超清版 GB/T 8069-2024 产品几何技术规范(GPS) 功能量规

ICS17.040.10
CCSJ04
中华人民共和国国家标准
GB/T8069—2024
代替GB/T8069—1998
产品几何技术规范(GPS) 功能量规
Geometricalproductspecifications(GPS)—Functionalgauges
2024-09-29发布2024-09-29实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布

目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 1
4 功能量规设计及其操作规范设计……………………………………………………………………… 2
5 功能量规的检验与符合性判定………………………………………………………………………… 4
6 被测工件的符合性判定………………………………………………………………………………… 4
7 仲裁……………………………………………………………………………………………………… 5
附录A(资料性) 实体功能量规各工作部位示例……………………………………………………… 6
附录B(资料性) 实体功能量规和被测工件公差标注示例…………………………………………… 10
附录C(规范性) 实体功能量规的符号和公差值……………………………………………………… 17
附录D(资料性) 实体功能量规工作部位尺寸的计算公式及示例…………………………………… 23
附录E(资料性) 实体功能量规在汽车行业中的应用示例…………………………………………… 30
附录F(资料性) 与GPS矩阵模型的关系……………………………………………………………… 38
参考文献…………………………………………………………………………………………………… 39

前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本 文件代替GB/T8069—1998《功能量规》,与GB/T8069—1998相比,除结构调整和编辑性改动
外,主要技术变化如下:
a) 更改了标准适用范围(见第1章,1998年版的第1章);
b) 更改了“功能量规”的定义(见3.1,1998年版的3.1);
c) 增加了“实体功能量规”的定义(见3.1.1);
d) 增加了“数字功能量规”的定义(见3.1.2);
e) 删除了“一般规定”,将相应内容并入“功能量规的操作规范设计”、“功能量规的检验与符合性
判定”与“被测工作的符合性判定”(见第4章、第5章、第6章,1998年版的第5章);
f) 将“形位公差”更改为“几何公差”(见C.2,1998年版的第4章);
g) 将“基本偏差”更改为“极限偏差”(见C.2,1998年版的第4章);
h) 将“基本尺寸”更改为“公称尺寸”,并更改了相应的符号(见C.2,1998年版的第4章);
i) 增加了“实体功能量规检测部位的主要类型”(见表C.2);
j) 删除了功能量规线性尺寸的未注公差等级的要求(见1998年版的8.2.5);
k) 删除了功能量规的标志、包装、合格证的规定(见1998年版的9.7~9.10)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由全国产品几何技术规范标准化技术委员会(SAC/TC240)提出并归口。
本文件起草单位:安徽省尚展模具工业有限公司、上海大学、中机生产力促进中心有限公司、泛亚汽
车技术中心有限公司、深圳市计量质量检测研究院、四川省产业计量测试研究院、郑州大学、济南圣达建
业量具有限公司、浙江大学山东工业技术研究院、上海墨圆方信息科技有限公司、山东省计量科学研究
院、浙大宁波理工学院、上海蔚来汽车有限公司、宁波灏钻科技有限公司、中机研标准技术研究院(北京)
有限公司。
本文件主要起草人:李明、汪月霞、朱悦、胡敏、郭继平、段玲、郑鹏、刘文静、韦庆玥、詹高伟、张宗政、
柴子涛、张健、马修水、高钰、马勰、陈君磊。
本文件于1987年首次发布,1998年第一次修订,本次为第二次修订。

1 范围
本文件规定了功能量规及其操作规范的设计,功能量规的检验、符合性判定和仲裁,及被测工件的
符合性判定和仲裁。
本文件适用于实体功能量规和数字功能量规的设计和应用。一些未标注最大实体/最小实体要求
的几何公差要求的检验器具设计和应用参考使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T1182 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/T16671 产品几何技术规范(GPS) 几何公差 最大实体要求(MMR)、最小实体要求
(LMR)和可逆要求(RPR)
GB/T17851 产品几何技术规范(GPS) 几何公差 基准和基准体系
GB/T18779.1 产品几何技术规范(GPS) 工件与测量设备的测量检验 第1部分:按规范验证
合格或不合格的判定规则
GB/T18779.3 产品几何技术规范(GPS) 工件与测量设备的测量检验 第3部分:关于测量不
确定度表述达成共识的指南
GB/T18779.6 产品几何技术规范(GPS) 工件与测量设备的测量检验 第6部分:仪器和工件
接受/拒收的通用判定规则
3 术语和定义
GB/T1182、GB/T16671、GB/T17851和GB/T18779.6界定的以及下列术语和定义适用于本
文件。
3.1
功能量规 functionalgauge
当最大实体要求和最小实体要求应用于被测要素和/或基准要素时,用来确定被测要素的实际轮廓
是否超出规范要求边界(最大实体实效边界或最小实体实效边界)的测量器具。
注1:功能量规按标准器型式分为实体功能量规和数字功能量规。
注2:在实际应用中,也存在一些能体现功能量规作用的测量器具,以及用于不涉及相关性测量要求的综合测量器
具,如部分样板、检具、中心线位置测量器具、面差测量器具和间隙测量器具等。
3.1.1
实体功能量规 physicalfunctionalgauge
以物理实体方式体现规范要求边界的功能量规。
注1:实体功能量规用于检验最大实体要求应用于被测要素和/或基准要素时的场合。
注2:实体功能量规中的检测部位外形与被测要素存在对偶关系。
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GB/T8069—2024
3.1.2
数字功能量规 digitalfunctionalgauge
以数字方式体现规范要求边界的功能量规。
注1:数字功能量规中的边界由数学定义和模型方式表达。
注2:数字功能量规也称虚拟功能量规。
3.2
<功能量规>检测部位 inspectionportion
功能量规上体现规范要求边界的部位。
注:数字功能量规的检测部位一般为CAD模型中对应的部位。
3.3
<功能量规>定位部位 locationportion
功能量规上起定位作用的部位。
注1:在实体功能量规中,有时会使用图样中规范的基准要素做定位。
注2:在数字功能量规的应用中,被测工件的定位支架有时会使用图样中规范的基准要素做定位。
3.4
最大实体要求 maximum materialrequirement
对线性尺寸要素的一种要求,通过定义相同类型、理想形状和本质特征(尺寸)等于最大实体实效尺
寸的几何要素,用于限制实体外部的非理想要素。
[来源:GB/T16671—2018,3.12,有修改]
3.5
最小实体要求 leastmaterialrequirement
对线性尺寸要素的一种要求,通过定义相同类型、理想形状和本质特征(尺寸)等于最小实体实效尺
寸的几何要素,用于限制实体内部的非理想要素。
[来源:GB/T16671—2018,3.13,有修改]
4 功能量规设计及其操作规范设计
4.1 功能量规的不确定度
4.1.1 一般要求
功能量规应按被检验对象技术文件给出的公差规范和检验工况要求,根据GB/T16671给出边界
(检测部位)的生成方法、测量操作和数据处理方法等方案,并给出检验操作集。
功能量规的公差规范应根据客户/设计方与制造方关于功能量规功能及验收交付要求的约定,包括功
能量规和使用功能量规检验对象时的符合性判定原则的约定给出,按GB/T18779.1和GB/T18779.6的
规定操作。
功能量规检验操作设计中应开展测量不确定度的估算,并形成规范检验操作集,以及对功能量规的
技术要求。GB/T18779.2给出了影响测量结果的不确定度分量。
4.1.2 实体功能量规的测量不确定度来源
实体功能量规的测量不确定度主要有以下来源。
———检验环境的影响,包括温度、湿度、振动、洁净度等。
———检验方法的影响,如测点提取策略、测量时测量工具(如量棒)方位和施加力等。
———检验设备的影响,如功能量规检测部位、定位部位和功能量规自身基准的偏差。
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GB/T8069—2024
———检验对象的影响,如被测对象的工况、表面状态等,特别是被检验对象为非刚性工件时的状态
及支承装夹的影响。
4.1.3 数字功能量规的测量不确定度主要来源
数字功能量规的测量不确定度主要有以下来源。
———检验环境的影响,包括温度、湿度、振动、洁净度、光环境等。
———检验方法的影响:
● 被检验对象提取点集(点云)与测量基准/基准体系的关系,以及在测量软件中测量基准配
准的方法等;
● 被检验对象提取点集(点云)的提取策略,包括点数、方位、提取速度等;
● 被检验对象提取点集(点云)的预处理方法,包括滤波、轻量化操作等;
● 当偏差计算涉及重构的CAD模型时,应评估重构模型偏差的影响。
———检验设备的影响,表征被检验对象的点集(点云)的提取设备及测量软件带来的不确定度等。
当作为标准器的理想模型为复杂形面时,应评估CAD模型或模型表达偏差的影响。
———检验对象的影响,被检验对象点集(点云)提取时的工况,以及表面的属性和状态等。特别是被
检验对象为非刚性工件时被检验时的状态以及支承装夹方式带来的影响。
4.2 功能量规设计
4.2.1 概述
实体功能量规的结构设计包括:定位方式、夹紧方式、检测部位、检验操作方式(包括检验工具及其
定位和导向结构)和可维修性等,以及材料和热处理要求对精度保持性的影响。
4.2.2 功能量规及辅助定位装置中的定位设计
功能量规及辅助定位装置中的定位设计如下:
———若定位对象为表面、同时是规范的基准,且定位过程并不唯一时,按GB/T17851的规定,采用
外贴切/受约束的外贴切方法,以切比雪夫法模拟/拟合基准;
———若定位对象为几何要素的方位要素且为规范的基准,同时最大实体要求应用于基准,按
GB/T16671的规定,定位部位按图样中基准要素的最大实体实效边界生成;
———若定位对象为几何要素的方位要素且为规范的基准,同时最小实体要求应用于基准,按
GB/T16671的规定,定位部位按图样中基准要素的最小实体实效边界生成;
———最小实体实效边界仅能在数字功能量规中实际存在;
———若定位对象为几何要素的方位要素且为规范的基准,但最大/最小实体要求未应用于基准,按
GB/T17851的规定设计定位部位。
孔中心线为基准时可采用膨胀芯轴、锥销等结构模拟基准。轴中心线为基准时可采用弹簧夹、卡盘
等结构模拟基准。
4.2.3 实体功能量规中的检测部位设计
实体功能量规中的检测部位设计如下所述。
———检测部位应根据技术文件要求设计,缺省规范情况下应覆盖整个被测要素。
———检测部位的形状一般与被测对象最大实体边界为对偶关系,常用的关系为等距偏置形式。
———基于偏置距离,结合间隙实测值就可通过计算获取偏差量。
———检验表面的方向偏差时,检测部位在方向上与被测要素理论正确方向一致。
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GB/T8069—2024
———检验表面的位置偏差时,检测部位在方向和位置上与被测要素理论正确方向和理论正确位置
一致。
———检验中心要素的位置偏差时,如标注最大实体要求,检测部位在方向和位置上与被测要素理论
正确方向和理论正确位置一致。
———检验中心要素的位置偏差时,如未标注最大实体要求,可通过标准芯棒采用切比雪夫法模拟生
成被测要素的模拟中心要素。功能量规上的检测部位在方向和位置上与被测要素理论正确方
向和理论正确位置一致。
4.2.4 其他设计
实体功能量规中应设置用于功能量规自身检验、校准和维保的结构(如功能量规的基准等)。必要
时,应配置辅助支承结构/支架,以及辅助的定位和导向机构。
附录A 中给出了实体功能量规各部位的示意。
附录B中给出了实体功能量规和被测工件公差标注示例。
实体功能量规各工作部位的公差值应符合附录C的规定。
附录D中给出了实体功能量规各部位尺寸公差、几何公差,以及允许磨损量的参考值。
4.3 功能量规的操作规范设计
实体功能量规操作规范包括:测量基准/基准体系的构建方法、检验的位置/数量配置,以及检验结
果获取、判定检验结果符合技术文件要求的准则。
数字功能量规操作规范包括:测量基准/基准体系的构建方法、被测要素点集(点云)提取方案(点数
与分布)、点集(点云)的滤波、要素拟合等,以及测量的位置和数量配置、偏差计算、评定方法和判定检验
结果符合技术文件要求的准则。
应根据技术文件的要求保障被检验对象的检验工况。应按检验对象的图样要求设计支承和装
夹,包括支承位置、固定装置位置、固定顺序和夹紧力等。
附录E给出了汽车行业中与功能量规应用相关的装夹示例。
5 功能量规的检验与符合性判定
应按功能量规设计要求对实体功能量规进行检验,包括对基准、支撑部位和检测部位的检验,宜在
客户和制造商检验方约定的情况下,对功能量规应用时的检验结果进行重复性评价。
注:由于此时的检验工况与功能量规实际应用工况不同,仅对功能量规进行检验并进行功能量规应用功能的符合
性判定可能存在风险。
对实体功能量规进行检验时,宜采用标准件、已校准件或已检验合格的样件,按规范检验操作集进
行检验。
对数字功能量规检验时,检验对象宜采用标准件、已校准件或已检验合格的样件,应按规范检验操
作集进行检验操作。检验内容包括被测要素点集(点云)提取到检验评价结果获取的整个过程。
功能量规的检验宜给出实测的最大偏差,并估算测量不确定度。在客户和制造商按GB/T18779.3
的规定对测量不确定度表述达成共识的基础上,按GB/T18779.6的规定对功能量规进行符合性判定。
6 被测工件的符合性判定
在客户和制造商按GB/T18779.3的规定对测量不确定度表述达成共识,并给出验收限的基础
上,按GB/T18779.6的规定对被测工件进行符合性判定。
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GB/T8069—2024
7 仲裁
7.1 当客户和制造方对功能量规检验结果和功能量规检验工件的结果发生争议时,可选择双方认可的
第三方进行仲裁。
7.2 仲裁的依据为实际检验操作集、达成共识的测量不确定度表述和双方签订的协议。
7.3 如在仲裁过程中仲裁方需重新制定检验操作集,则应由其评价检验过程的测量不确定度,其测量
不确定度表述应取得争议各方的共识。
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附 录 A
(资料性)
实体功能量规各工作部位示例
A.1 实体功能量规的工作部位除检测部位外,还包括定位/导向部位等工作部位,用于检测部位检验时
定位导向。
注:在实体功能量规中,有时定位部位也能起到导向作用。
A.2 图A.1~图A.3分别给出了检验位置偏差的实体功能量规结构类型和工作部位。
标引符号说明:
a———被测工件;
b———整体型功能量规中的检测部位;
c———整体型功能量规中的定位和导向部位,在测量中也起测量基准作用。
图A.1 整体型同轴度偏差实体功能量规工作部位示例
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GB/T8069—2024
标引符号说明:
a———被测工件;
b———组合型功能量规检测部位;
c———组合型功能量规中的定位和导向部位,在测量中也起基准作用。
图A.2 组合型同轴度偏差实体功能量规工作部位示例
标引符号说明:
a———被测工件;
b———插入型功能量规测量工具;
c———插入型功能量规测量工具上的导向部位;
d———插入型功能量规测量工具上的检测部位;
e———插入型功能量规;
f———插入型功能量规定位部件和导向部位,测量时也起基准作用;
g———插入型功能量规定位部位,测量时也起基准作用。
图A.3 插入型涉及基准体系的位置度偏差实体功能量规工作部位示例
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A.3 图A.4为检验方向偏差的实体功能量规工作部位示例。
标引符号说明:
a———被测工件;
b———活动型功能量规;
c———活动型功能量规的定位部位,测量时也起测量基准作用;
d———活动型功能量规的检测部位。
注:该示例可以是平行偏差检验,或是涉及基准体系的平行度检验。
图A.4 检验方向偏差的实体功能量规工作部位示例
A.4 轮廓度偏差检验的实体功能量规工作部位示例见图A.5。
标引符号说明:
a———功能量规的定位部位;
b———实体功能量规的夹紧装置;
c———功能量规检验工具(具有通止功能);
d———功能量规的基准(基准目标点);
e———功能量规检测部位的导向机构(可转动后定位)。
图A.5 轮廓度偏差检验的实体功能量规工作部位示例
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A.5 图A.6为检验位置偏差的实体功能量规工作部位示例。
标引符号说明:
a———检验工具导向部位固定结构;
b———检验工具的检测部位;
c———检验工具导向部位;
d———定位部位,也起测量基准作用;
e———被测工件;
f———定位部位,也起测量基准作用。
注:检验时可绕基准B旋转的单孔检验。
图A.6 检验位置偏差的实体功能量规工作部位示例
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附 录 B
(资料性)
实体功能量规和被测工件公差标注示例
B.1 位置度偏差测量实体功能量规和被测工件公差标注示例如表B.1所示。
表B.1 实体功能量规和被测工件公差标注示例
序号基准类型量规型式工件示意图功能量规示意图
1 不涉及基准
整体型或
组合型
2
不涉及基准(成
组被测要素)
一个平表面
整体型或
组合型
插入型或
活动型
组合型
活动型
(无台阶)
3 一个中心要素
整体型
或组合型
插入型或
活动型
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表B.1 实体功能量规和被测工件公差标注示例(续)
序号基准类型量规型式工件示意图功能量规示意图
3 两个平表面
整体型或
组合型
插入型或
活动型
a) b)
a) b)
a) b)
4
一个平表面
和一个中心
要素
三个平表面
整体型或
组合型
插入型或
活动型
整体型或
组合型
插入型或
活动型a) b)
a) b)
a) b)
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表B.1 实体功能量规和被测工件公差标注示例(续)
序号基准类型量规型式工件示意图功能量规示意图
4
一个成组要
素的中心
要素
整体型或
组合型
插入型或
活动型
a) b)
5
两个平表面
和一个中心
要素
两个中心要素
整体型或
组合型
插入型
(无台阶式)
或活动型
整体型或
组合型
插入型
(无台阶式)
或活动型
a) b)
a) b)
a) b)
12
GB/T8069—2024
表B.1 实体功能量规和被测工件公差标注示例(续)
序号基准类型量规型式工件示意图功能量规示意图
5
一个平面和
一个成组要
素的中心
要素
整体型或
组合型
插入型
(台阶式)
或活动型
6
一个平表面
和两个中心
要素
整体型或
组合型
插入型
(无台阶式)
或活动型
两个平表面
和一个成组
要素的中心
要素
整体型或
组合型
插入型
(台阶式)
或活动型
a) b)
a) b)
13
GB/T8069—2024
表B.1 实体功能量规和被测工件公差标注示例(续)
序号基准类型量规型式工件示意图功能量规示意图
6
一个中心要
素和一个成
组要素的中
心要素
整体型或
组合型
插入型
(无台阶式)
或活动型
B.2 轮廓度测量实体功能量规和被测工件轮廓度公差标注示例如表B.2所示。
表B.2 轮廓度测量实体功能量规和被测工件轮廓度公差标注示例
序号基准类型量规型式工件示意图功能量规示意图
1 轮廓度偏差
检验示例
组合式功
能量规
标引符号说明:
a———功能量规轮廓(检测部
位);
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表B.2 轮廓度测量实体功能量规和被测工件轮廓度公差标注示例(续)
序号基准类型量规型式工件示意图功能量规示意图
1 轮廓度偏差
检验示例
组合式功
能量规
b———工件上被检测的部位
(被测要素);
c———用于间隙检验的工具
(具有通止功能);
d———功能量规; t———间隙值(与被测要素外
形成偏置关系的偏置
值,一般为3 mm ~
5mm)。
B.3 面差测量实体功能量规和被测工件面差标注示例如表B.3所示。
表B.3 面差测量实体功能量规和被测工件面差标注示例
序号基准类型量规型式工件示意图功能量规示意图
1 轮廓度偏差
检验示例
组合式
功能量规
标引符号说明:
a———功能量规轮廓(检测部位);
b———工件上被检测的部位(被
测要素);
c———用于间隙检验的工具(具有
通止功能);
d———功能量规;
t———间隙值(与被测要素外形成
偏置关系的偏置值,一般为
3mm~5mm)。
注:平面的轮廓度偏差测量未
展示。
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GB/T8069—2024
B.4 不涉及最大实体要求的位置度测量实体功能量规和被测工件轮廓度公差标注示例如表B.4所示。
表B.4 不涉及最大实体要求的位置度测量实体功能量规和被测工件轮廓度公差标注示例
序号基准类型量规型式工件示意图功能量规示意图
1
被测要素无
最大实体要
求检验示例
插入型
(台阶式)
或活动型
标引符号说明:
a———导向部位的固定结构;
b———定位部分;
c———被测工件;
d———膨胀芯轴(里面有一个圆柱检
验孔);
e———导向部位的活动件;
f———检验部分;
g———定位部分。
注1:尺寸D2 =d +t(位置度公差
值)。
注2:采用膨胀芯轴为实体功能量规
中的变通检验方法。
2
基准无最大
实体要求检
验示例
插入型
(台阶式)
或活动型
标引符号说明:
a———导向部位的固定结构;
b———定位部位;
c———被测工件;
d———检验工具上的导向部位;
e———检验工具上的检验部位;
f———定位部位(膨胀销)。
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GB/T8069—2024
附 录 C
(规范性)
实体功能量规的符号和公差值
C.1 一般要求
实体功能量规中各部位的公差应根据被测工件中被测要素公差规范、功能量规所使用的材料、结
构、使用的频度、使用方法和/或相关约定进行分解和设计。
C.2 符号
实体功能量规相关各部位公差规范涉及的符号:
DG、dG ———功能量规导向部位内、外要素的尺寸;
DGB、dGB ———功能量规导向部分内、外要素的磨损边界;
DGN、dGN ———功能量规导向部位内、外要素的公称尺寸;
DGW 、dGW ———功能量规导向部位内、外要素的磨损极限尺寸;
DI、dI ———功能量规检测部位内、外要素的尺寸;
DIB、dIB ———功能量规检测部位内、外要素的边界
DIN、dIN ———功能量规检测部位内、外要素的公称尺寸;
DIW 、dIW ———功能量规检测部位内、外要素的磨损极限尺寸;
DL、dL ———功能量规定位部位内、外要素的尺寸;
DLB、dLB ———内、外被测要素的边界;
DLN、dLN ———功能量规定位部位内、外要素的公称尺寸;
DLW 、dLW ———功能量规定位部位内、外要素的磨损极限尺寸;
D M 、dM ———内、外被测要素的最大实体尺寸;
D MV、dMV ———内、外被测要素的最大实体实效尺寸;
FI ———功能量规检测部位的极限偏差;
Smin ———插入型功能量规导向部位的最小间隙;
T ———被测要素或基准要素的几何公差;
TD ———被测孔要素或孔基准要素的尺寸公差;
TG ———功能量规导向部位的尺寸公差;
TI ———功能量规检测部位的尺寸公差;
TL ———功能量规定位部位的尺寸公差;
Td ———被测轴要素或轴基准要素的尺寸公差;
Tt ———被测要素或基准要素带有相关性要求的公差;
tI ———功能量规检测部位的定向或定位公差;
tL ———功能量规定位部位的定向或定位公差;
tG ———插入型或活动型功能量规导向部位固定结构的定向或定位公差;
t'G ———插入型或活动型功能量规导向部位的台阶形插入件的同轴度或对称度公差;
W G ———功能量规导向部位的允许磨损量;
WI ———功能量规检测部位的允许磨损量;
W L ———功能量规定位部位的允许磨损量。
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GB/T8069—2024
C.3 实体功能量规的公差
C.3.1 检测部位的尺寸公差带位置
被测孔、轴要素及其功能量规检测部位的尺寸公差带位置如图C.1所示。
单位为微米
a) 检测部位为内要素b) 检测部位为外要素
图C.1 检测部位的尺寸公差带图
C.3.2 定位部位的尺寸公差带位置
在对单一几何要素检验时(只涉及尺寸要素和方向偏差),孔基准要素和轴基准要素及其功能量规
定位部位的尺寸公差带位置(极限偏差为零),如图C.2所示。
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GB/T8069—2024
单位为微米
a) 定位部位为内要素b) 定位部位为外要素
图C.2 定位部位的尺寸公差带图
C.3.3 导向部位的尺寸公差带位置
C.3.3.1 台阶式
插入型功能量规的台阶式导向部位的尺寸公差带位置如图C.3所示。
19
GB/T8069—2024
单位为微米
图C.3 台阶式导向部位的尺寸公差带图
C.3.3.2 无台阶式
插入型功能量规的无台阶式导向部位的尺寸公差带位置如图C.4所示。
单位为微米
a) 导向部位为内要素b) 导向部位为外要素
图C.4 无台阶式导向部位的尺寸公差带图
20
GB/T8069—2024
C.4 公差值
实体功能量规各工作部位的公差值见表C.1。
表C.1 实体功能量规各工作部位的公差值
单位为微米
公差规范
Tt
检测部位定位部位导向部位
TI WI TL W L TG W G Smin
tI、tL、tG t'G
≤16 1.5
>16~25 2
>25~40 2.5
>40~63 3
— —
2 —
3 —
4 —
5 —
>63~100 4 2.5
>100~160 5 3 3 6 2
8 2.5
>160~250 6 4
>250~400 8 5 4 10 3
12 4
>400~630 10 6
>630~1000 12 8 5 16 5
20 6
>1000~1600 16 10
>1600~2500 20 12 6 25 8
32 10
注1:涉及相关性要求的公差Tt 等于被测要素或基准要素的尺寸公差(TD、Td)及其几何公差(t )之和,即
Tt=TD(或Td)+t 。
注2:表中的数值是在测量温度为20℃,测量力为0N的条件下给出的。
实体功能量规检测部位的主要类型见表C.2。
表C.2 实体功能量规检测部位的主要类型
类型基准类型量规型式
A 不涉及基准整体型或组合型
B
C
不涉及基准(成组被测要素)/
一个平表面
整体型或组合型
插入型或活动型
D
E
一个中心要素/两个平表面
整体型或组合型
插入型或活动型
FG
一个平表面和一个中心要素/三个
平表面/一个成组中心要素
整体型或组合型
插入型或活动型
H
I
两个平表面和一个中心要素/两个中心要
素/一个平表面和一个成组中心要素
整体型或组合型
插入型或活动型
J
K
一个平表面和两个中心要素/两个平表面和一个成组
中心要素/一个中心要素和一个成组中心要素
整体型或组合型
插入型或活动型
21
GB/T8069—2024
实体功能量规检测部位的极限偏差值见表C.3。
表C.3 实体功能量规检测部位的极限偏差值
单位为微米
Tt
FI
类型A 类型B 类型C 类型D 类型E 类型F 类型G 类型H 类型I 类型J 类型K
≤16 3 4 - 5 - 5 - 6 - 7 -
>16~25 4 5 - 6 - 7 - 8 - 9 -
>25~40 5 6 - 8 - 9 - 10 - 11 -
>40~63 6 8 - 10 - 11 - 12 - 14 -
>63~100 8 10 16 12 18 14 20 16 20 18 22
>100~160 10 12 20 16 22 18 25 20 25 22 28
>160~250 12 16 25 20 28 22 32 25 32 28 36
>250~400 16 20 32 25 36 28 40 32 40 36 45
>400~630 20 25 40 32 45 36 50 40 50 45 56
>630~1000 25 32 50 40 56 45 63 50 63 56 71
>1000~1600 32 40 63 50 71 56 80 63 80 71 90
>1600~2500 40 50 80 63 90 71 100 80 100 90 110
注1:实体功能量规检测部位尺寸的计算公式及示例见附录D。
注2:表中的数值是在测量温度为20℃,测量力为0N的条件下给出的。
C.5 实体功能量规的技术要求
C.5.1 实体功能量规的各工作部位表面不应有锈迹、毛刺、黑斑、划痕、裂纹等明显影响外观和使用的
质量缺陷,非工作部位表面不应有锈蚀和裂纹。
C.5.2 钢制实体功能量规工作部位表面的硬度应不低于700HV(60HRC)。
C.5.3 实体功能量规应经稳定性处理。
C.5.4 实体功能量规工作表面的表面粗糙度Ra 值应不大于0.2μm,非工作部位表面的Ra 值应不大
于3.2μm(用不去除材料获得的表面除外)。
C.5.5 功能量规上需要有代号和相关标志,以指示检测部位的作用。
22
GB/T8069—2024
附 录 D
(资料性)
实体功能量规工作部位尺寸的计算公式及示例
D.1 实体功能量规工作部位尺寸的计算
实体功能量规工作部位尺寸的计算公式见表D.1。
表D.1 实体功能量规工作部位尺寸的计算公式
工作部位工作部位为外要素工作部位为内要素
检测部位
(或检验时
涉及其他几何要素
情况下的定位部位)
dIN=D MV(或D M )
dI=(dIN+FI) -0TI
dIW =(dIN+FI)-(TI+WI)
DIN=dMV(或dM )
DI=(DIN-FI)+ T0I
DIW =(DIN-FI)+(TI+WI)
定位部件
(不涉及其他几何要素的
单一几何要素检验)
dLN=D M (或D MV)
dL=dLN -0TL
dLW =dLN-(TL+W L)
DLN=dM (或dMV)
DL=DLN+ T0L
DLW =DLN+(TL+W L)
导向
部位
台阶式
dGN=DGN
dG=(dGN-Smin) -0TG
dGW =(dGN-Smin)-(TG+W G)
DGN由设计者确定
DG=DGN+ T0G
DGW =DGN+(TG+W G)
无台阶式
dGN=DLM (或DIM )
dG=(dGN-Smin) -0TG
dGW =(dGN-Smin)-(TG+W G)
DGN=dLM (或dIM )
DG=(DGN+Smin)+ T0G
DGW =(DGN+Smin)+(TG+W G)
D.2 实体功能量规工作部位尺寸的计算示例
D.2.1 直线度偏差量规
图D.1a)表示最大实体要求应用于轴的轴线直线度公差(0.04 )。
采用整体型功能量规。
dMV=dM +t =25mm+0.04mm=25.04mm
Tt=Td+t =0.033mm+0.04mm=0.073mm
由表C.1可得:
TI=WI=0.004mm
由表C.3可得:
FI=0.008mm
则
DIN=dMV=25.04mm
DI=(DIN-FI)+ T0I=(25.04-0.008)+ 00.004 mm=25.032+ 00.004mm
DIW =(DIN-FI)+(TI+WI)=(25.04-0.008)mm+(0.004+0.004)mm=25.04mm
被测轴及其直线度偏差量规的尺寸公差带图如图D.1b)所示。图D.1c)是直线度偏差量规的简图。
23
GB/T8069—2024
单位为毫米
a) b) c)
图D.1 直线度偏差量规
D.2.2 垂直度偏差量规
图D.2a)表示最大实体要求应用于孔的轴线对基准平面的垂直度公差(0.05 )。
采用组合型功能量规。
D MV=D M -t =35mm-0.05mm=34.95mm
Tt=TD+t =0.1mm+0.05mm=0.15mm
由表C.1可得:
TI=WI=0.005mm
tI=0.008mm
由表C.3可得:
FI=0.012mm
则
dIN=D MV=34.95mm
dI=(dIN+FI) -0TI=(34.95+0.012) -00.005 mm=34.962 -00.005 mm
dIW=(dIN+FI)-(TI+WI)=(34.95+0.012)mm-(0.005+0.005)mm=34.952mm
被测孔及其垂直度偏差量规的尺寸公差带图如图D.2b)所示。图D.2c)是垂直度偏差量规的
简图。
24
GB/T8069—2024
单位为毫米
a) b) c)
图D.2 垂直度偏差量规
D.2.3 同轴度偏差量规
D.2.3.1 检验内容
图D.3a)表示最大实体要求应用于12+0. 007孔的轴线对15+ 00.05Ⓔ孔的基准轴线的同轴度偏差公差
(ϕ0.04 ),同时应用于基准要素(A ),基准要素本身不采用最大实体要求(采用包容要求)。
采用整体型功能量规。
D MV=D M -t =12mm-0.04mm=11.96mm
Tt=TD+t =0.07mm+0.04mm=0.11mm
D M1=15mm
Tt1=TD1=0.05mm
D.2.3.2 单一要素检验
基准要素ϕ15+ 00.05Ⓔ用光滑极限量规检验合格后,用同轴偏差量规检验被测要素的同轴度偏差
误差。
由 表C.1可得:
TI=WI=0.005mm
TL=W L=0.005mm
tI=0.008mm
由表C.3可得:
FI=0.016mm
则对于检测部位:
dIN=D MV=11.96mm
dI=(dIN+FI) -0TI=(11.96+0.016) -00.005 mm=11.976 -00.005 mm
dIW=(dIN+FI)-(TI+WI) =(11.96+0.016) mm-(0.005+0.005) mm=11.966mm
对于定位部位:
25
GB/T8069—2024
dLN=D M1=15mm
dL=dLN -0TL=15 -00.003 mm
dLW=dLN-(TL+WL) =15mm-(0.003+0.003) mm=14.994mm
被测孔及同轴度偏差量规检测部位的尺寸公差带图如图D.3b)所示;基准孔及同轴度偏差量规定
位部位的尺寸公差带图如图D.3c)所示。
D.2.3.3 涉及基准等其他几何要素时的检验
由表C.1可得:
TI=WI=0.005mm
tI=0.008mm
基准要素视同被测要素,故
TI1=WI1=0.003mm
由表C.3可得:
FI=0.010mm
FI1=0.006mm
则
dIN=D MV=D M -t =12mm-0.04mm=11.96mm
dI=(dIN+FI) -0TI=(11.96+0.010) -00.005 mm=11.97 -00.005 mm
dIW=(dIN+FI)-(TI+WI)=(11.96+0.010)mm-(0.005+0.005)mm=11.96mm
dIN1=D M1=15mm
dI1=(dIN1+FI1) -0TI=(15+0.006) -00.003mm=15.006 -00.003 mm
dIW1=(dIN1+FI1)-(TI1+WI1)=(15+0.006)mm-(0.003+0.003)mm=15mm
被测孔及同轴度偏差量规检测部位的尺寸公差带图如图D.3e)所示;基准孔及同轴度偏差量规的
定位部位(已视同检测部位)的尺寸公差带图如图D.3f)所示。图D.3g)是共同检验的同轴度偏差量规
的简图。
单位为毫米
a)
图D.3 同轴度偏差量规
26
GB/T8069—2024
单位为毫米
b) c) d)
e) f) g)
图D.3 同轴度偏差量规(续)
D.2.4 位置度偏差量规
图D.4a)表示最大实体要求应用于孔的轴线对基准平面A 、B 的位置度公差(ϕ0.1 )。
采用台阶式插入型功能量规。
D MV=D M -t =20mm-0.1mm=19.9mm
Tt=TD+t =0.1mm+0.1mm=0.2mm
由表C.1可得:
27
GB/T8069—2024
TI=WI=0.006mm
TG=W G=0.004mm
Smin=0.004mm
tI=0.010mm
t'G=0.003mm
由表C.3可得:
FI=0.028mm
则对于检测部位:
dIN=D MV=19.9mm
dI=(dIN+FI) -0TI=(19.9+0.028) -00.006mm=19.928 -00.006 mm
dIW=(dIN+FI)-(TI+WI)=(19.9+0.028) mm-(0.006+0.006) mm=19.916mm
对于导向部位:
取dGN=DGN=18mm
DG=DGN+ T0G=18+ 00.004mm
DGW=DGN+(TG+WG )=18mm+(0.004+0.004) mm=18.008mm
dG=(dGN-Smin) -0TG=(18-0.004) -00.004 mm=17.996 -00.004mm
dGW=(dGN-Smin)-(TG+WG )=(18-0.004) mm-(0.004+0.004) mm=17.988mm
被测孔及位置度偏差量规检测部位的尺寸公差带图如图D.4b)所示;导向部位的尺寸公差带图如
图D.4c)所示。图D.4d)是位置度偏差量规的简图。
单位为毫米
a)
图D.4 位置度偏差量规
28
GB/T8069—2024
b) c)
d)
图D.4 位置度偏差量规(续)
29
GB/T8069—2024
附 录 E
(资料性)
实体功能量规在汽车行业中的应用示例
E.1 概述
实体功能量规和体现实体功能量规作用的检验器具在大批量生产的汽车行业中得到了广泛的应
用,特别是车身、内外饰件及装配后总成的检验方面。
E.2 应用示例
E.2.1 汽车前组合灯的检验示例
图E.1为汽车前组合灯的工程图样,其中给出了由基准目标和基准组成的基准体系和表面轮廓度
偏差检验要求。检验器具按基准体系设计了支承结构和定位结构。图E.2为检验器具结构示例。
单位为毫米
图E.1 汽车前组合灯产品图样
30
GB/T8069—2024
标引符号说明:
a———被测工件;
b———支承结构(同时体现A基准);
c———定位机构(用于定位B和C基准孔,图中未显示);
d———夹紧装置;
e———检验导向和检测部位;
f———测量器具上的基准(点)。
图E.2 汽车前组合灯产品图样及检验示例
E.2.2 汽车前风窗开口部位检验示例
汽车中存在大量开口结构,需要检验其空间形状、方向和位置偏差,以确保装配质量。图E.3为汽
车前风窗开口部位形状测试时测量器具的定位和调中要求,以及基于此要求设计的检验器具。
单位为毫米
a)
图E.3 汽车前风窗开口部位检验定位和检验示例
31
GB/T8069—2024
b)
标引符号说明:
a———定位部位(对应图样给出部位),以及夹紧装置;
b———检验器具支架;
c———调中结构;
d———检验位置(检测部位)。
图E.3 汽车前风窗开口部位检验定位和检验示例(续)
E.2.3 数字功能量规的支撑与装夹示例
为保障被测对象的工况,在数字功能量规中会使用工装(也称为样架)来支承和固定被测对象,
图E.4a)为汽车前盖内板的检验定位要求,图E.4b)为采用组合夹具快速构建检验支撑工装的案例。
设计图中给出了由7个基准目标组成的A 基准。支架按此基准目标设计了支承点,并对应设计了
压紧装置。测量时可以通过测量支架的基准,结合零件自身B、C基准的测量来构建测量基准。
单位为毫米
a)
图E.4 数字功能量规中配套的固定被测对象的工装(样架)检验示例
32
GB/T8069—2024
b)
标引符号说明:
a———定位部位(对应图样给出部位),以及夹紧装置;
b———夹紧装置;
c———支架的基准结构。
图E.4 数字功能量规中配套的固定被测对象的工装(样架)检验示例(续)
E.3 结构示例
E.3.1 检验内容
本示例为用于汽车后角窗的组合型检验装置示例。后角窗轮廓度偏差的检验内容见表E.1。图
E.5为被测后角窗的轮廓度偏差检验示例。
表E.1 后角窗轮廓度偏差的检验
区域检验工具数量检验界面备注
侧部左/右后角窗开口装置
模拟总装
真件定位
1.左/右后门界面:车门外切延伸面,避让
3mm
2.侧围界面:仿后角窗真件,避让3mm
3.侧围界面:仿后角窗真件
33
GB/T8069—2024
单位为毫米
a)
b)
图E.5 被测后角窗的轮廓度偏差检验示例
测量要求中基于汽车车身坐标系定义了轮廓度的基准体系,各基准对角窗的空间约束如图E.6所示。
标引符号说明:
A1~A3———基准目标,开口检验装置在车身定位面,控制Y 方向;
B———开口检具位于车身定位孔,控制X 方向;
C———开口检具位于车身定位孔,控制Z 方向;
D———为辅助定位。
图E.6 各基准对被测后角窗的空间约束
34
GB/T8069—2024
基于技术文件给出的公差规范,其具体检验内容包括面差与间隙,图E.7为具体的检验内容示
意图。
单位为毫米
标引符号说明:
A———后角窗与后门C柱饰板及面差;
B———后角窗与侧围间隙;
C———后角窗与侧围间隙及面差。
图E.7 后角窗的检验内容示意图
E.3.2 组合型检验装置的结构设计
根据设计给出的3个基准目标区域(A1~A3),设计了对应的定位部位来定位检验装置的空间位
姿,然后通过基准孔B和C的塞销实现所有自由度的约束。
3个检测部位的形状被设计成被检测部位形状有等距偏置关系的形状。通过两端分别为通止的量
棒检验功能量规上的检测部位与对应车窗框之间间隙,就能实现车框轮廓度偏差的通止检验,也可以通
量卡尺等测取间隙值,经计算后得到偏差值。图E.8为检验装置安装后的情况,以及通止量棒的测量示
意图。
35
GB/T8069—2024
a) 总体结构
b) 检验操作示意
标引符号说明:
A———检具(检验开口);
B———侧围(产品);
C———用于间隙检验的工具(带有通止功能),其中GO 表示“通”,NOGO 表示“止”。
图E.8 后角窗的检验内容示意图
检验装置的夹紧部位对应于定位部位。最后将检验装置固定在车窗框上,如图E.9所示。
a) 检验装置车身上的定位方式 b) 夹紧结构与操作
标引符号说明:
A———压紧块;
B———被检产品;
C———模块;
D———连接器;
E———打开状态;
F———闭合状态;
G———开位限位杆。
图E.9 后角窗检验时的定位和夹紧结构示意图
E.3.3 检验操作
根据图样规范,将后角窗功能量规按基准顺序(A、B和C)定位在车窗框上,并根据检验操作规范按
36
GB/T8069—2024
顺序夹紧。
使用通止量棒,按规范要求的检验密度,分别检验后角窗与侧围、后门C柱饰板间隙,通规通过且
止规不能通过为合格,反之为不合格。
37
GB/T8069—2024
附 录 F
(资料性)
与GPS矩阵模型的关系
F.1 概述
关于GPS矩阵模型的完整细则,见GB/T20308。
GB/T20308中的GPS矩阵模型对GPS体系进行了综述,本文件是该体系的一部分。除非另有说
明,GB/T4249给出的GPS基本规则适用于本文件,GB/T18779.1给出的缺省规则适用于按照本文件
制定的规范。
F.2 关于标准及其使用的信息
本文件规定了功能量规的设计、检验、符合性判定和仲裁,给出了实体功能量规设计中的参考公差
值(包括尺寸公差、几何公差和允许磨损量等),及功能量规应用的操作规范设计与被测工件的符合性判
定和仲裁。
F.3 在GPS矩阵模型中的位置
本文件是一项GPS通用标准。本文件给出的规则和原则适用于GPS矩阵中所有标有实心点(●)
的部分,见表F.1。
表F.1 GPS标准矩阵模型
几何特征
链环
A B C D E F G
符号和标注要素要求要素特征
符合与
不符合
测量测量设备校准
尺寸
距离● ● ● ●
形状● ● ● ●
方向● ● ● ●
位置● ● ● ●
跳动
轮廓表面结构
区域表面结构
表面缺陷
F.4 相关的标准
表F.1所示标准链涉及的标准为相关的标准。
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GB/T8069—2024
参 考 文 献
[1] GB/T4249 产品几何技术规范(GPS)基础 概念、原则和规则
[2] GB/T18779.2 产品几何技术规范(GPS) 工件与测量设备的测量检验 第2 部分:
GPS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
[3] GB/T20308 产品几何技术规范(GPS)矩阵模型
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GB/T8069—2024