ICS 17.040.40 CCS J 42
GE
中华人民共和国宝家标准
GB/T 40742.5—2021
产品几何技术规范（GPS）几何精度的检测与验证
第5部分：几何特征检测与验证中
测量不确定度的评估
Geometrical product specifications (GPS)Geometrical precision verificationPart 5 : Estimation of uncertainty of measurement for
geometrical characteristics verification
2022-05-01实施
2021-10-11 发布
国家市场监督管理总局 发布
国家标准化管理委员会 GB/T 40742.5—2021
目 次
前言引言 1 范围 2
规范性引用文件术语和定义测量不确定度因素的来源测量不确定度的最大允许值不确定度在几何特征检测与验证中判定准则给定测量过程的测量不确定度管理用于测量过程(程序)设计和开发的不确定度管理测量不确定度表述的协议导则
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10　关于仲裁附录A（资料性）几何特征检测与验证中标准不确定度影响因素与评定原则附录B（资料性）尺寸检测与验证中测量不确定度的评估示例· 附录C（资料性）形状误差检测与验证中测量不确定度的评估示例附录 D（资料性）与 GPS矩阵模型的关系参考文献
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23 GB/T 40742.5—2021
引言
针对生产过程中产品的尺寸、形状、方向、位置等几何精度的数字化测控方法不完善、几何精度的数
字化检验方法和测量不确定度评估方法缺失、过程质量精度测控手段被动落后等关键问题，重点研究产品几何精度的数字化测量理论、方法和技术，构建符合新一代GPS 的几何精度检验操作规范体系和控制策略。
GB/T 40742《产品几何技术规范（GPS）几何精度的检测与验证》是基于新一代GPS产品几何规范体系，运用数字化在线测量技术、统计学习及分析理论、先进制造技术、系统集成及管理技术等，通过理论分析、模型映射和仿真模拟/实验验证等手段开展制定的几何精度的检测与验证推荐性国家标准。 标准基于所提出的检验算子规范，分析实际测量过程中所涉及到的测量设备、测量方法、测量原理和测量条件等影响因素，给出了要素在提取、滤波、拟合等操作中的不确定度构成及传递规律,建立了不确定度评定模型。通过生产过程中产品质量参数的在线采集、数据处理和系统评价的研究，有效地解决了生产过程中质量精度数字化测量的数据提取、误差分离、拟合评定、质量分析等操作及过程精度控制的规范统一问题。
GB/T 40742主要用于规范关键要素操作及规范策略，建立相应的几何精度检验操作模型和检验操作算子，为产品生产质量的分析和改进提供技术支持。为了方便读者使用,将标准分为 5个部分进行编写，5部分内容相互关联又各自独立,共同构成了几何精度检测与验证的内容。
GB/T 40742由5部分构成。
第1部分：基本概念和测量基础符号、术语、测量条件和程序。规定了几何精度检测与验证的基本概念、测量基础、术语、符号、测量条件和测量程序等内容。 第2部分:形状、方向、位置、跳动和轮廓度特征的检测与验证。规定了形状、方向、位置、跳动和轮廓度特征检测与验证的一般规定、检验操作集、测量不确定度评估和合格评定等内容
一第3部分：功能量规与夹具应用最大实体要求和最小实体要求时的检测与验证。规定了应
用最大实体要求和最小实体要求的检测与验证过程一般规定及检测用夹具设计的一般要求一第 4部分：尺寸和几何误差评定、最小区域的判别模式。规定了尺寸验收及几何误差的评定操作。针对不同的目标任务（离线、在线检验），给出了产品尺寸合格性评定、几何误差评定方法
以及相关缺省原则和形状误差、方向误差、位置误差的最小区域判别法。 第5部分：几何特征检测与验证中测量不确定度的评估。规定了测量结果的不确定度评估的操作。提供了针对产品尺寸和几何公差检测与验证过程中不确定度的评估方法，给出了根据不确定度管理程序(PUMA)对检验验证过程优化的应用规范
I GB/T 40742.5—2021
产品几何技术规范（GPS）几何精度的检测与验证
第5部分：几何特征检测与验证中
测量不确定度的评估
1范围
本文件规定了测量结果的不确定度评估的操作。提供了针对产品尺寸和几何公差检测与验证过程中不确定度的评估方法,给出了根据不确定度管理程序(PUMA)对检验验证过程优化的应用规范
本文件适用于几何产品的尺寸、形状、方向、位置等几何特征的检测与验证。
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/T 1958—2017　产品几何技术规范（GPS）几何公差　检测与验证 GB/T 18779.1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
GB/T18779.2产品几何量技术规范（GPS）工件与测量设备的测量检验第2部分：测量设备校准和产品检验中 GPS测量的不确定度评指南
GB/T 18779.3　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：关于对测量不确定度的表述达成共识的指南
GB/T 18779.6　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
JJF 1001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/T 1958、GB/T 18779.1、GB/T 18779.2、GB/T 18779.3、GB/T 18779.6、JJF 1001 和 JJF 1059.1 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1
测量任务 measuring task 根据定义对被测量的定量确定。 ［来源:GB/T 18779.2—2004,3.3]
3.2
（测量或校准的）目标不确定度 target uncertainty（for a measurement or calibration) U1 对给定的测量任务优化确定的不确定度。 GB/T 40742.5—2021
3.3
不确定度管理 uncertainty management 根据测量任务和目标不确定度，使用不确定度概算技术，给出合适的测量程序的过程。 ［来源:GB/T 18779.2—2004,3.12
3.4
不确定度分量 uncertainty component u ra 不确定度因素 αα 的标准不确定度。 ［来源:GB/T 18779.2—2004,3.16,有修改
3.5
GUM 法 ISO/IEC Guide XX:uncertainty of measurement ISO/IEC规定的测量不确定度评定方法，即“测量不确定度表示指南”所推荐的方法
3.6
不确定度管理程序procedure for uncertainty management;PUMA 关于不确定度管理的程序,可分为给定过程的不确定度管理和用于测量过程(程序)的设计和开发
的不确定度管理。 3.7
合格 conforming 符合量的真值在公差带或规范带内或在其边界上。 ［来源:GB/T 18779.6—2020,3.4
3.8
判定规则decision rule 阐述根据相应产品规范和测量结果，接受或拒收产品时，如何进行测量不确定度分配的书面规则 L来源:GB/T 18779.6—2020,3.6
3.9
测量能力指数 uncertainty zone Cm 该指数等于公差除以n 倍标准测量不确定度,其中标准测量不确定度与相应特性的测得值相关。 ［来源:GB/T18779.6—2020,3.8]
4测量不确定度因素的来源
测量不确定度因素的来源主要来自测量人员、测量设备、被测量定义、测量原理和方法、测量环境条件等5个方面,测量人员应根据实际情况分析对测量结果有明显影响的测量不确定度因素来源。有关 GPS 中几何特征检测与验证的不确定度因素的来源参见附录 A。
5测量不确定度的最大允许值
测量不确定度的最大允许值（目标不确定度)应按其占相应规范的百分比计算，测量不确定度的最大允许值（目标不确定度)见GB/T 1958 的推荐参考值。
2 GB/T 40742.5—2021
6不确定度在几何特征检测与验证中判定准则
6.1概述
当要求对几何特征测量结果进行合格判定时，给定的工件的公差会在图纸上标示，任何测量都会有测量不确定度的影响，由于真值不能被准确地知道，于是其期望值落在具有预定义包含概率的包含区间内。接受区间是通过各规范限的合格特性确定的
几何特征的判定规则见GB/T 40742.4，具体的对几何特征的测量结果进行合格判定的规则见 GB/T 18779.6。 6.2　选择判定规则的一般流程
当几何特征要求对测量结果进行合格判定时，同时需要考虑不确定度的影响。首先应考虑法律、法规是否有规定判定规则;其次考虑所采用的标准或技术规范是否包含判定规则,选择或协商误判风险满足本次合格判定的判定规则
需要注意的是，没有一种判定规则适用于所有的判定活动，选择判定规则时应综合考虑被测属性的
特点、所用的标准或技术规范要求、测量结果、委托与被委托双方风险等多方面因素。一个完整的判定规则应具有四个要素：
a）明确定义每个区间的范围; b）明确分配每个区间对应的结果; c）重复测量的处理方法; d）提出异常值的处理方法。
6.3几种常见的判定规则
在生产和测量的过程中，几何特征测量结果的合格判定需要充分考虑测量能力指数Cm。 对被测量 Y进行测量后,测得值 y=m，标准测量不确定度 u=um。公差上限为 Tu，公差下限为
TL,公差为 T=Tu一TL,则测量能力指数为:
_Tu—T_ T_T
Cm=- 4um 4um—2U
其中 U=2um是扩展不确定度,包含因子 k=2。 在进行几何特征测量结果的合格判定中，一般常见的判定规则有： a）不检查; b）简单接受规则; c）宽松接受规则; d）严格接受规则。 实际测量中，在合格概率未知的情况下,判定规则可考虑用提高测量能力指数的方式，降低测得值
的误判风险。但需要注意的是，在公差区间一定的情况下，提高测量能力指数意味着采用准确度等级更高的测量设备或更精密的测量程序,这都将增加测量成本。因此实际应用中,要二者兼顾。
7给定测量过程的测量不确定度管理
具体的给定测量过程的不确定度管理见 GB/T 18779.2。 在这种情况下，根据给定尺寸或形位公差测量任务，按规定或已经确定的测量原理、测量方法、测量
程序和测量条件,评估其测量不确定度。要求的不确定度U可以是给定的,也可以是待定的
3 GB/T 40742.5—2021
8用于测量过程（程序)设计和开发的不确定度管理
具体的测量过程(程序)设计与开发测量过程的不确定度管理见 GB/T 18779.2。 在这种情况下进行不确定度管理以开发适当的测量程序测量工件的几何精度,不确定度管理是基
于定义的测量任务和目标不确定度Ur进行的。测量任务和目标不确定度的确定是公司（本部门）足够高管理层的政策性决定，一个合适的测量过程,评定得到的测量不确定度应小于或等于目标不确定度，同时兼顾经济合理的原则。
具体几何特征测量过程的不确定度评估示例参见附录 B和附录 C。
测量不确定度表述的协议导则
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几何特征的测量不确定度表述的协议导则见GB/T18779.3。
是
关于仲裁
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几何特征测量结果的仲裁见 GB/T 1958一2017第 11章。