GPS(产品几何技术规范基本知识培训讲义)115页.pdfVIP

一、什么是GPS ？ 二、新的GPS标准构建的基本思想 三、 GPS标准的意义和作用 1.1 GPS 的含义 GPS是产品几何技术规范 （Geometrical Product Specification and Verification ）的英文缩写和简 称。新GPS标准是以新的理念和概念，面向产品开 发全过程而构建的控制产品几何特性的一套完整 标准，全面覆盖了从宏观到微观的产品几何特征 的描述，全面规范了产品 （工件）的尺寸、形状 和位置及表面特征的控制要求和检测方法，成为 工程领域产品设计、制造和评定的最重要的基础 标准之一。 产品几何技术规范（GPS ） 尺寸公差 几何公差 表面结构公差 尺寸 形状 粗糙度 距离 方向 波纹度 半径 位置 原始轮廓 角度 跳动 表面缺陷 GPS标准体系构成 注意：在新的GPS体系中，“几何”的概念有广义 和狭义之分。 • 广义几何包含了工件的尺寸、形状与位置以及表面 结构等特征，因此标准的主标题通常为 “产品几 何技术规范 （GPS ）”； • 在副标题中出现的 “几何公差”一般特指形状、方 向、位置和跳动公差，并不包含尺寸公差和表面 粗糙度。 1.2 新的GPS产生的背景 传统的GPS标准存在体系结构缺陷： 1 ）尺寸公差、形位公差和表面特征分别由原ISO 的 三个技术委员会负责，由于各自工作的独立性， 使得工作项目有重复和交叉、术语定义不够协调 统一、规定和要求不完全一致，影响和制约标准 的使用和实施。 2 ）设计对功能要求的表达和优化、制造和检测对几 何精度的控制和评定缺乏统一的规范，缺乏相互 沟通的共同的技术语言。 ISO于1993年成立了TC3 、TC10和TC57三个技术 委员会的 “联合协调工作组”——ISO TC 310 57/JHG 。 JHG于1995年颁布了ISO/TR 14638 《产品几何技 术规范 （GPS ）总体规划》，正式提出新的GPS概 念和标准体系模型。 1996年成立ISO/TC 213，全面负责产品几何技术 规范 （GPS ）的国际标准体系的构建，这标志着 GPS 的发展进入一个新阶段。 二、新GPS标准构建的基本思想 2.1 基本思路 传统GPS是以几何学为基础建立起来的，设 计的主要任务是根据功能需求从具有理想几 何形状和方位的工件出发，规定工件实际几 何要素的允许变动区域，即公差带。 如何保证和判定实际几何要素处于公差带内， 则由制造和检测人员负责。 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。 新的GPS按系统工程和系统建模的思想，自 顶向下构建了一系列信息模型： • 理清了标准体系的层次关系，形成矩阵模型； • 理清了标准之间的协调关系，形成标准链； • 规范了工件几何定义的依据，定义了表面模 型； • 规范了工件几何精度的过程控制，定义了操 作和操作集； • 提出了产品研发全过程的不确定度概念，形