《产品几何技术规范（GPS）几何公差+基准和基准体系GBT+17851-2022》详细解读

《产品几何技术规范（GPS）几何公差基准和基准体系GB/T17851-2022》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4符号5基准的作用6一般概念contents目录7图形语言附录A(规范性)基准的拟合附录B(资料性)恒定类别附录C(资料性)示例附录D(资料性)废止的标注方法附录E(资料性)由接触要素建立的基准体系或公共基准示例contents目录附录F(规范性)图形符号的关系和尺寸附录G(资料性)与矩阵模型的关系参考文献011范围适用于机械制造业中的各类产品，包括零部件和装配体等。适用于几何量计量领域，为产品几何参数的测量提供基准和依据。机械制造业几何量计量1.1标准适用对象明确了几何公差的定义和分类，包括形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差等。几何公差定义基准和基准体系公差原则阐述了基准和基准体系的概念、分类和确定方法，为几何公差的标注和解释提供基础。介绍了公差原则，包括独立原则、包容原则和最大实体原则等，用于指导几何公差的标注和解释。0302011.2涉及的技术内容03推动技术进步标准的制定和实施，有利于推动机械制造业的技术进步和产业升级。01提高产品质量通过规范几何公差的标注和解释，有利于保证产品的几何精度，提高产品质量和可靠性。02促进国际贸易采用国际通用的几何技术规范，有利于消除贸易壁垒，促进国际贸易的发展。1.3标准的作用和意义022规范性引用文件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GB/T1184-1996形状和位置公差未注公差值GB/T4249-2009产品几何技术规范(GPS)公差原则GB/T16671-2009形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求01020304GB/T标准ISO1101:2017几何产品规范(GPS)—几何公差—形状、方向、位置和跳动公差ISO8015:2011几何产品规范(GPS)—几何公差—基准和基准体系以上列出的规范性引用文件是《产品几何技术规范（GPS）几何公差基准和基准体系GB/T17851-2022》制定过程中参考和引用的重要标准。这些标准的内容和要求对于理解和实施该规范具有重要的指导意义。同时，这些标准也是该规范与其他相关标准保持协调一致的基础。010203ISO标准033术语和定义01023.1几何公差几何公差包括形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差等类型，每种类型都有其特定的符号和标注方法。几何公差是指实际几何要素对理想几何要素的允许变动量，用于控制零件的形状、方向和位置误差。3.2基准基准是指用来确定几何要素方向或位置的点、线或面，是实际存在的或假想的几何要素。基准在零件设计和制造过程中起着重要的作用，它是评定零件几何精度的基准，也是装配和检测零件的基准。基准体系是指由多个基准组合而成的一个整体，用于共同确定一个或多个几何要素的方向或位置。基准体系可以提高零件的设计和制造精度，减少误差的累积，提高产品的质量和可靠性。在选择基准体系时，应遵循一定的原则，如功能性原则、稳定性原则、可靠性原则和经济性原则等。3.3基准体系044符号基准符号的标注方法在图纸上标注基准符号时，需要遵循一定的标注原则和方法，如选择正确的标注位置、使用规定的标注工具等。基准符号的含义基准符号代表了在产品几何量测量中作为测量基准的点、线或面，是确定几何关系的重要依据。基准符号的形状和尺寸基准符号由特定的几何图形组成，如圆、直线等，具有明确的尺寸和比例规定。4.1基准符号几何公差符号的种类01根据几何公差的类型和特征，规定了不同的几何公差符号，如直线度、平面度、圆度、圆柱度等。几何公差符号的标注方法02在图纸上标注几何公差符号时，需要遵循一定的标注原则和方法，如选择正确的标注位置、使用规定的标注工具等。同时，还需要注意与基准符号的配合使用。几何公差符号的含义03几何公差符号代表了产品几何量测量中允许的最大变动范围，是控制产品质量的重要指标之一。4.2几何公差符号基准体系符号的组成基准体系符号由多个基准符号组成，代表了在产品几何量测量中使用的多个测量基准。基准体系符号的标注方法在图纸上标注基准体系符号时，需要遵循一定的标注原则和方法，如选择正确的标注位置、使用规定的标注工具等。同时，还需要注意各个基准符号之间的相对位置和关系。基准体系符号的含义基准体系符号代表了产品几何量测量中使用的完整的测量基准系统，是保证产品质量和互换性的重要手段之一。4.3基准体系符号055基准的作用基准是确定几何公差方向和位置的参考，通过选择适当的基准，可以明确被测要素的理想位置和方向。在实际加工和测量中，基准的选择应尽可能与功能要求一致，以保证产品的使用性能。确定几何公差的方向和位置基准不仅用于确定几何公差的方向和位置，还可作为尺寸公差和形位公差的共同基准。通过将设计基准、工艺基准和测量基准统一起来，可以简化工艺过程，提高加工精度和测量效率。作为尺寸公差和形位公差的共同基准合理选择基准可以简化零件的加工和测量过程，提高生产效率和产品质量。例如，在选择基准孔时，应优先考虑加工难度低、稳定性好的孔作为基准孔，以便于后续加工和测量工作的开展。便于零件的加工和测量有利于保证产品的装配精度基准的选择对于保证产品的装配精度具有重要意义。通过合理确定各零件之间的相对位置关系，可以确保产品在装配过程中达到预期的精度要求，提高产品的整体性能和使用寿命。066一般概念几何公差的基准和基准体系是确定和描述几何公差的基础。基准是实际要素的理想化，用于确定被测要素的方位。基准体系是由一个或多个基准组成的，用于确定被测要素的位置、方向和形状。6.1通则03拟合面用于模拟实际表面的形状和位置，以便进行几何公差的测量和评定。01拟合面是通过数学方法（如最小二乘法）由实际表面上的点拟合而成的理想表面。02拟合面的形状和位置取决于所选的基准要素和拟合方法。6.2由基准要素建立的拟合面的本质特征01单一基准是指用一个理想要素作为确定被测要素方位的基准。02公共基准是指用两个或两个以上的理想要素同时作为确定多个被测要素方位的基准。03基准体系是指由一个或多个单一基准或公共基准组成的，用于确定被测要素位置、方向和形状的整体结构。在基准体系中，各个基准之间存在一定的关系，共同构成了一个完整的几何公差控制网络。6.3单一基准、公共基准和基准体系077图形语言图形语言应简洁明了，能够准确表达几何公差的相关要求。图形标注应符合国家标准规定，采用统一的符号和标注方法。图形中的尺寸和公差应以毫米为单位，除非另有规定。7.1通则基准要素应用粗实线表示，并标注相应的基准符号。基准要素的位置和方向应明确标注，以便于理解和应用。当有多个基准要素时，应按照优先顺序进行标注，避免产生歧义。7.2基准要素的标注基准是指用来确定被测要素几何关系所依据的点、线或面。在选择基准时，应遵循稳定性、可靠性、功能性和经济性原则。基准体系是指由多个基准按一定顺序组合而成的一个整体。基准体系的建立应遵循先主后次、先整体后局部的原则。7.3基准和基准体系的规范标注是指用图形、符号、文字等对产品几何技术规范进行说明和解释。正确的标注和规则能够帮助人们准确理解设计意图和制造要求，提高产品质量和生产效率。规则是指对标注的具体要求和规定，包括标注方法、标注位置、标注内容等。在实际应用中，应根据具体情况选择合适的标注方法和规则，确保标注的准确性和可读性。7.4标注和规则的含义08附录A(规范性)基准的拟合指用来确定被测要素几何关系所依据的点、线或面。基准要素指根据基准要素的实际形状，通过数学方法（如最小二乘法）计算得到的理想几何形状。拟合要素在测量过程中，作为测量基准的点、线或面，用于确定被测要素的位置和方向。基准目标A.1基本概念通过最小化误差的平方和，找到一组数据点的最佳函数匹配，从而得到拟合要素。最小二乘法拟合以最小包容区域为原则，确定拟合要素的理想几何形状，适用于平面、圆柱面等要素的拟合。最小区域法拟合通过反复迭代计算，逐步逼近拟合要素的真实形状，适用于复杂几何形状的拟合。迭代法拟合利用数据点的特征值（如均值、方差等）进行拟合，适用于具有特定分布规律的数据点集。特征值法拟合A.2拟合方法09附录B(资料性)恒定类别恒定度定义描述几何要素在给定条件下保持恒定不变的能力或程度。恒定度的重要性恒定度是评估几何公差稳定性和可靠性的关键指标，对于保证产品功能和互换性具有重要意义。恒定度的概念完全恒定几何要素在任何条件下均保持恒定不变。有条件恒定几何要素在特定条件下保持恒定不变，如温度、湿度等环境因素。相对恒定几何要素在一定范围内波动，但波动范围较小，可视为相对恒定。恒定度的分类03比较法将待评估的几何要素与已知恒定度较高的要素进行比较，从而判断其恒定度水平。01实验法通过实际测量和观察，评估几何要素在不同条件下的恒定度。02模拟法利用计算机仿真技术，模拟几何要素在不同条件下的变化情况，进而评估其恒定度。恒定度的评估方法通过改进产品设计，提高几何要素的恒定度。优化设计采用先进的加工工艺和设备，确保几何要素的精度和稳定性。严格控制加工过程对产品使用环境进行严格控制，减少环境因素对几何要素的影响。加强环境控制定期对产品进行检测和维护，及时发现并处理潜在问题，确保几何要素的恒定度。定期检测和维护提高恒定度的措施10附录C(资料性)示例当选择平面作为单一基准时，应确保该平面具有足够的稳定性和精度，以便作为后续测量的参考。平面作为单一基准轴线也可以作为单一基准，通常用于圆柱形零件的测量。在这种情况下，应确保轴线的位置和方向符合设计要求。轴线作为单一基准在某些情况下，可以选择点作为单一基准。这些点应具有明确的位置和可重复性，以便在测量过程中进行准确的定位。点作为单一基准C.1单一基准示例两个平面作为公共基准01当选择两个平面作为公共基准时，应确保这两个平面相互垂直且平行于零件的主要轴线。这样可以确保在测量过程中获得准确的结果。一个平面和一个轴线作为公共基准02在这种情况下，平面应垂直于轴线，并且轴线应通过平面的中心点。这种组合可以提供一个稳定的参考系统，用于测量零件的各种特征。两个轴线作为公共基准03当选择两个轴线作为公共基准时，应确保这两个轴线相互平行且垂直于零件的主要平面。这样可以确保在测量过程中获得一致的结果。C.2公共基准示例三平面基准体系三平面基准体系由三个相互垂直的平面组成，可以提供一个稳定的参考坐标系，用于测量零件的各种尺寸和形状特征。平面-轴线基准体系平面-轴线基准体系由一个平面和一个轴线组成，可以提供一个准确的参考系统，用于测量圆柱形零件的各种特征。双轴线-平面基准体系双轴线-平面基准体系由两个轴线和一个平面组成，可以提供一个复杂的参考系统，用于测量具有多个特征的零件。这种基准体系通常用于高精度测量和复杂零件的加工过程中。C.3基准体系示例11附录D(资料性)废止的标注方法标注时应指明横截面的位置和方向，以及作为基准平面的具体要求。废止的标注方法可能包括使用不明确的符号或文字描述，容易引起误解。圆柱的特定横截面可以作为基准平面使用，但需要在图纸上明确标注。D.1圆柱的特定横截面作为基准要素的标注010203基准目标线是指用于确定被测要素方位的直线，需要在图纸上清晰标注。标注基准目标线时，应注明其名称、位置和方向，以便于理解和使用。废止的标注方法可能包括未标注或标注不清晰，导致测量时产生误差。D.2基准目标线的标注公共基准是指多个被测要素共同使用的基准，需要在图纸上统一标注。标注公共基准时，应明确其名称、位置和方向，并注明各被测要素与公共基准的关系。废止的标注方法可能包括未统一标注或标注不一致，导致测量时产生混乱和误差。以上是对《产品几何技术规范（GPS）几何公差基准和基准体系GB/T17851-2022》附录D的详细解读，其中涉及了圆柱的特定横截面作为基准要素的标注、基准目标线的标注以及公共基准的标注等方面的内容。同时，也指出了废止的标注方法可能存在的问题和不足之处，以便读者在实际应用中加以注意和避免。D.3公共基准的标注12附录E(资料性)由接触要素建立的基准体系或公共基准示例01020304基准要素平面1、平面2、圆柱面A定向平面1、平面2控制方向，圆柱面A控制轴线的方向定位平面1、平面2、圆柱面A共同控制位置基准目标确保零件在装配时与相邻零件的准确配合E.1示例1基准要素两平面B、C定向两平面B、C分别控制两个方向定位两平面B、C共同控制位置基准目标保证零件在加工和装配过程中的稳定性和准确性E.2示例2基准要素圆锥面D的轴线定位圆锥面D的轴线与端面共同控制位置定向圆锥面D的轴线控制方向基准目标确保零件在旋转运动中的稳定性和精度E.3示例3球面E的中心点基准要素球面E的中心点控制方向定向球面E的中心点与相邻平面或轴线共同控制位置定位保证零件在球面运动中的准确性和稳定性基准目标E.4示例4通过多个点F拟合的平面或曲面控制方向定向多个点F共同确定零件的位置定位E.5示例5多个点F（至少三个不在一条直线上的点）基准要素确保复杂形状零件在加工和装配过程中的精度和稳定性基准目标13附录F(规范性)图形符号的关系和尺寸点表示位置，无长度和宽度。线表示方向或界限，有长度但无宽度。面表示区域或平面，有长度和宽度。图形符号的基本要素相邻相交相切相离图形符号的关系01020304两个图形符号具有共同的边界。两个图形符号在某一点或某一部分重叠。两个图形符号在某一点接触，但无重叠部分。两个图形符号无接触点或重叠部分。符号大小根据国家标准或行业标准规定，确定图形符号的大小。线条粗细根据图形符号的用途和重要性，确定线条的粗细。间距和比例图形符号之间的间距和比例应保持一致，以确保图形的清晰度和易读性。图形符号的尺寸准确