸ຫໍສະໝຸດ Baidu
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）



能讲清楚图样的功能要求 能读懂最新规范下的工程图纸 能完整传递工程图样的技术含义
不确定、甚至是错误的工程图样是绝大多 数精度问题的源头
功能的准确规范是设计工程师和工程图样 的底线
GB/T 18780.1-2002 产品几何量技术规范（GPS） 几何要素 第1部 分：基本术语和定义 GB/T 18780.2-2003 产品几何量技术规范（GPS） 几何要素 第2部 分：圆柱面和圆锥面的提取中心线、平行平面的提取中心面、提取要 素的局部尺寸 理想要素和非理想要素 公称要素和实际要素 组成要素和导出要素 提取要素和拟合要素 尺寸要素和方位要素
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 规定的特征（值）
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
GPS标准的概述
产品几何技术规范
Geometrical Product Specification and Verification
GPS标准体系构成
尺寸公差
产品几何技术规范（GPS）
几何公差
表面结构公差
尺寸
距离 半径 角度
形状
方向 位置 跳动
粗糙度
波纹度 原始轮廓 表面缺陷
传统GPS定义产品几何特征的规范与符合性检验的验证规范之间存在脱节。
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
组成工件几何形体的一个 或一组要素。
导出要素
对组成要素进行一系列操作得到的中 心点、中心线、中心面等几何要素
公称组成要素 实际组成要素 提取组成要素 拟合组成要素
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
GPS标准体 系建模
产品（工件）的表面模型 操作的过程模型
扩展的不确定度概念模型 基于表面模型的术语定义
形状 或方 位特 征
尺寸特征
方位特征
符 号 标 注
公 差 定 义
要 素 定 义
偏 差 评 定
测 量 器 具
校 准 要 求
表面特征
矩阵的“列”是不同的技术规范和要求， 代表标准链中的“环”。每个单元至少要 制定一个标准或规范，GPS通用标准至少要 构建108（6×18）个标准。

要素 feature 几何要素 geometrical feature 点、线或面.
几 何 要 素 的 分 类

要素的定义和解释
理想要素
设计给定的具有完美形 状和方位的几何要素， 即公称表面模型上的几 何要素。
非理想要素
实际工件上存在的、从实际工件上 提取的或为功能仿真设想的非完美 工件上的几何要素，即规范表面模 型或验证表面模型上的几何要素。