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丛书序言
前言
第1章 GPS概述1
1.1GPS标准体系的形成过程1
1.1.1GPS概念的提出1
1.1.2第一代GPS语言2
1.1.3新一代GPS语言3
1.1.4ISO/TC 213的组织结构4
1.1.5ISO/TC 213的工作范围4
1.1.6ISO/TC 213的商业计划5
1.2新一代GPS标准体系的特点与发展趋势6
1.2.1新一代GPS标准体系的特点6
1.2.2新一代GPS标准体系的发展趋势8
1.3国内外GPS标准体系的现状9
1.3.1国外GPS标准体系的现状9
1.3.2我国GPS的标准体系的发展与现状10
1.4我国新一代GPS标准体系建立的必要性及意义10
1.4.1新一代GPS标准体系发展的必要性10
1.4.2建立我国新一代GPS标准体系的重要意义11
1.5建立和发展我国新一代GPS 标准体系的实施战略12
1.5.1建立我国GPS新体系所面临的主要问题12
1.5.2我国GPS标准体系构建的原则12
1.5.3我国GPS标准体系构建和实施应对策略的建议13
第2章 新一代GPS标准体系的矩阵模型图解15
2.1GPS标准的类型15
2.1.1GPS基础标准15
2.1.2GPS综合标准15
2.1.3GPS通用标准17
2.1.4GPS补充标准17
2.2GPS通用标准矩阵17
2.2.1矩阵行18
2.2.2矩阵列18
2.3制定GPS标准的规则和要求19
2.3.1制定GPS标准的规则19
2.3.2GPS标准最后一个附录的要求19
2.4GPS矩阵模型的应用示例20
2.5GB/T 20308—2020的主要变化22
第3章 新一代GPS标准体系的基本原则和规则图解24
3.1GPS基本概念和基本原则24
3.1.1GPS基本概念24
3.1.2图样上读取规范的基本假设25
3.1.3GPS基本原则25
3.2GPS缺省规范操作集的标注规则30
3.2.1ISO缺省GPS规范的一般规范30
3.2.2其他的缺省GPS规范30
3.3特定规范操作集的标注规则31
3.3.1ISO基本规范的附加补充信息（要求）31
3.3.2括号中表述的规则31
3.4GB/T 4249—2018的主要变化32
第4章 新一代GPS的数字化建模理论基础图解33
4.1表面模型34
4.1.1表面模型的定义及分类34
4.1.2表面模型术语之间的关系35
4.2几何要素36
4.2.1理想要素和非理想要素36
4.2.2公称要素、实际要素、离散要素、采样要素、规范要素和检验要素39
4.2.3单一要素、组合要素和要素对40
4.2.4组成要素和导出要素43
4.2.5提取要素、拟合要素、候选要素、替代要素、滤波要素和重构要素47
4.2.6无限要素、限定要素、完整要素和部分要素51
4.2.7使能要素、截面要素和接触要素53
4.2.8几何要素术语之间的关系55
4.2.9几何要素与表面模型的关系56
4.3特征62
4.3.1基本特征62
4.3.1.1本质特征63
4.3.1.2方位特征63
4.3.2单个特征和批量特征66
4.3.3计算特征和复合特征68
4.3.4单一特征和关联特征68
4.3.5输入要素、偏差要素、参考要素和面向要素69
4.3.6单个工件的GPS特征71
4.3.7装配体或子装配体特征81
4.3.8特征术语之间的关系84
第5章 新一代GPS的通用概念及应用图解86
5.1几何规范和检验的模型87
5.1.1恒定类别和恒定度87
5.1.2操作89
5.1.2.1操作的定义及分类89
5.1.2.2操作的应用示例92
5.1.3规范96
5.1.4偏差97
5.1.5对偶性97
5.1.6数学符号与定义98
5.2GPS规范、操作集和不确定度105
5.2.1规范操作和检验操作105
5.2.2操作集106
5.2.3GPS不确定度的基本概念109
5.2.4GPS规范的基本概念111
5.2.5GPS不确定度对基本原则的影响112
5.2.6规范过程113
5.2.7检验过程114
5.2.8不确定度、操作集和操作之间的关系114
5.3被测要素115
5.3.1被测要素术语的定义115
5.3.2基本被测要素的建立115
5.3.3建立几何要素的缺省规则117
5.3.3.1缺省规则117
5.3.3.2建立组成要素的缺省规则117
5.3.3.3建立中心要素的规则119
5.4几何特征的GPS偏差量化123
5.4.1局部几何偏差123
5.4.1.1局部几何偏差的定义123
5.4.1.2局部几何偏差类型123
5.4.2量化函数123
5.4.2.1量化函数的定义123
5.4.2.2变动曲线125
第6章 工件与测量设备的测量检验及应用图解128
6.1按规范验证合格或不合格的判定规则128
6.1.1按规范验证合格或不合格的判定规则术语的定义129
6.1.2默认判定规则130
6.1.2.1通则130
6.1.2.2默认的合格和不合格概率限133
6.1.3按规范验证合格或不合格的规则及不确定区133
6.1.3.1按规范验证合格的规则133
6.1.3.2按规范验证不合格的规则133
6.1.3.3不确定区134
6.1.4判定规则在供应商与顾客关系中的应用134
6.1.5GB/T 18779.1—2022与GB/T 18779.1—2002的不同134
6.2GPS测量、测量设备校准和产品验证中的测量不确定度评估指南136
6.2.1测量不确定度术语的定义136
6.2.2测量不确定度评估的迭代GUM法137
6.2.3不确定度管理程序（PUMA）139
6.2.3.1给定测量过程的不确定度管理139
6.2.3.2设计和开发测量过程或测量程序的不确定度管理139
6.2.4测量不确定度来源141
6.2.5测量不确定度的评估方法142
6.2.5.1不确定度分量的A类评估143
6.2.5.2不确定度分量的B类评估143
6.2.5.3不确定度分量的评估示例144
6.2.5.4合成标准不确定度uc的评估方法146
6.2.5.5扩展不确定度U的评估147
6.2.6基于PUMA的不确定度概算方法147
6.2.6.1不确定度概算的前提条件147
6.2.6.2不确定度概算的标准程序148
6.2.7环规两点直径校准的不确定度概算示例149
6.2.7.1环规校准的测量任务149
6.2.7.2第一次迭代不确定度概算150
6.2.7.3第二次迭代不确定度概算152
6.2.7.4示例总结152
6.2.8圆度测量的不确定度概算示例152
6.2.8.1圆度测量任务152
6.2.8.2第一次迭代不确定度概算153
6.2.8.3第二次迭代不确定度概算155
6.2.9校准等级序列设计的不确定度概算示例156
6.2.9.1用外径千分尺测量局部直径的测量不确定度概算158
6.2.9.2外径千分尺示值误差的校准163
6.2.9.3测砧平面度的校准165
6.2.9.4测砧平行度的校准167
6.2.9.5校准外径千分尺的校准标准的要求169
6.2.9.6使用作为校准补充的核查标准170
6.3关于测量不确定度表述达成共识的指南172
6.3.1在给定的扩展不确定度上达成协议172
6.3.1.1关于给定测量不确定度的早期协议172
6.3.1.2解决给定测量不确定度争议的可能性172
6.3.2有关不确定度的评估及其表述达成协议的后续流程174
6.4判定规则中功能限与规范限的基础177
6.4.1判定规则中功能限与规范限术语的定义177
6.4.2功能限和规范限之间的关系177
6.4.2.1单侧情况178
6.4.2.2双侧情况180
6.4.3功能限的确定方法181
6.4.4规范限及根据功能限确定规范限的方法182
6.4.5其他判定规则183
6.4.5.1其他判定规则应具备的条件183
6.4.5.2其他判定规则的选取过程184
6.5指示式测量仪器的检验不确定度184
6.5.1评估指示式测量仪器检测值不确定度术语的定义184
6.5.2评估指示式测量仪器检测值不确定度的通则187
6.5.3指示式测量仪器的被测量188
6.5.3.1被测量应当计入检测值不确定度分量的建议188
6.5.3.2被测量定义中的输入量处理188
6.5.4检测方责任准则189
6.5.5指示式测量仪器检测中的具体问题190
6.6仪器和工件接受/拒收的通用判定规则192
6.6.1仪器和工件接受/拒收的通用判定规则术语的定义192
6.6.2仪器和工件接受/拒收的判定规则194
6.6.3仪器和工件接受/拒收的判定规则示例195
6.6.3.1示例1：过程能力指数Cp=2/3，测量能力指数Cm=2195
6.6.3.2示例2：过程能力指数Cp=1，测量能力指数Cm=4197
6.6.3.3示例3：未知生产分布的测量198
6.7GB/T 18779各部分之间的关系199
第7章 GPS测量设备及校准标准图解200
7.1GPS测量设备通用概念和要求200
7.1.1GPS测量设备术语的定义201
7.1.2测量设备的设计特性204
7.1.3测量设备的计量特性205
7.1.4指示式测量设备通用计量特性的确定206
7.1.5实物量具通用计量特性的确定208
7.1.6计量特性的表示和规范类型208
7.1.6.1特性曲线的表示（固定零点和浮动零点）208
7.1.6.2基于统计学的特性表示210
7.1.6.3计量特性规范211
7.1.6.4定义在二维或三维空间范围中的计量特性规范213
7.1.7计量特性的校准213
7.1.8特定测量设备GPS标准中对条款的通用最小要求和指导214
7.1.9测量设备要求数据表215
7.2坐标测量系统的验收检测和复检检测216
7.2.1坐标测量系统的验收检测和复检检测标准简介216
7.2.2坐标测量系统的布局特点216
7.2.3测量线性尺寸坐标测量机的检测219
7.2.4配置转台的轴线为第四轴的坐标测量机的检测221
7.2.5在扫描模式下使用的坐标测量机的检测223
7.2.6使用单探针或多探针探测系统的坐标测量机的检测224
7.3坐标测量机测量不确定度的评估技术226
7.3.1GB/T 16857和GB/T 24635中坐标测量机计量特性之间的关系226
7.3.2应用已校准的工件或标准228
7.3.3应用仿真技术评估特定任务的测量不确定度229
7.3.3.1不确定度评估软件UES的要素229
7.3.3.2测试不确定度评估软件UES的方法229
第8章 新一代GPS的几何公差数学建模和几何误差检验中的不确定度分析232
8.1几何公差数学建模232
8.1.1几何公差的数学定义232
8.1.1.1形状公差的数学定义232
8.1.1.2方向公差的数学定义235
8.1.1.3位置公差的数学定义236
8.1.1.4跳动公差的数学定义239
8.1.2几何公差带的旋量矩阵和约束方程241
8.1.3典型恒定类别几何要素的数学模型242
8.1.3.1尺寸公差和圆柱度公差综合的圆柱面模型242
8.1.3.2尺寸公差和轴线直线度公差综合的圆柱面模型244
8.1.3.3尺寸公差和圆度公差综合的圆柱面模型245
8.1.3.4平面度公差的数学模型246
8.1.4典型几何特征数字化建模系统247
8.2几何误差检验中的不确定度分析250
8.2.1几何误差检验中的不确定度传递模型250
8.2.2滤波操作的不确定度传递模型251
8.2.3拟合操作的不确定度传递模型252
8.2.3.1圆度的最小二乘测量不确定度评定252
8.2.3.2圆柱度的最小二乘测量不确定度评定255
8.2.3.3空间直线度的最小二乘测量不确定度评定257
8.2.4实例分析259
8.2.4.1几何误差值评估259
8.2.4.2圆柱度仪和提取操作产生的不确定度260
8.2.4.3滤波操作产生的不确定度261
8.2.4.4拟合操作产生的不确定度261
8.2.4.5计算圆柱度误差最小二乘评估不确定度值261
参考文献262
