ICS 17.040.10 J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 24635.4—2020
产品几何技术规范（GPS）
坐标测量机（CMM）确定测量不确定度的技术
第4部分：应用仿真技术评估特定任务
的测量不确定度
Geometrical product specifications (GPS)-Coordinate measuring machines
(CMM) : Technique for determining the uncertainty of measurement- Part 4 :Evaluating task-specific measurement uncertainty using simulation
(ISO/TS 15530-4:2008,MOD)
2021-07-01实施
2020-12-14 发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T 24635.4—2020
目 次
前言引言 范围 2　规范性引用文件 3术语和定义 4缩略语 5关于不确定度评估软件(UES)的要求 5.1　说明 UES 使用范围的规范· 5.2 UES 的输入规范 5.3附加的 UES 文档 5.4　对 GUM 标准的符合性 5.5UES 结果的应用附录A（规范性附录）检查表:影响量的声明附录B（资料性附录）不确定度评估软件(UES)的要素附录 C（资料性附录）测试不确定度评估软件(UES)的方法附录D（资料性附录）示例:对单个坐标测量机进行实体测试附录E（资料性附录）示例:计算机辅助验证和评估附录F（资料性附录）示例:与特定参考结果的比较附录G（资料性附录）描述性实例:长期统计调查附录H（资料性附录） 与 GPS 矩阵模型的关系参考文献
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24 GB/T 24635.4—2020
前言
GB/T 24635《产品几何技术规范（GPS）坐标测量机（CMM）确定测量不确定度的技术》分为以下几个部分：
第1部分：概要和计量特性; 第2部分：应用多次测量策略; 第 3部分:应用已校准工件或标准件; 第 4部分：应用仿真技术评估特定任务的测量不确定度；第5部分：应用专家的判定。
本部分为GB/T 24635的第4部分本部分按照GB/T 1.1一2009 给出的规则起草。 本部分采用重新起草法修改采用ISO/TS15530-4：2008《产品几何技术规范（GPS）坐标测量机
（CMM）确定测量不确定度的技术第 4 部分：应用仿真技术评估特定任务的测量不确定度》。
本部分与 ISO/TS 15530-4:2008的技术性差异及其原因如下：
关于规范性引用文件,本部分做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件,调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下： ·用等效采用国际标准的GB/T 16857.1代替ISO10360-1（见第3章）； ●用JJF 1001一2011 代替 ISO/IEC 指南 99:2007（见第 3 章）; ·用JJF 1059.1代替GUM(见第3章,5.4,5.5）。
本部分做了下列编辑性修改：
按照 GB/T 1.1一2009 要求,在“范围”一章,增加了“本部分的附录 A给出了检查表:影响量的声明；不确定度评估软件(UES)的要素参见附录B。”“本部分适用于使用坐标测量机时应用仿真技术评估特定任务的测量不确定度”
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：深圳市中图仪器股份有限公司、中国计量科学研究院、山东理工大学、重庆市计量
质量检测研究院、上海市计量测试技术研究院、中机生产力促进中心、陕西省计量科学研究院、卡尔蔡司（上海)管理有限公司。
本部分主要起草人：王为农、位恒政、李东兴、马俊杰、陈龙、陶磊、张辉、傅云霞、朱悦、费丽娜。
II GB/T 24635.4—2020
引言
GB/T24635的本部分是产品几何技术规范（GPS)的技术规范，被认为是通用的产品几何技术规范
文件（参见GB/T 20308）。它影响着标准链条的链环G的尺寸、距离、形状、方向、位置和跳动等。
使用坐标测量机(CMMs)检查公差,在进行合格/不合格测试时，根据 GB/T 18779.1要考虑特定任务的测量不确定度。尽管掌握测量不确定度很重要，但到目前为止，只有少数过程能够给出特定任务的测量不确定度。
对于简单的测量设备，根据“测量不确定度表达指南”（JJF 1059.1）的建议，可以通过不确定度分量评估这种不确定度。然而,就坐标测量机而言,由于测量过程的复杂性,经典的不确定度评估方法对于大多数测量任务来说是不切实际的。
与 JJF 1059.1一致的替代方法可用于评估坐标测量中特定任务的不确定度。考虑到不确定度的影响,GB/T 24635 的本部分描述了一种通过测量过程的数值仿真来评估不确定度的方法。
为了让坐标测量机用户能够轻松给出不确定度的值，坐标测量机供应商和其他第三方公司已经开发了不确定度评估软件（UES）。UES是基于测量过程的计算机辅助数学模型。在这个模型中，复现了由被测量到测量结果输出的测量过程,考虑了过程中重要的影响量
在仿真过程中，这些影响量在其可能的或假定的数值范围内（由概率分布描述)变化,并且使用这些
影响量的可能组合来重复仿真测量过程。不确定度取决于最终结果的变化。
这一过程符合国际上有效的测量不确定度表达指南（JJF 1059.1)的基本原则。UES 的细节常常隐
藏在经编译的计算机代码中,使得用户难以评估所计算的不确定度表达的可靠性。GB/T 24635 的本部分为 UES供应商和坐标测量机用户提供了沟通和量化 UES能力的术语和测试程序。
GB/T 24635的本部分首先考虑影响量的声明。声明明确了 UES 在其不确定度评估中考虑了哪些影响量，以及它们值的范围。例如,某些UES考虑了坐标测量机测量过程中使用多个测针的影响,而另一些 UES则不考虑。
类似地，一些UES考虑了空间温度梯度或温度随时间变化的影响，而另一些则不考虑。声明部分的目的是明确告知坐标测量机用户,UES将在其不确定度评估中考虑哪些影响量及其量值的范围。
这使用户能够在做决定时心中有数。购买仅具有部分功能的UES产品，不确定度评定结果中不包含部分坐标测量机测量期间一些影响量的贡献，需要坐标测量机用户自行评估这些未计入的影响量，并且将它们与由 UES评估的结果进行合成，以生成符合 JJF 1059.1 标准的不确定度声明
GB/T 24635的本部分还给出了四种可能的测试方法,并指出，从实用的角度看,没有任何一种方法是全面的。给出了每种方法的描述,并评论了其优点和缺点。每种方法也包含一个描述性的例子。
IV GB/T 24635.4—2020
产品几何技术规范（GPS)
坐标测量机（CMM) 确定测量不确定度的技术
第4部分：应用仿真技术评估特定任务
的测量不确定度
1范围
GB/T24635的本部分给出了用于评估特定任务测量不确定度的仿真技术的信息描述，并规定了
基于仿真技术的不确定度评估软件(UES)用于坐标测量机测量时,对制造商和用户的要求。
本部分的附录 A 给出了检查表:影响量的声明;不确定度评估软件(UES)的要素参见附录 B 此外，本部分还描述了这种仿真软件的测试方法，以及各种测试方法的优缺点，参见附录C。 最后，通过模拟测量坐标测量机上执行的特定测量任务，并结合测量装置、环境、测量策略和测量对
象,描述了各种特定任务的不确定度的测试程序，参见附录 D、附录 E、附录 F 和附录 G。本部分描述了一般程序,但没有限制技术实现的可能性，包括仿真包的验证和评估指南。
本部分的目的不是定义评估坐标测量机测量精度的新参数。 本部分适用于使用坐标测量机时应用仿真技术评估特定任务的测量不确定度。
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/T 16857.1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1部分：词汇(GB/T 16857.1—2002,eqv ISO 10360-1:2000)
JJF 1001—2011通用计量术语及定义 JJF 1059.1测量不确定度评定与表示
3术语和定义
GB/T16857.1、JJF1059.1和JJF1001—2011界定的术语和定义适用于本文件。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。 CVE计算机辅助验证和评估(Computer-aided Verification and Evaluation) UES不确定度评估软件(Uncertainty Evaluating Software) 注：没有给出这些缩略语的定义。缩略语及其相关短语在本文件使用时给出，
1 GB/T 24635.4—2020
5关于不确定度评估软件(UES)的要求
5.1i 说明UES使用范围的规范
UES的制造商应明确声明软件的适用范围。应包括下列内容：
软件适用的坐标测量机类型；一适用的坐标测量机配件;
考虑的坐标测量机误差; 考虑的环境条件,包括坐标测量机和工件；适用的探头类型和附件；包含的相关要素;
一
一允许的几何公差；一涵盖的测量程序和策略; —一涵盖的操作员的影响;
影响 UES输出测量不确定度的其他因素。 特别说明，制造商应采用检查表的形式(见附录A)说明软件考虑了哪些不确定度分量注 1：假设 UES仅考虑这里列出的和附录 A 中列出的部分影响因素。 注2：附录 A中的检查表包括上面列出的类别。 示例1:UES 可能考虑影响因素的示例：
一 一
坐标测量机的几何偏差；一探测系统的偏差; 一时间和空间温度梯度对工件和坐标测量机的影响。
对于附录 A检查表上的每个影响因素,制造商应在使用时应规定有效范围。声明中规定的范围包括但不限于:
a） 允许的零件类型（例如不包括可弯曲的钣金件，圆的最小弧长，最大锥顶角等）; b）允许的任务类型（例如不包括扫描或形状测量）; c） 允许的温度范围; d）允许的时间温度梯度 dT/dt; e） 允许的空间温度梯度 dT/d; f）其他许可的环境条件。 示例2:如果在检查表中声明“温度偏离 20℃”,则可以这样定义有效范围:室内温度在15℃至30℃范围内,在空
间和时间上是稳定的。此范围也可能因坐标测量机而异。 5.2UES 的输入规范
UES制造商应详细说明(或参考适当的文件)需要哪些输人量来表征测量系统以及如何获得这些输人量。
注 1：UES用这些量值来表征坐标测量机、环境、操作人员影响等。 示例1:UES可能首先要求在某些位置上测量已校准的标准器，由此获得的信息用以表征坐标测量机的部分性能
输入软件。
示例2:UES表征某些坐标测量机性能的另一个例子是,要求输人指定的 MPE值。 示例3:评估操作人员影响的例子包括：标准重复性和复现性研究（即GR＆R）,方差分析（即 ANOVA)和/或来自专
家判断（即“B型评估”）。
注2：本规范要求包含所有需要的信息（例如坐标测量机类型）。 2