精度设计与质量控制基础课后答案名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章 新一代GPS标准体系,ISO/TC213 GPS标准体系形成与发展,新一代GPS标准体系组成及规律分析,新一代GPS标准体系理论基础及关键技术,操作及算子技术；,不确定度理论及应用技术；,GPS数字化基础,第1页,ISO/TC 3,极限与配合,(,D),ISO/TC10/SC 5,“,尺寸和公差表示法,”负责,形状和位置公差,(,USSR),(,USA),ISO/TC 57,表面特征,及其计量学,ISO,三个,TC,合并、成立新技术委员会,ISO/TC213,新一代GPS,ISO组织结构,1996,第2页,GPS含义,当代产品几何技术规范GPS,（Dimensional Geometrical Product Specification and Verification ，简称 GPS),，,是ISO/TC213针对产品设计与制造而要求一系列宏观和微观几何技术规范,主要包含：,尺寸和形位公差、表面特征等几何精度规范,相关检验标准、测量器具要求和校准规范,基本表示和图样标注解释,不确定度评定和控制等,第3页,GPS,贯通于产品从设计、制造到应用全过程：,-开发、设计、加工、检验、使用、维修、报废,ISO/TC213GPS系列标准，是国际标准中影响最广主要基础标准之一，是全部高新技术产品标准基础，其应用包括国民经济各个部门和学科。,ISO/TC213GPS系列标准，是全部机电产品,“标准与计量”,规范基础，也是,制造业信息化,基础。,第4页,9.2,新一代GPS标准体系组成及规律分析,新一代GPS体系结构,GPS,体系,基本GPS标准,Fundamental GPS Standards,综合GPS标准,Global GPS Standards,通用GPS标准,General GPS Standards,补充GPS标准,Complementary GPS Standards,第5页,GPS矩阵矩阵行,1,通用,GPS,标准,General GPS Standards,链环数,1,23,4,5,6,要素几何特征,图样,标注,公差定义,实际要素,比较认证,测量,仪器,标定,校准,1.尺寸,2.距离,3.半径,4.角度,5.与基准无关线形状,6.与基准相关线形状,7.与基准无关面形状,8.与基准相关面形状,9.方向,10.位置,11.圆跳动,12.全跳动,13.基准,14.轮廓粗糙度,15.轮廓波纹度,16.综合轮廓,17.表面缺点,18.棱边,综合GPS标准 Global GPS Standards,补充GPS标准 Complementary GPS standards,基,础,GPS,标,准,表面特征,尺 寸,形 状,位 置,方 向,新一代GPS体系结构,第6页,通用,GPS,标准,General GPS Standards,链环数,1,2,3,4,5,6,要素几何特征,图样标注,公差定义,实际要素,比较认证,测量仪器,标定校准,1.尺寸,2.距离,3.半径,4.角度,5.与基准无关线形状,6.与基准相关线形状,7.与基准无关面形状,8.与基准相关面形状,9.方向,10.位置,11.圆跳动,12.全跳动,13.基准,14.轮廓粗糙度,15.轮廓波纹度,16.综合轮廓,17.表面缺点,18.棱边,GPS矩阵矩阵列,综合GPS标准 Global GPS Standards,补充GPS标准 Complementary GPS standards,基,础,GPS,标准,新一代GPS体系结构,图样标注,公差定义,实际要素,比较认证,测量仪器,标定校准,功效,要求,规范,设计,检验,认证,t,t,f,f,t?,第7页,给出“功效要求、规范设计、生产加工、检验评定”统一系统中主要组成链环,图样,标注,公差,定义,比较,认证,测量,仪器,标定,校准,功效要求 规范设计 生产加工 检验认证,实际要素,操作算子,第8页,9-3 新一代GPS标准体系理论基础及关键技术,一、GPS数字化基础及关键技术,对偶性原理,操作及操作算子技术,-表面模型,-要素（几何要素）,-恒定类/度,-特征,基本概念,不确定度理论及应用技术,第9页,检验,规范,公称,Part of,Part of,Set of operations on,完美形状,Part of,Part of,Set of operations on,Filtration of,Material,Respecting constraints with respect to,Representing,Part of,Part of,假想分界面,Filtration of,Part of,Part of,Part of,Set of operations on,Filtration of,Filtration of,检测,Respecting constraints with respect to,Material,Representing,GPS表面模型,GPS数字化基础-,表面模型,含有完美形状,理想表面模型,有限采样点集,组成,非,理想表,面模型（,离散,）,无限仿真点集,组成,非,理想表,面模型（,连续,）,第10页,几何要素术语、定义举例,公称组成要素,公称导出要素,实际(组成)要素,提取组成要素,提取导出要素,拟合组成要素,拟合导出要素,GB/T18780.1=ISO14660-1,第11页,理想要素类型恒定类,一个,恒定种类,是被同一恒定度定义、,“特征”,保持,不变一组理想要素,理想要素一个,恒定度,是理想要素替换，所以要素特征保持一致,复合体,棱柱,回转体,螺旋体,圆柱体,平面,球无,沿直线移动,Tx,1个,绕直线旋转,Rx,1个,沿直线平移同时绕直线旋转Tx,Rx,2个,沿直线平移，绕直线旋转,Tx,Rx,2个,绕直线旋转，与直线垂直平面内平移,TX，TY，Rz,3个,绕一点,旋转,RX，RY，Rz,3个,第12页,本质特征和方位特征,本质特征,intrinsic characteristic,是理想要素特征，它是理想要素参数方程参数,，,如圆柱直径，圆锥顶角，两直线夹角。,方位特征,situation characteristic,是定义两个要素之间方向和位置特征,。,它有,理想要素之间方位特征,和,非理想要素之间方位特征,。,GPS数字化基础-,特征,第13页,操作与操作算子应用,举例:,被测轴线,基准平面,第14页,表达被测轴线操作集合,分离,分离,拟合,集成,要素操作,第15页,表达基准平面操作集合,分离:,拟合:,要素操作,第16页,比 较,评定结果,规范,一致性比较-,估值,要素操作,第17页,三、,估值,操作,（,3,）,误差评定结果,f,操作与操作算子,分离,分离,拟合,集成,一、表达被测要素,操作算子（1）,二、表达基准要素,操作算子（2）,分离2-1,拟合2-2,垂直度误差检验认证-,操作算子,第18页,一致性比较,名义设计,功效要求,名义模型,操作,理想要素,分离,集成,构建,估值,名义要求,设计意图,（规范过程）,非理想表面模型,肤面模型）,无限点集几何表示,遵从设计意图制造出工件检验,（检验/认证过程）,实际工件,非理想表面模型,实际存在要素有限点集,操作,理想和/或非理想要素,分离,提取,过滤,拟合,集成,构建,操作,理想和/或非理想要素,实体分离,实体提取,过滤,拟合,集成,构建,估值,估值,规范特征值,测量结果,（实际特征值）,规 范 算 子,检 验 算 子,第19页,国家“十五”项目,（BA906A20-03）,GPS不确定度及应用,第20页,符合不确定度,测量不确定度,GPS,不确定度关系,功效要求 规范设计 检验认证,方法不确定度,执行不确定度,相关不确定度,规范不确定度,总不确定度,国家“十五”项目,BA906A20-03）,设计工程师,负责相关不确定度和规范不确定度；,计量工程师,则对测量不确定度负责。,（生产加工）,第21页,Total-uncertainty,Correlation-uncertainty,Specification-uncertainty,Measurement-uncertainty,Specification,Measurement,Compliance,-uncertainty,d,h,Function,相关不确定度,30 h7,E,Ra1.6,总不确定度,应用示例分析,国家“十五”项目,（BA906A20-03）,第22页,ISO 14253-1 第1部分按规范检验合格或不合格判定规则,ISO/TS 14253-2,第2部分,：,测量设备校准和产品检验中测量不确定度评定指南,ISO/TS 14253-3,第3部分,：,测量值不确定度完善性评定程序,基于,GUMGPS,测量不确定度,计量器具和工件测量检验,国家“十五”项目,（BA906A20-03）,第23页,测量不确定度技术经济性,规范区域,规范内,规范外,规范外,规范,下限,规范,上限,非重合区,非重合区,重合区,不确定度,不确定度,规范设计阶段,检验评定阶段,合格区,不合格区,不合格区,测量不确定度既减小合格区、也减小不合格区,国家“十五”项目,（BA906A20-03）,ISO 14253-1,按规范检验合格或不合格判定规则,第24页,给定测量过程不确定度管理(PUMA),国家“十五”项目,（BA906A20-03）,ISO 14253-2,：,测量,任务,U,R,测量,原理,U,EN,是否可能或需要,改变,最终,测量,不确,定度,U,EN,改变假设、模型,或改进知识等,测量,方法,测量,程序,测量,条件,NO,Yes,给定测量过程,不确定,度模型,假设、,知识等,不确定,度分量,x,u,U,EN,=,kx,u,不确定度概算,测圆度,原理：与理想特征圆比较；,方法：工作台回转式或主轴回转式；,程序：工件安装、定心准直、测量、评定,条件：仪器校准、温度、人员、安装调整等。不确定度评定：,原因分析、假设分布、,评定模型A/B、初步评定,U,E1,、,比较判断：,U,E1,U,R,？以决定是否继续变原因迭代，直至求出,U,EN。,第25页,测量不确定度管理流程(PUMA),国家“十五”项目,（BA906A20-03）,ISO 14253-2,：,NO,Yes,Yes,Yes,Yes,Yes,Yes or No,Yes or No,Yes or No,No,测量任务,目标不确定度,U,T,测量原理,测量,方法,测量,程序,测量,条件,测量,模型,假设、,知识等,不确定,度分量,U,EN,=,ku,U,EN,U,T,改变U,EN,可能性,改变U,EN,可能性,改变UEN,可能性,改变U,EN,可能性,适当,测量程,序（方,案）,无适当,测量程序,改变假设、模型,或改进知识等,改变条件、程序,或方法,改变测量原理,改变测量任务,或目标不确定度,第26页,Operator,操作算 子,Operation,操 作,Functional operator,功效算子,Specification operator,规范 算子,Verification operator,检验算子,简化,实际,相关不确定度,规范不确定度,方法不确定度,执行不确定度,完整,准确,不完整,缺省,特定,实际,Specification operation,规范操作,Verification operation,检验操作,实际,特定,缺省,准确,简化,实际,Evaluation,估 值,Feature operation,要素操作,划 分,提 取,滤 波,拟 合,集 成,构 造,Uncertainty,不确定度,总不确定度,符合不确定度,测量不确定度,ISO/TS17450-2,第27页,（1）截面法采点,（2）素线法采点,圆度,圆柱度,轴线直线度,-,轴线/端面垂直度,-,径向圆跳动,同轴度,基准,被测,素线直线度,素线平行度,第28页,图样标注,老GPS,新GPS,几,何,公,差,30,0.1,.,30,0.1,两点直径,30,0.1,由一个球定义局部直径,30,0.1,最小二乘直径,30,0.1,最大内接圆直径,30,0.1,最小外接圆直径,30,0.1,圆周直径,30,0.1,面积直径,30,0.1,体积直径,30,0.1,最大直径,30,0.1,最小直径,30,0.1,平均直径,30,0.1,包容要求,LP,LS,GG,GX,GN,CC,CA,CV,SN,SX,SA,E,300.1,GG,300.1,第29页,谢谢,Thanks,郑州大学GPS课题组,网址：,郑州大学科研信息网,校内科研导航：“郑大精度研究中心”,第30页,第31页,第32页,