ICS 17.040.30 J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T16857.5—2017/ISO10360-5:2010
代替GB/T16857.5—2004
产品几何技术规范（GPS）
坐标测量机的验收检测和复检检测第5部分：使用单探针或多探针接触式
探测系统的坐标测量机
Geometricalproductspecifications(GPS)-
Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM)-
Part 5:CMMs using single or multiple stylus contacting probing systems
（ISO10360-5:2010,IDT)
2018-05-01实施
2017-11-01发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T16857.5—2017/ISO10360-5:2010
前言
GB/T16857《产品几何技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测》分为如下几部分：
第1部分：词汇；第2部分：用于测量线性尺寸的坐标测量机； -第3部分：配置转台的轴线作为第四轴的坐标测量机；第4部分：在扫描模式下使用的坐标测量机：第5部分：使用单探针或多探针接触式探测系统的坐标测量机；第6部分：计算高斯拟合要素的误差评定；第7部分：使用视觉探测系统的坐标测量机"；第8部分：使用光学距离传感器的坐标测量机"；第9部分：配置多种探测系统的坐标测量机"；第10部分：用于测量点到点距离的激光跟踪仪1。
本部分为GB/T16857的第5部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GB/T16857.5一2004《产品几何量技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检
测 第5部分：使用多探针探测系统的坐标测量机》，与GB/T16857.5一2004相比主要技术变化如下：
增加了单探针形状误差和单探针尺寸误差；根据不同的探测系统和操作方法，分成四种多探针误差。
本部分等同采用ISO10360-5：2010《产品几何技术规范（GPS） 坐标测量机的验收检测和复检检测 第5部分：使用单探针或多探针接触式探测系统的坐标测量机》。
与本标准规范性引用的国际文件有一致对应关系的我国文件如下：
GB/T16857.1一2002产品几何技术规范（GPS） 坐标测量机的验收检测和复检检测 第 1部分：词汇（ISO10360-1：2000，eqv） GB/T18779.1一2002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：按规范检验合格或不合格的判定规则（ISO14253-1：1998，eqv）
本部分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。 本部分起草单位：海克斯康测量技术（青岛）有限公司、上海大学、中机生产力促进中心、苏州天准精
密仪器有限公司、福建莆田市智舟高新技术产业园有限公司、宁波理工学院。
本部分主要起草人：王晋、李明、明翠新、姜雅彦、郑舜英、杨聪、马修水、陈景玉、李海斌。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T16857.5—2004。
1）制定中。
1 GB/T16857.5—2017/ISO10360-5:2010
产品几何技术规范（GPS）
坐标测量机的验收检测和复检检测第5部分：使用单探针或多探针接触式
探测系统的坐标测量机
1范围
GB/T16857的本部分规定了带有接触式探测系统的坐标测量机特性的验收检测和复检检测的方
法，且仅在坐标测量机有以下配置时适用：
任何类型接触式探测系统；一离散点探测的模式；探针针头为球形或半球形。 GB/T16857的本部分适用于有以下任一配置的坐标测量机： a) 单探针探测系统； b） 多探针探测系统，即一个测头下固定地连接了多个探针（如星形探针）； c) 多测头探测系统，如配置了多个测头，每个测头都安装了探针； d) 万向探测系统； e) 探针和测头交换系统； f）手动（无驱动式）坐标测量机。 本部分不适用于非接触式的探测系统，它需要不同的检测步骤，为方便用户，将“坐标测量机的多探针探测系统的尺寸误差”简称为“多探针尺寸误差”。 如果有可能把探测系统的特性与坐标测量机的特性分离，那么坐标测量机的影响就可以忽略。详
细信息参见附录C。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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/T16857.2一2017产品何技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测 第2部分：用于测量线性尺寸的坐标测量机（ISO10360-2：2009IDT）
ISO10360-1：2000产品几何技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第1部分：词汇Geometrical product specifications （GPS)Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM)—Part 1:Vocabulary
ISO14253-1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：按规范检验合格或不合格的判定规则［Geometricalproductspecifications（GPS）一Inspectionbymeasurementof workpieces and measuring equipmentPart 1:Decision rules for proving conformance or non-conform ance with specifications
ISO/IECGuide99通用计量术语及定义[Internationalvocabularyofmetrology—Basicandgen eral concepts and associated terms(VIM)]
1 GB/T16857.5—2017/IS010360-5:2010
3术语和定义
ISO10360-1、ISO14253-1和ISO/IECGuide99界定的术语和定义适用于本文件。 注：本章中的8条定义（3.6～3.13)取代了IS010360-1:2000第9章中的14条相似定义。其中一些术语为避免歧
义对定义做出了修改，而非直接引用；其他的术语采用了与IS010360-1：2000相同的定义，但对术语的符号做出了修改或扩展。ISO10360-12000中被取代的定义是9.3、9.4、9.15～9.26。
3.1
探测系统的推理标定inferredprobing-systemqualification 一种探测系统标定方法，它通过插值、外推法和其他相关的模型来推理连接在万向系统中每个探测
系统的参数，它与采用探测系统的经验标定（3.3)在少数几个位置得到的参数有着明显的区别。 3.2
转角位置装置的标定 angularpositioning devicequalification 建立万向探测系统中的转角位置参数，它对后续的探测系统的推理标定（3.1)是必要的。
3.3
探测系统的经验标定 empirical probing-system qualification -种探测系统标定方法，连接在方向系统上的每一个探测系统的参数，都是通过在每个转角位置上
对标准球的测量得到的。 3.4
探针针头的有效直径effectivestylustipdiameter 用于针头修正失量、被测要素尺寸补偿等的直径注1：对于针头修正失量的位置，见ISO10360-1：2000中图4。 注2：探针针头的有效直径是一个参数，通过探测系统标定来获得。
3.5
探测系统的预标定 probing-systempre-qualification 在测量之前更换测头、探针和/或万向探测系统重新定向后进行的探测系统标定。
3.6
多探针形状（测量）误差multi-stylusform（measurement）error P FTi 用5个不同的探针以离散点的方式在同一个检测球上进行测量，用最小二乘法处理各点，得到的高
斯拟合球半径最大变化范围。检测球可以放置在CMM测量空间内的任何位置。
见ISO10360-1：2000中图15。 注1：PrT:中的字母P表明此误差与探测系统的特性有关，下标F表示这是一个形状误差。下标T表示探测系统
符合本部分的条款1(接触式），因此，通过在PF*，中使用不同的*字母，就能清楚地标识相应的探测系统。 注2：PT,中的下标i根据不同的探测系统和操作方法，对应四种多探针形状误差，如下所示：
j=E，使用经验标定的万向探测系统； j二I.使用推理标定的万向探测系统； j=M,固定式多探针探测系统； j=N,固定式多测头系统
注3：本部分所有符号均列在表1中，符号的含义说明参见附录A。
3.7
多探针尺寸误差 multi-stylus size error P sT 用5个不同的探针以离散点的方式对同一个检测球进行测量，用最小二乘法处理各点，得到的高斯
2 GB/T16857.5—2017/ISO10360-5:2010
拟合球直径与检测球标称直径的差值。检测球可以放置在CMM测量空间内的任何位置。
注1：PsTi中的下标S表示这是尺寸误差。 注2：本部分所有符号均列在表1中，符号的含义说明见附录A。
3.8
多探针位置差值 multi-stylus location value P LTj 用5个不同的探针以离散点的方式对同一个检测球进行测量，用最小二乘法处理各点，得到的高斯
拟合球球心坐标X、Y、Z最大变化范围。检测球可以放置在CMM测量空间内的任何位置
注1：PL.T,中的下标L表示这是一个位置差值。 注2：本部分所有符号均列在表1中，符号的含义说明见附录A。 注3：所有的值都取绝对值。
3.9
单探针形状误差 single-stylusform error P FTU 用单探针以离散点的方式对检测球进行测量，用最小二乘法处理各点，得到的高斯拟合球半径变化
范围。检测球可以放置在CMM测量空间内的任何位置。
见ISO10360-1：2000中图15。 注1：PFTu中的字母P表示误差主要与探测系统的特性有关，下标U表示单（唯一的)探针。 注2：见3.6关于F和T的信息。 注3：本部分所有符号均列在表1中，符号的含义说明见附录A。 注4：Prru和ISO10360-1；2000中P的含义是相同的。
3.10
单探针尺寸误差 single-stylus size error PsTU 用单探针以离散点的方式对检测球进行测量，用最小二乘法处理各点，得到的高斯拟合球直径与检
测球标称直径的差值。检测球可以放置在CMM测量空间内的任何位置。
注1：PsTu中的字母P表示误差主要与探测系统的特性有关，下标U表示单（唯一的)探针，PsT;中的字母S表示尺
寸误差。 注2：本部分所有符号均列在表1中，符号的含义说明见附录A。
3.11
最大允许多探针形状误差 maximumpermissiblemulti-stylusform error P FTj MPE 对给定的坐标测量机，由规程、规范等规定的多探针形状误差PFT;（3.6)的极限值。 注1：多探针形状误差的最大允许值PFT/,MPE，可由以下三种公式之一表示：
a) PPTj.MPE=（A+L/K）和B的最小值； b) PPTj.MPE=(A+Lp/K); c) P pTj.MPE =B 。 其中： A是一个正的常数，单位为微米，由制造商规定； K是无量纲的、正的常数，由制造商规定； LP是标准球和检测球中心在三维空间上的距离，单位为毫米； B是最大允许误差PFTi.MPE，单位为微米，由制造商规定。 附录D中图D.1、图D.2和图D.3表示了这些公式，
注2：不同于最大允许差值（MPL），最大允许误差（MPE)是通过测量来确定误差的，因此，最大允许误差（MPE)的
检测要求使用校准过的标准器具。
3 GB/T16857.5—2017/ISO10360-5:2010
注3：PFTi.MPE可根据测头探针偏置长度或探针系统类型来确定。 3.12
最大允许多探针尺寸误差 maximum permissiblemulti-stylus size error P sTj MPE 对给定的坐标测量机，由规程、规范等规定的多探针尺寸误差PsT,（3.7)的极限值。 注1：多探针尺寸误差的最大允许值PST).MPE，可由以下三种公式之一表示：
a）PsTj.MP:=（A+Lp/K）和B的最小值； b) PsTj.MPE=(A+Lp/K); c) PsTj.MPE=B。 其中： A是一个正常数，单位为微米，由制造商提供； K是无量纲的、正的常数，由制造商提供； Lp是标准球和检测球中心在三维(3D)空间上的距离，单位为毫米； B是最大允许误差PsTi.MPE，单位为微米，由制造商规定。 附录D中图D.1、图D.2和图D.3中表示了这些公式
注2：不同于最大允许差值（MPL），最大允许误差（MPE)是通过测量来确定误差的，因此，最大允许误差（MPE）的
检测要求使用校准过的标准器具
注3：PsTj.MPe可根据测头探针偏置长度或探针系统类型来确定。 3.13
最大允许多探针位置差值 aximumpermissiblelimit of themulti-stylus locationvalue P LTj MPL 对给定的坐标测量机，由规程、规范等规定的多探针位置差值PLT；（3.8)的极限值。 注1：多探针位置差值的最大允许值PL.Ti.MP.，可由以下三种公式之一表示：
a）Pi.Tj.MPI.=（A+L,/K)和B的最小值； b) PLTj.MPL=(A+ L,/K); c) PLTjMPL=B。 其中： A是一个正的常数，单位为微米，由制造商规定； K是无量纲的、正的常数，由制造商规定； L，是标准球和检测球中心在三维空间上的距离，单位为毫米； B是最大允许差值PL.Ti.MPL，单位为微米，由制造商规定。 附录D中图D.1、图D.2和图D.3表示了这些公式，
注2：不同于最大允许误差（MPE），最大允许差值（MPL）所测量的不是误差：因此：最大允许差值（MPL）的检测不
需要使用校准过的标准器具。
注3：PLTj,MPL可根据测头探针偏置长度或探针系统类型来确定。 3.14
最大允许单探针形状误差 maximum permissible single-stylus form error P FTU.MPE 对给定的坐标测量机，由规程、规范等规定的单探针形状误差PFTu（3.9)的极限值。 参见ISO10360-1：2000中图15。 注1：PFTU.MPE可根据测头探针偏置长度或探针系统类型来确定。 注2：PFTU.MP:和ISO10360-1:2000中的PMP相同。
4符号
本部分用到的符号见表1。
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