新一代产品几何技术规范(GPS)对制造业的影响

介绍了产品几何技术规范(GPS)的发展概况,归纳出新一代GPS体系倡导功能公差理念、按计量学设计公差、体现并行工程思想、实现与CAx系统有效集成等4大特点,分析了新一代GPS体系将给制造业带来的积极影响,探讨了目前的研究方向,提出了加快中国GPS标准应用平台建设的若干建议。     

新一代产品几何量技术规范(GPS)标准体系研究

新成立的国际尺寸与产品几何技术委员会(ISO/TC213)提出了新一代GPS标准体系,该标准体系由基础、全局、通用和补充GPS标准组成。新一代GPS标准为产品的设计、制造、检验与评估提供了一套完整的技术规范。分析了新一代产品几何量技术规范(GPS)的系统模型、标准体系、关键技术、目前的研究方向与内容,以及我国新一代GPS标准体系的建立途径。     

新一代产品几何量技术规范(GPS)中的几何要素

几何要素是构成工件几何特征的点、线和面。研究了新一代产品几何量技术规范(GPS)中几何要素的术语、定义、分类以及它们之间的相互关系,介绍了几何要素的操作与操作算子等数学处理工具,并给出了在产品设计、规范和认证过程中的应用。     

产品几何技术规范(GPS)体系构成及关键技术的解读

结合《GB/Z 20308-2006产品几何技术规范(GPS)总体规划》,介绍了GPS标准体系的特点,分析了通用GPS标准的矩阵结构、标准链组成及分层结构,解读了GPS标准体系中用数字化描述公差信息、用对偶性统一规范设计和检验认证、将不确定度理论拓展到公差设计全过程等关键技术,并用简例说明其应用。     

现代产品几何技术规范(GPS)体系及应用分析

现代产品几何技术规范GPS(dimensional geometrical product specification and verification)是ISO／TC213针对产品的设计与制造而规定的一系列宏观和微观的几何技术规范，是所有机电产品的技术标准与计量规范的基础。随着全球经济的发展和科学技术的进步，尤其是随着CAD／CAM／CAQ(computer aided design／computer aided manufacture／computer aided quality)的应用和发展，新工艺、新技术、新材料的应用以及加工精度从微米到纳米的提高，ISO／TC213 GPS也随之发生了巨大的变化，已经由以几何学为基础的第一代GPS，发展到以计量学为基础的第二代GPS。文中在阐述ISO／TC213 GPS标准体系的形成、特点及发展趋势的基础上，对其构成思路及矩阵模型进行深入分析和研究，进一步揭示出其新一代GPS标准体系的构造模式规律及本质特征。     

现代产品几何量技术规范(GPS)国际标准体系

现代产品几何量技术规范(GPS)是国际标准化组织“尺寸与几何技术委员会(ISO/TC213)”基于新一代GPS语言提出的新的国际标准体系,它以计量数学为基础,给出产品功能、技术规范、制造与计量之间的量值传递的数学方法,为产品设计、制造及计量测试人员提供了一个无歧义的信息交流平台。详细研究了新体系的框架、概念及运作方法,给出它的科学基础,提出实际应用的方法。     

现代产品几何技术规范(GPS)的数字化理论基础

现代产品几何技术规范(generation geometrical product specification and verification，GPS)是ISO／TC213针对产品的设计与制造而规定的一系列宏观和微观的几何技术规范，它包括产品的规范过程、生产过程、认证(检验)过程以及不确定度的评定和控制。表面模型是ISO／TC213GPS语言中新提出概念，它是实现GPS系统阶段功能的操作基础和系统关联基础，表面模型需要由相应的“要素”和“特征”予以定义和描述。ISO／TC213GPS将工件／要素分为七种恒定类，所有的理想要素都属于七种恒定类中的一种，且可由其位置要素和本质特征进行定义与描述；位置特征则定义了要素之间的关系。第二代GPS系统通过表面模型、恒定类、恒定度、特征等概念的引入和互补应用，实现了几何要素从定义、描述、规范到实际检验评定过程中数字化控制功能的飞跃，比较有效地解决了产品在“功能描述、规范设计、检验评定”过程中数学表达统一规范的难题。     

加快建立中国现代几何精度技术规范（GPS）标准体系

面对ISO/TC213不断加快的研究及建标速度,我国公差体系与ISO的差距将会越来越远。这绝不仅仅是采标率的问题,它将严重制约我国先进技术向实用化进展和企业采用先进制造技术的步伐。在全球经济一体化的快速进程中,今天的差距,明天所造成的不只是由于读不懂图样而无法在国际上进行技术交流,而是直接影响我国产品的先进性和在世界范围的竞争能力,由此带来的经济损失将是无法估计的。加强GPS理论的基础研究,加快新公差体系的建立已成为必须解决的当务之急。 鉴于此,本刊在第九期《浅谈几何产品规范(GPS)》一文的基础上,请全国产品尺寸和几何技术规范标委会秘书长李晓沛女士就我国的GPS标准体系作进一步介绍,目的在于共同推动新公差体系的建立和采用。欢迎广大读者朋友就GPS做更深入的讨论。     

GB/T4249-2009《产品几何技术规范(GPS)公差原则》阐释

1有关前言的补释 GB／T 4249-2009《产品几何技术规范（GPS）公差原则》修改采用ISO 8015：1985《技术制图公差标注基本原则》。在文本结构上。对ISO 8015：1985的修改,以及与119标准GB／T 4249-1996相比。其主要变化已在GB／T 4249-2009的前言中予以表述．其他有关情况补释如下：     

基于新一代产品几何技术规范的工作载荷下公差建模

传统的公差模型以刚体假设为前提,无法考虑机械系统在工作载荷下的变形,而实际工作过程中机械系统性能与各零件在工作载荷下的变形关系密切,为解决此问题,基于新一代产品几何技术规范标准中的认证表面思想提出一种修正公差模型,考虑复杂变形对公差分析的影响,更为真实准确地对系统功能末端的空间位置进行精度预测.采用小位移旋量法和齐次坐标变换法建立传统公差模型;根据认证表面的思想提出拟合配合表面的概念,再根据实际变形表面、拟合配合表面与理想设计表面的空间位置关系,提出修正传统公差模型的方法;给出获取修正矩阵的步骤,建立修正公差模型,进行工作载荷下的公差分析,得到封闭环尺寸的分布规律.以某尾座顶尖为工程对象,证明了该方法的可行性.     

浅议GPS标准体系之“表面粗糙度”新版标准应用

GPS标准体系是国际标准化组织近些年根据发展现状提出的一个新的标准体系,为了国家的发展与国际接轨,全方位地融入国际市场经济环境,我国参照国际标准GPS标准体系也在陆续制定了新的标准并且根据国际标准修订了相关的国家标准。这些标准与我们以前贯彻的标准体系相比有变化,所以有两个问题需引起注意,一是标准的贯彻时间应该有一个总体规划,这样才比较合理;另一个是有的标准需要配套标准和宣贯教材作支撑,以保证在标准贯彻实施过程中对标准理解的一致性。     

基于新一代GPS的产品检验符合性不确定度评定*

新一代产品几何技术规范将测量不确定度的概念拓展至符合性不确定度,但并未给出相对应的评定方法。为全面估计产品检验中测量结果与产品规范所有可能的差异,基于新一代产品几何技术规范,研究产品检验符合性不确定度评定。基于产品几何技术规范定义,提出规范不确定度、方法不确定度、符合性不确定度的评定方法;借助不确定度的黑箱模型,通过测量结果统计学量值特性指标,评定执行不确定度。以产品圆度检验为例,研究符合性不确定度评定操作过程,基于符合性不确定度划分产品检验的合格区间。实例分析结果表明,规范不确定度和方法不确定度的量值与执行不确定度相当,不可忽略;由于符合性不确定度包含测量结果与图纸规范所有可能的不一致性,基于符合性不确定度进行产品合格判定更为可靠。     

《GB/T 1182—2008》简介（续一）

（4）公差带 新标准第8章规定了若干标注方法与几何公差带的关系（关于几何公差带的概念将在本简介第3章中详细介绍）。     

《GB／T1182--2008》简介

国家标准GB／T1182--2008《产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》是在GB／1-1182—1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》的基础上,等同采用ISO／1-C213在2004年正式发布的ISO1101：2004《产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方位、位置和跳动公差》而制定的。该标准的制定解决了我国很长一段时间以来,在工件几何精度方面的术语一直没有相应国家标准的难题。文章从标准名称及整体结构入手。对该标准进行了较为全面详尽的解读。本刊将连续刊登。敬请关注。     

几何产品技术规范有关尺寸要素的发展及其实用性分析

简述了几何产品技术规范（GPS）有关尺寸要素的发展状况和ISO 14405：2001中尺寸要素的组成及其图样标注。根据计算尺寸（包括周长直径、面积直径）和拟合尺寸（包括最小二乘尺寸、最大内接尺寸和最小外接尺寸）的原始数据获取过程及其评定，分析了GPS的先进性和科学性，并对GPS标准图样标注中有关问题进行了商榷。     

新一代产品几何技术规范测量不确定度理论及应用技术

研究了测量不确定度的统一评定和表述方法，用新一代产品几何技术规范（GPS）基于GUM及系统量化统一的新思路，拓展了测量不确定度的概念，规范了测量不确定度的评定程序。在此基础上，将测量不确定度的概念拓展至GPS系统，利用拓展后不确定度的统计、量化特性，将产品的功能、规范与测量评定量化集成。通过不确定度的经济杠杆调节作用，实现过程资源配置的统筹优化，提高产品的综合效益。     

基于新一代几何产品技术规范的圆柱体直径的测量方法研究

对于圆柱体的直径尺寸，除了两点尺寸、实际尺寸以及局部实际尺寸外，国家标准还将规定计算尺寸（包括面积直径、周长直径和体积直径）与全局尺寸（包括最小二乘直径、最大内接直径和最小外接直径）。根据这些直径的特点，依据圆柱度截面测量法建立了相应的评定模型。