图解产品几何技术规范GPS数字化基础 赵凤霞 张琳娜 明翠新 等及应用

本书着重以示例、图解及对照分析等形式图文并茂地诠释了新一代GPS的数字化理论基础及关键技术。本书内容包括：GPS概述、新一代GPS标准体系的矩阵模型图解、新一代GPS标准体系的基本原则和规则图解、新一代GPS的数字化建模理论基础图解、新一代GPS的通用概念及应用图解、工件与测量设备的测量检验及应用图解、GPS测量设备及校准标准图解，以及新一代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。
本书主要适用于从事机械设计（包括机械CAD、机械制图）的设计人员，从事加工、检验、装配和产品质量管理的工程技术人员。本书也可作为产品几何特征的规范设计与检测验证相关国家标准的宣贯教材、大学毕业生岗前培训的参考资料和高等工科院校机械类及相关专业的教学参考书。

本书作者团队由相关标委会专家组成，专业性权威性均强。主要由全国产品几何技术规范标准化技术委员会（SAC/TC 240）专家和多年来从事该领域研究及有关标准制、修订的专业技术人员负责编撰。本书由赵凤霞（SAC/TC 240委员）、张琳娜（SAC/TC 240副主任委员）、明翠新（SAC/TC 240主任委员）任主编。参加本书编写的人员有：方东阳、郑鹏（SAC/TC 240委员）、俞吉长（SAC/TC 240委员）、王庆海、韩思蒙、潘康华（SAC/TC 240秘书长）、王玉霞。另外，赵晨、姚松臣、王吉庆、郑晨晨、费文倩、郑嘉琦等参与了本书图表及相关内容的整理工作。

适读人群 ：机械设计及加工、检验等工程技术人员。
产品数字化设计、制造与检测认证必备基础
新版国家（国际）标准的解读与应用指南
新一代GPS数字化 “落地”工具与方法
深度解析GPS数字化实用案例，全面推广应用经验


●标准全新：本书采用最新的数字化基础国家（国际）标准
●内容全面：GPS数字化基础规范内容全覆盖，内容丰富、重点突出
●实用性强：图、表、示例图释、软件工具系统有机结合，便于参考使用


跟踪ISO的发展更新，以GPS数字化基础为对象，着重通过示例、图解以及对照分析等手段，实现对GPS数字化规范及应用方法的详细阐述，图文并茂、实用性强，满足制造业数字化、信息化的需要。

前言：



产品几何技术规范（GPS）的系列标准是国际标准中影响最广的重要基础标准之一，是所有机电产品设计、制造、计量与认证的重要依据，是制造业信息化的基础。近年来，随着CAD、CAM、CAPP等技术的不断发展，机械产品自身的要求不断提高，GPS标准也在不断发展和更新。新标准的贯彻实施是提升制造水平的一个重要方面。本书是《新一代产品几何技术规范（GPS）及应用图解》系列丛书分册之一，着重通过示例、图解及对照分析等手段，对GPS数字化基础中的基本概念及应用进行详细阐述，图文并茂、实用性强。本书是国家重点研发计划科技专项“产品质量精度测量方法标准研制”（2017YFF0206501）项目的研究成果之一，全书采用现行国家（国际）标准，体系完整、内容全面、文字简明、图表数据翔实，通过详细的应用示例图解，力求增强可读性、易懂性和实用性。
本书共8章：第1章介绍了新一代GPS标准体系的形成过程、特点、发展趋势和我国发展新一代GPS标准体系的战略；第2章介绍了新一代GPS标准体系矩阵模型的构成规律，给出了制定GPS标准的规则和要求；第3章介绍了新一代GPS标准体系的基本原则和规则；第4章介绍了表面模型、几何要素和特征等的定义及应用；第5章介绍了操作、操作集、不确定度、被测要素等新一代GPS的通用概念及应用；第6章介绍了工件与测量设备的测量检验及应用；第7章介绍了GPS测量设备及校准标准；第8章介绍了新一代GPS的几何公差数学建模和不确定度分析实例。
本书主要由全国产品几何技术规范标准化技术委员会（SAC/TC 240）专家和多年来从事该领域研究及有关标准制、修订的专业技术人员负责编撰。本书由赵凤霞（SAC/TC 240委员）、张琳娜（SAC/TC 240副主任委员）、明翠新（SAC/TC 240主任委员）任主编。参加本书编写的人员有：方东阳、郑鹏（SAC/TC 240委员）、俞吉长（SAC/TC 240委员）、王庆海、韩思蒙、潘康华（SAC/TC 240秘书长）、王玉霞。另外，赵晨、姚松臣、王吉庆、郑晨晨、费文倩、郑嘉琦等参与了本书图表及相关内容的整理工作。
由于编著者水平有限，书中难免存在不当之处，欢迎读者批评指正。

编著者

目录：
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