ISO 22432:2011
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Features utilized in specification and verification
Geometrical product specifications (GPS) — Features utilized in specification and verification
ISO 22432:2011 defines general terms and types of features for geometrical features of specifications for workpieces. These definitions are based on concepts developed in ISO/TS 17450-1. ISO 22432:2011 is not intended for industrial use as such among designers, but is aimed to serve as the "road map" mapping out the interrelationship between geometrical features, thus enabling future standardization for industry and software makers in a consistent manner.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments utilisés en spécification et vérification
L'ISO 22432:2011 définit les termes généraux et les types d'éléments pour les éléments géométriques des spécifications des pièces. Ces définitions s'appuient sur les concepts développés dans l'ISO/TS 17450‑1. L'ISO 22432:2011 n'est pas destinée, en tant que telle, à un usage industriel par les concepteurs, mais vise à servir de fil d'Ariane pour l'élaboration des relations entre les éléments géométriques, permettant ainsi la future normalisation pour l'industrie et les concepteurs de logiciels de manière cohérente.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22432
First edition
2011-11-15
Geometrical product specifications
(GPS) — Features utilized in specification
and verification
Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments utilisés en
spécification et vérification
Reference number
©
ISO 2011
© ISO 2011
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Relations between the geometrical feature terms . 35
Annex A (normative) Overview diagram . 39
Annex B (informative) Examples of links between the features . 45
Annex C (informative) Relation to the GPS matrix model . 48
Bibliography . 50
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 22432 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
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Introduction
This International Standard is a Geometrical Product Specifications (GPS) standard and is to be regarded as
a global GPS standard (see ISO/TR 14638). It influences all chain links in all chains of standards in the
general GPS matrix.
The ISO/GPS Masterplan given in ISO/TR 14638 gives an overview of the ISO/GPS system of which this
document is a part. The fundamental rules of ISO/GPS given in ISO 8015 apply to this document and the
default decision rules given in ISO 14253-1 apply to specifications made in accordance with this document,
unless otherwise indicated.
Geometrical features exist in three “worlds”:
the world of nominal definition, where an ideal representation of the workpiece is defined by the designer;
the world of specification, where the designer has in mind several representations of the workpiece;
the world of verification, where one (or more) representation(s) of a given workpiece is (are) identified in
the application of measuring procedure(s).
In the world of verification, mathematical operations can be distinguished from physical operations. The
physical operations are the operations based on physical procedures; they are generally mechanical, optical
or electromagnetic. The mathematical operations are mathematical treatments of the sampling of the
workpiece. This treatment is generally achieved by computing or electronic treatment.
It is important to understand the relationship between these three worlds. This International Standard defines
standardized terminology for geometrical features principally in the world of specification and the world of
verification, to be used in communication between each world.
The features defined in this International Standard are well suited for the specification of rigid parts and
assemblies, and may also be applied to non-rigid parts and assemblies by specifying allowable variation
according to rigid solids.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 22432:2011(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Features utilized in
specification and verification
1 Scope
This International Standard defines general terms and types of features for geometrical features of
specifications for workpieces. These definitions are based on concepts developed in ISO/TS 17450-1.
This International Standard aims to serve as the “road map” mapping out the interrelationship between
geometrical features, thus enabling future standardization for industry and software makers in a consistent
manner.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 14660-1:1999, Geometrical Product Specifications (GPS) — Geometrical features — Part 1: General
terms and definitions
ISO/TS 17450-1:2005, Geometrical product specifications (GPS) — General concepts — Part 1: Model for
geometrical specification and verification
ISO/TS 17450-2:2002, Geometrical product specifications (GPS) — General concepts — Part 2: Basic tenets,
specifications, operators and uncertainties
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14660-1, ISO/TS 17450-1 and
ISO/TS 17450-2 and the following apply.
3.1
surface model
model representing the set of features limiting the virtual or the real workpiece
NOTE 1 All closed surfaces (see Figures 1 and A.1) are included.
NOTE 2 The surface model allows the definition of single features, sets of features, and/or portions of features. The
total product is modelled by a set of surface models corresponding to each workpiece.
EXAMPLE Case of a hollow surface.
a
Representation of a real surface of the workpiece
Representation of the real workpiece
Representation of nominal Representation of skin Representation of discrete Representation of sampled
surface model model surface model surface model
a
For the purpose of this International Standard.
NOTE It is impossible to predict the total geometry of the real workpiece due to its geometrical imperfections. In this
International Standard, a real surface of the workpiece is illustrated in solid black.
Figure 1 — Example of real surface of the workpiece and its models
3.1.1
nominal surface model
surface model of ideal geometry defined by the technical product documentation
NOTE 1 A nominal surface model is an ideal feature (See Figure 1 and Table 1).
NOTE 2 A nominal surface model is a continuous surface composed of an infinite number of points.
NOTE 3 Any feature on the nominal surface model (skin model) contains a continuous infinite number of points.
3.1.2
skin model
surface model of non-ideal geometry
NOTE 1 The skin model is a virtual model used to express the specification operator and the verification operator
considering a continuous surface (see Table 1 and ISO/TS 17450-1).
NOTE 2 A skin model is a non-ideal feature (see Figure 1).
NOTE 3 A skin model is a continuous surface consisting of an infinite number of points.
NOTE 4 Any feature on the skin model contains a continuous infinite number of points.
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3.1.3
discrete surface model
surface model obtained from the skin model by an extraction
NOTE 1 In addition to the required points, the extraction implies an interpolation.
NOTE 2 The discrete surface model is used to express the specification operator and the verification operator
considering a finite number of points (see Table 1).
NOTE 3 A discrete surface model is a non-ideal feature (see Figure 1).
3.1.4
sampled surface model
surface model obtained from the real workpiece model by a physical extraction
NOTE 1 In addition to the sampled points, the verification may imply an interpolation.
NOTE 2 The sampled surface model is used in verification by coordinate metrology, not, for example, in verification by
a gauge because gauging makes no measurement of points. In verification by a gauge, the real surface of the workpiece
is directly considered (see Table 1).
NOTE 3 A sampled surface model is a non-ideal feature (see Figure 1).
3.2
geometrical feature
point, line, surface, volume or a set of these previous items
NOTE 1 The non-ideal surface model is a particular geometrical feature, corresponding to the infinite set of points
defining the interface between the workpiece and the surrounding.
NOTE 2 A geometrical feature can be an ideal feature or a non-ideal feature, and can be considered as a single
feature or a compound feature.
3.2.1
nominal feature
geometrical feature of ideal geometry defined in the technical product documentation by the product designer
NOTE 1 See Figure B.1.
NOTE 2 A nominal feature is defined by the technical product documentation. See Table 1.
NOTE 3 A nominal feature can be finite or infinite; by default it is infinite.
EXAMPLE A perfect cylinder, defined in a drawing, is a nominal feature obeying a specific mathematical formula,
which is defined in a coordinate system related to the situation feature, and for which dimensional parameters are
associated. The situation feature of a cylinder is a line which is commonly called “its axis”. Taking this line as an axis of a
2 2
Cartesian coordinate system leads to writing x y D/2, D being a dimensional parameter. A cylinder is a feature of size,
of which the size is its diameter D.
3.2.2
real feature
geometrical feature corresponding to a part of the workpiece real surface
3.2.3
discrete feature
geometrical feature corresponding to a part of the discrete surface model
3.2.4
sampled feature
geometrical feature corresponding to a part of the sampled surface model
3.2.5
ideal feature
feature defined by a parameterized equation
[ISO/TS 17450-1:2005, definition 3.13]
NOTE 1 The expression of the parameterized equation depends on the type of ideal feature and on the intrinsic
characteristics.
NOTE 2 By default, an ideal feature is infinite. To change its nature, it is appropriate to specify it by the term “restricted”,
e.g. restricted ideal feature.
NOTE 3 For a complex surface defined by a cloud of points and an interpolation method, the cloud of points is
considered the parameter.
NOTE 4 This definition is also contained in ISO/TS 17450-1:2005. It is envisaged that it will be deleted from
ISO 17450-1:2011.
3.2.5.1
attribute of an ideal feature
property intrinsically attached to an ideal feature
NOTE 1 Four levels of attributes can be defined for an ideal feature: shape, dimensional parameters from which a size
can be defined in the case of a feature of size, situation feature and skeleton (when the size tends to zero).
NOTE 2 If the ideal feature is a feature of size, then one of the parameters of the shape can be considered as a size.
3.2.5.1.1
feature of size
geometrical feature having one or more intrinsic characteristics, only one of which may be considered as a
variable parameter, that additionally is a member of a “one-parameter family”, and obey the monotonic
containment property, for that parameter
NOTE 1 A feature of size can be a sphere, a circle, two straight lines, two parallel opposite planes, a cylinder, a torus,
etc. In former International Standards a wedge and a cone were considered as features of size, and a torus was not
mentioned.
NOTE 2 There are restrictions when there is more than one intrinsic characteristic (e.g. a torus).
NOTE 3 Relative to the function, a feature of size is particularly useful for the expression of material requirements
(LMR and MMR, see ISO 2692).
EXAMPLE 1 A single cylinder constituting a hole or a shaft is a feature of size. Its size is its diameter.
EXAMPLE 2 A compound feature of two single parallel plans constituting a groove or a key is a feature of size. Its size
is its width.
3.2.5.1.1.1
one-parameter family
set of ideal geometrical features defined by one or more dimensional parameters whose members are
generated by varying one parameter
EXAMPLE 1 A set of o-rings (torus-shaped) with the same fixed median-ring diameter and different cross-sectional
diameters is a one-parameter family (see Figure 2).
EXAMPLE 2 A set of gauge blocks defined by the gauge blocks' thickness is a one-parameter family.
4 © IS
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 22432
Première édition
2011-11-15
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Éléments utilisés en
spécification et vérification
Geometrical product specifications (GPS) — Features utilized in
specification and verification
Numéro de référence
©
ISO 2011
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Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Relations entre les termes des éléments géométriques . 37
Annexe A (normative) Diagramme général . 41
Annexe B (informative) Exemples de liens entre les éléments . 47
Annexe C (informative) Relation avec la matrice GPS . 50
Bibliographie . 52
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 22432 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification dimensionnelles
et géométriques des produits.
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Introduction
La présente Norme internationale est une norme traitant de la spécification géométrique des produits (GPS)
et est à considérer comme une norme GPS globale (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence tous les maillons de
toutes les chaînes de normes de la matrice générale GPS.
Le schéma directeur ISO/GPS de l'ISO/TR 14638 donne une vue d'ensemble du système ISO/GPS, dont le
présent document fait partie. Les principes fondamentaux du système ISO/GPS donnés dans l'ISO 8015
s'appliquent au présent document et les règles de décision par défaut données dans l'ISO 14253-1
s'appliquent aux spécifications faites conformément au présent document, sauf indication contraire.
Les éléments géométriques existent dans trois «mondes»:
le monde de la définition nominale, où une représentation idéale de la pièce est définie par le concepteur;
le monde de la spécification, où le concepteur a plusieurs représentations de la pièce à l'esprit;
le monde de la vérification, où une ou plusieurs représentations d'une pièce sont identifiées dans
l'application de la procédure ou des procédures de mesurage.
Dans le monde de la vérification, les opérations mathématiques peuvent être distinguées des opérations
physiques. Les opérations physiques sont les opérations basées sur des procédures physiques, et sont
généralement mécaniques, optiques ou électromagnétiques. Les opérations mathématiques sont des
traitements mathématiques de l'échantillonnage de la pièce. Ces traitements se font généralement par calcul
ou par traitement électronique.
Il est important de comprendre la relation entre ces trois mondes. La présente Norme internationale définit
une terminologie normalisée pour les éléments géométriques principalement dans les mondes de la
spécification et de la vérification, à utiliser pour la communication entre chaque monde.
Les éléments définis dans la présente Norme internationale sont bien adaptés à la spécification de parties et
d'assemblages rigides et peuvent également être appliqués à des parties et des assemblages non rigides en
spécifiant la variation autorisée par rapport aux solides rigides.
NORME INTERNATIONALE ISO 22432:2011(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments
utilisés en spécification et vérification
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale définit les termes généraux et les types d'éléments pour les éléments
géométriques des spécifications des pièces. Ces définitions s'appuient sur les concepts développés dans
l'ISO/TS 17450-1.
La présente Norme internationale vise à servir de fil d'Ariane pour l'élaboration des relations entre les
éléments géométriques, permettant ainsi la future normalisation pour l'industrie et les concepteurs de logiciels
de manière cohérente.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 14660-1, Spécification géométrique des produits (GPS) ― Éléments géométriques ― Partie 1: Termes
généraux et définitions
ISO/TS 17450-1:2005, Spécification géométrique des produits (GPS) ― Concepts généraux ― Partie 1:
Modèle pour la spécification et la vérification géométriques
ISO/TS 17450-2:2002, Spécification géométrique des produits (GPS) ― Concepts généraux ― Partie 2:
Principes de base, spécifications, opérateurs et incertitudes
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 14660-1, l'ISO/TS 17450-1
et l'ISO/TS 17450-2 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
modèle de surface
modèle représentant l'ensemble d'éléments limitant la pièce virtuelle ou la pièce réelle
NOTE 1 Toutes les surfaces fermées (voir les Figures 1 et A.1).
NOTE 2 Le modèle de surface permet la définition d'éléments simples, d'ensembles d'éléments et/ou de portions
d'éléments. Le produit entier est modélisé par un ensemble de modèles de surface correspondant à chaque pièce.
EXEMPLE Cas d'une surface en creux.
a
Représentation de la surface réelle de la pièce
Représentation de la pièce réelle
Représentation du modèle Représentation du modèle Représentation du modèle Représentation du modèle
de surface nominale de surface non idéale de surface discrétisée de surface échantillonnée
a
Pour les besoins de la présente Norme internationale.
NOTE Il est impossible de prédire la géométrie totale de la pièce réelle en raison de ses imperfections géométriques.
Dans la présente Norme internationale, la surface réelle de la pièce est représentée en noir.
Figure 1 — Exemples de surface réelle d'une pièce et de ses modèles
3.1.1
modèle de surface nominale
modèle de surface de géométrie idéale défini dans la documentation technique du produit
NOTE 1 Un modèle de surface nominale est un élément idéal (voir la Figure 1 et le Tableau 1).
NOTE 2 Un modèle de surface nominale est une surface continue constituée d'un nombre infini de points.
NOTE 3 Tout élément sur le modèle de surface nominale contient un nombre infini et continu de points.
3.1.2
modèle de surface non idéale
«skin model»
modèle de surface de géométrie non idéale
NOTE 1 Le modèle de surface non idéale est un modèle virtuel utilisé pour exprimer l'opérateur de spécification et
l'opérateur de vérification en considérant une surface continue (voir le Tableau 1 et l'ISO/TS 17450-1).
NOTE 2 Un modèle de surface non idéale («skin model») est un élément non idéal (voir la Figure 1).
NOTE 3 Un modèle de surface non idéale («skin model») est une surface continue constituée d'un nombre infini de
points.
NOTE 4 Tout élément sur le modèle de surface non idéale («skin model») contient un nombre infini et continu de
points.
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés
3.1.3
modèle de surface discrétisée
modèle de surface obtenu par extraction à partir du modèle de surface non idéale
NOTE 1 En plus des points nécessaires, l'extraction implique une interpolation.
NOTE 2 Le modèle de surface discrétisée est utilisé pour exprimer l'opérateur de spécification et l'opérateur de
vérification en considérant un nombre fini de points (voir le Tableau 1).
NOTE 3 Un modèle de la surface discrétisée est un élément non idéal (voir la Figure 1).
3.1.4
modèle de surface échantillonnée
modèle de surface obtenu par extraction physique à partir de la pièce réelle
NOTE 1 Outre les points issus de l'échantillonnage, la vérification peut impliquer une interpolation.
NOTE 2 Le modèle de surface échantillonnée est utilisé pour la vérification par métrologie par coordonnées, et non,
par exemple, pour la vérification par gabarit, qui n'implique pas de mesurage de points. Pour la vérification par gabarit, la
surface réelle de la pièce est directement prise en considération (voir le Tableau 1).
NOTE 3 Un modèle de surface échantillonnée est un élément non idéal (voir la Figure 1).
3.2
élément géométrique
point, ligne, surface, volume ou ensemble de ces éléments
NOTE 1 Le modèle de surface non idéal est un élément géométrique particulier, correspondant à l'ensemble infini de
points définissant l'interface entre la pièce et son environnement.
NOTE 2 Un élément géométrique peut être un élément idéal ou non idéal, et peut être considéré comme un élément
simple ou un élément composé.
3.2.1
élément nominal
élément géométrique de géométrie idéale défini par le concepteur du produit dans la documentation
technique du produit
NOTE 1 Voir la Figure B.1.
NOTE 2 Un élément nominal est défini par la documentation technique du produit (voir le Tableau 1).
NOTE 3 Un élément nominal peut être fini ou infini; par défaut, il est infini.
EXEMPLE Un cylindre parfait défini dans un dessin est un élément nominal obéissant à une formule mathématique
spécifique pour laquelle les paramètres dimensionnels sont associés et qui est définie dans un système de coordonnées
lié à l'élément de situation. L'élément de situation d'un cylindre est une ligne qui est appelée «son axe». Considérant cette
2 2
ligne comme un axe d'un système de coordonnées cartésiennes conduit à écrire x y D/2, D étant un paramètre
dimensionnel. Un cylindre est une entité dimensionnelle dont la taille est son diamètre, D.
3.2.2
élément réel
élément géométrique correspondant à une partie de la surface réelle de la pièce
3.2.3
élément discrétisé
élément géométrique correspondant à une partie du modèle de surface discrétisée
3.2.4
élément échantillonné
élément géométrique correspondant à une partie du modèle de surface échantillonnée
3.2.5
élément idéal
élément défini par une équation paramétrée
[ISO/TS 17450-1:2005, définition 3.13]
NOTE 1 L'expression de l'équation paramétrée dépend du type de l'élément idéal et des caractéristiques intrinsèques.
NOTE 2 Par défaut, un élément idéal est infini. Pour changer sa nature, il est approprié de le spécifier par le terme
«restreint», par exemple «élément idéal restreint».
NOTE 3 Pour une surface complexe, définie par un nuage de points et une méthode d'interpolation, le nuage de points
est considéré comme le paramètre.
NOTE 4 Cette définition est également donnée dans l'ISO/TS 17450-1:2005. Il est prévu qu'elle soit supprimée dans
l'ISO 17450-1:2011.
3.2.5.1
attribut d'un élément idéal
propriété intrinsèquement attachée à un élément idéal
NOTE 1 Quatre niveaux d'attributs peuvent être définis pour un élément idéal: forme, paramètres dimensionnels à
partir desquels une taille peut être définie dans le cas d'une entité dimensionnelle, élément de situation et squelette
(quand la taille tend vers zéro).
NOTE 2 Si l'élément idéal est une entité dimensionnelle, alors un des paramètres de forme peut être considéré comme
une taille.
3.2.5.1.1
entité dimensionnelle
élément géométrique possédant une ou plusieurs caractéristiques intrinsèques, dont une seule est considérée
comme paramètre variable, qui, de plus, appartient à une «famille monoparamétrique» et obéit à la propriété
de contenant monotonique, pour ce paramètre
NOTE 1 Une entité dimensionnelle peut ê
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.