功能量规-标准

ICS17.040.10

CCSJ04

中华人民共和国国家标准

GB/T8069—XXXX

代替GB/T8069-1998

`

功能量规

Functionalgauges

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

GB/T8069—XXXX

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符号...............................................................................2

5功能量规的工作部位.................................................................2

检验部位.......................................................................2

定位部位.......................................................................3

导向部位.......................................................................3

6功能量规的应用.....................................................................3

应用方式.......................................................................3

应用原则.......................................................................3

7功能量规的公差.....................................................................3

尺寸公差带位置.................................................................3

公差值.........................................................................6

一般要求.......................................................................8

8实体功能量规的技术要求.............................................................8

附录A（资料性）功能量规的型式.......................................................9

附录B（资料性）功能量规各工作部位的示例............................................11

B.1图样标注......................................................................11

B.2示例..........................................................................11

附录C（资料性）功能量规在汽车制造厂整车装配时的一种应用实例........................13

C.1总则..........................................................................13

C.2检测步骤......................................................................13

附录D（资料性）虚拟功能量规........................................................15

D.1总则..........................................................................15

D.2特点..........................................................................15

D.3工作流程......................................................................15

附录E（资料性）功能量规的基准类型示例..............................................16

附录F（资料性）功能量规工作部位尺寸的计算公式及示例................................21

F.1功能量规工作部位尺寸的计算....................................................21

F.2功能量规工作部位尺寸的计算示例................................................21

附录G（资料性）与GPS矩阵模型的关系................................................29

G.1概述..........................................................................29

I

GB/T8069—XXXX

G.2关于标准及其使用的信息........................................................29

G.3在GPS矩阵模型中的位置........................................................29

G.4相关的标准....................................................................29

参考文献.............................................................................30

II

GB/T8069—XXXX

功能量规

1范围

本文件规定了功能量规的尺寸公差、几何公差和允许磨损量。

本文件适用于功能量规的设计、加工、检验。

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/T4249产品几何技术规范（GPS）基础概念、原则和规则

GB/T13319产品几何技术规范（GPS）几何公差成组（要素）与组合几何规范

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）

3术语和定义

GB/T1182、GB/T4249、GB/T13319和GB/T16671界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

功能量规functionalgauge

当最大实体要求或最小实体要求应用于被测要素和(或)基准要素时，用来确定它们的实际轮廓是

否超出边界(最大实体实效边界、最大实体边界、最小实体实效边界或最小实体边界)的全形通规。

注1：功能量规按空间存在状态可分为实体功能量规和虚拟功能量规两种。

注2：功能量规有四种型式：整体型、组合型、插入型和活动型，各种型式的示例见附录A。

注3：功能量规的工作部位包括：检验部位、定位部位和导向部位。各工作部位的示例见附录B。

注4：功能量规包括符合其定义的各种测量工装、样板、检具、位置度量具等测量工具。

注5：功能量规在汽车制造厂整车装配时的一种应用实例见附录C。

实体功能量规physicalfunctionalgauge

实物功能量规。

注：实体功能量规主要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。

虚拟功能量规softfunctionalgauge

根据被测工件的功能要求和结构形状特征设计的数字化功能量规。

注：虚拟功能量规（见附录D）的实质是一种数字化处理测量数据的方法，可用于检验最大实体要求或最小实体要求

应用于被测要素和（或）基准要素时的场合。

检验部位checkingportion

1

GB/T8069—XXXX

功能量规上用于模拟被测要素的边界的部位。

定位部位locatingportion

功能量规上用于模拟基准要素的边界或基准、基准体系的部位。

导向部位pilotportion

功能量规上便于检验部位和(或)定位部位进入被测要素和(或)基准要索的部位。

4符号

TD——被测或基准内要素的尺寸公差；

Td——被测或基准外要素的尺寸公差；

t——被测要素或基准要素的几何公差；

Tt——被测要素或基准要素的综合公差；

TI——功能量规检验部位的尺寸公差；

WI——功能量规检验部位的允许磨损量；

TL——功能量规定位部位的尺寸公差；

WL——功能量规定位部位的允许磨损量；

TG——功能量规导向部位的尺寸公差；

WG——功能量规导向部位的允许磨损量；

Smin——插入型功能量规导向部位的最小间隙；

tI——功能量规检验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件的定向或定位公差；

tG——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；

FI——功能量规检验部位的极限偏差；

DIN、dIN——功能量规检验部位内、外要素的公称尺寸；

DI、dI——功能量规检验部位内、外要素的尺寸；

DIW、dIW——功能量规检验部位内、外要素的磨损极限尺寸；

DLN、dLN——功能量规定位部位内、外要素的公称尺寸；

DL、dL——功能量规定位部位内、外要素的尺寸；

DLW、dLW——功能量规定位部位内、外要素的磨损极限尺寸；

DGN、dGN——功能量规导向部位的公称尺寸；

DG、dG——功能量规导向部位的尺寸；

DGW、dGW——功能量规导向部位的磨损极限尺寸。

5功能量规的工作部位

检验部位

检验部位的尺寸、形状、方向和位置应与被测要素的边界(最大实体实效边界或最大实体边界)的尺

寸、形状，方向和位置相同。

2

GB/T8069—XXXX

当最大实体要求应用于被测要素时，功能量规的检验部位用于检验被测要素的实际轮廓是否超出

最大实体实效边界。

当最大实体要求的零几何公差应用于被测要素时，功能量规的检验部位用于检验被测要素的实际

轮廓是否超出最大实体边界。此时，可用功能量规代替光滑极限量规。

定位部位

若基准要素为中心要素，且最大实体要求应用于基准要素，则定位部位的尺寸、形状、方向和位置

应与基准要素的边界(最大实体边界或最大实体实效边界)的尺寸、形状、方向和位相同。

若基准要素为中心要素，但最大实体要求不应用于基准要素，则定位部位的尺寸、形状、方向和位

置应由基准要素的实际轮廊确定，并保证定位部位相对于实际基准要素不能浮动。

若基准要素为轮廓要素，则定位部位的尺寸、形状、方向和位置应与实际基准要素的理想要素相同。

导向部位

导向部位的形状、方向和位置应与检验部位或定位部位的形状、方向和位置相同。

由检验部位或定位部位兼作导向部位时(无台阶式)，导向部位的尺寸由检验部位或定位部位确定。

台阶式导向部位的尺寸，本文件不做规定。

6功能量规的应用

应用方式

依次检验时，用不同的功能量规依次检验基准要素的几何误差和(或)尺寸及被测要素的定向或定

位误差的方式，主要用于工序检验。

共同检验时，用同一功能量规检验被测要素的定向或定位误差及其基准要素的本身的几何误差和

(或)尺寸的方式，主要用于终结检验。

应用原则

功能量规的应用原则如下：

——当被测要素不采用可逆的最大实体要求时，应先检验尺寸的合格性，再用功能量规检验；

——检验工件时，操作者应使用新制的或磨损较少的功能量规；检验者应使用与操作者使用的相

同型式但磨损较多的功能量规；用户代表应使用与操作者使用的相同型式但接近磨损极限的

功能量规；

——当使用符合本文件的相同型式的不同功能量规检验结果有争议时，只要工件被其中任一功能

量规检验合格，即认为工件合格。

7功能量规的公差

尺寸公差带位置

7.1.1检验部位的尺寸公差带位置

被测内、外要素及其功能量规检验部位的尺寸公差带位置如图1所示。

3

GB/T8069—XXXX

a）检验部位为内要素b）检验部位为外要素

图1检验部位的尺寸公差带图

7.1.2定位部位的尺寸公差带位置

7.1.2.1依次检验

依次检验时，基准内、外要素及其功能量规定位部位的尺寸公差带位置（基本偏差为零），如图2

所示。

4

GB/T8069—XXXX

a）定位部位为内要素b）定位部位为外要素

图2定位部位的尺寸公差带图

7.1.2.2共同检验

共同检验时，基准要素视同为被测要素，功能量规定位部位的尺寸公差带位置与检验部位相同（见

图1）。

7.1.3导向部位的尺寸公差带位置

7.1.3.1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3所示。

5

GB/T8069—XXXX

图3台阶式导向部位的尺寸公差带图

7.1.3.2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4所示。

a）导向部位为内要素b）导向部位为外要素

图4无台阶式导向部位的尺寸公差带图

公差值

7.2.1功能量规各工作部位的公差值

6

GB/T8069—XXXX

功能量规各工作部位的公差值见表1。

表1功能量规各工作部位的尺寸公差、几何公差、允许磨损量及最小间隙的数值

单位为微米

′

푇푡푇퐼푊퐼푇퐿푊퐿푇퐺푊퐺푆푚푖푛푡퐼、푡퐿、푡퐺푡퐺

≤161.52-

>16~2523-

--

>25~402.54-

>40~6335-

>63~10042.562

3

>100~1605382.5

>160~25064103

4

>250~40085124

>400~630106165

5

>630~1000128206

>1000~16001610258

6

>1600~250020123210

注1：综合公差푇푡等于被测要素或基准要素的尺寸公差(푇퐷、푇푑)及其几何公差(푡Ⓜ)之和，即푇푡=푇퐷(或푇푑)+푡Ⓜ。

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。

7.2.2功能量规检验部位的极限偏差值

功能量规检验部位的类型见表2。

表2功能量规检验部位的类型

类型基准类型量规型式

A无基准整体型或组合型

B整体型或组合型

无基准（成组被测要素）/一个平表面

C插入型或活动型

D整体型或组合型

一个中心要素/两个平表面

E插入型或活动型

F一个平表面和一个中心要素/三个平表面整体型或组合型

G/一个成组中心要素插入型或活动型

H两个平表面和一个中心要素/两个中心要整体型或组合型

素/一个平表面和一个成组中心要素

I插入型或活动型

J一个平表面和两个中心要素/两个平表面整体型或组合型

和一个成组中心要素/一个中心要素和一

K个成组中心要素插入型或活动型

功能量规检验部位的极限偏差值퐹퐼见表3。

7

GB/T8069—XXXX

表3功能量规检验部位的极限偏差值퐹퐼

单位为微米

퐹퐼

푇

푡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

≤1634-5-5-6-7-

>16~2545-6-7-8-9-

>25~4056-8-9-10-11-

>40~6368-10-11-12-14-

>63~100810161218142016201822

>100~1601012201622182520252228

>160~2501216252028223225322836

>250~4001620322536284032403645

>400~6302025403245365040504556

>630~10002532504056456350635671

>1000~16003240635071568063807190

>1600~25004050806390711008010090110

注1：基准类型的示例见附录E。

注2：功能量规工作部位尺寸的计算公式及示例见附录F。

注3：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。

一般要求

功能量规工作部位为尺寸要素时，尺寸公差应采用包容要求。

功能量规工作部位的定向或定位公差一般应遵循独立原则。如有必要，校对规工作部位的定向或定

位公差可采用最大实体要求。

8实体功能量规的技术要求

实体功能量规的技术要求如下：

——实体功能量规的各工作表面不应有锈迹、毛刺、黑斑、划痕、裂纹等明显影响外观和使用的

质量缺陷，非工作表面不应有锈蚀和裂纹；

——实体功能量规各零件的装配应正确，联接应牢固可靠，在使用过程中不松动；

——实体功能量规的材料应具有长期的尺寸稳定性；

——钢制实体功能量规工作表面的硬度应不低于700HV(60HRC)；

——实体功能量规应经稳定性处理；

——实体功能量规工作表面的表面粗糙度Ra值应不大于0.2μm，非工作装面的Ra值应不大于

3.2μm(用不去除材料获得的表面除外)。

8

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A

A

附录A

（资料性）

功能量规的型式

各种型式功能量规的示例见图A.1～图A.4。

标引符号说明：

a——工件

图A.1整体型同轴度量规示例

标引符号说明：

a——工件

图A.2组合型同轴度量规示例

9

GB/T8069—XXXX

标引符号说明：

a——工件

图A.3插入型同轴度量规示例

标引符号说明：

a——工件

图A.4活动型平行度量规示例

10

GB/T8069—XXXX

B

B

附录B

（资料性）

功能量规各工作部位的示例

B.1图样标注

工件的图样标注见图B.1。

图B.1工件的图样标注

B.2示例

功能量规各工作部位的示例见图B.2。

标引序号说明：

11

GB/T8069—XXXX

1——导向部位的固定件；

2——检验部分；

3——导向部位的活动件；

4——定位部分；

5——工件；

6——定位部分。

图B.2功能量规各工作部位的示例

12

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C

C

附录C

（资料性）

功能量规在汽车制造厂整车装配时的一种应用实例

C.1总则

汽车厂商在进行整车装配时，通常会使用功能量规对车身的尺寸要素进行检测。以下是使用组合型

功能量规对汽车后四角窗进行检测的实例。在本实例中开口检具与通规共同构成了组合型功能量规。

C.2检测步骤

使用功能量规对汽车后四角窗进行检测的步骤如下：

1)打开夹紧，见图C.1。

图C.1打开夹紧示意图

2)确定定位信息，见图C.2。

标引符号说明：

A1-A3——开口检具位于车身定位面，控制Y方向；

B——开口检具位于车身定位孔，控制XZ方向；

C——开口检具位于车身定位孔，控制Z方向；

D——开口检具位于车身定位孔，控制X方向。

图C.2确定定位信息示意图

13

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3)对着车身上B、C、D、A1-A3放开口检具至车身上,然后锁紧夹紧，见图C.3。

图C.3开口检具安装示意图

4)使用通规快速检测后四角窗与侧围、后门C柱饰板间隙，见图C.4，通规通过即为合格，

反之不合格。检测信息见图C.5。

图C.4使用通规检测示意图

标引序号说明：

1——检测后四角窗与后门C柱饰板及面差；

2——检测后四角配与侧围间隙；

3——检测后四角窗与侧围间隙及面差。

图C.5后四角窗检测信息

14

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D

D

附录D

（资料性）

虚拟功能量规

D.1总则

虚拟功能量规的设计宜满足下列条件：

a)当用于最大实体要求时，直接全局尺寸不超越其最大实体实效边界尺寸（MMVS），且任一局部

实际尺寸不超越其最小实体尺寸（LMS）和最大实体尺寸（MMS）；

b)当用于最小实体要求时，直接全局尺寸不超越其最小实体实效边界尺寸（LMVS），且任一局部

实际尺寸不超越其最小实体尺寸（LMS）和最大实体尺寸（MMS）。

注：直接全局尺寸根据尺寸要素类型通过拟合操作得到，采用的拟合准则如最小二乘、最小外接、最大内切等。

D.2特点

与实体功能量规相比，虚拟功能量规具有数字化，便于统计，可视化，可及时溯源等特点。

虚拟功能量规通过和实体功能量规的精度比对进行量值传递和溯源，采用稳定的数学算法进行数

学模拟，可快速配置到生产检测过程中，实现零件的自动化测量，及时获取产品表面数据并进行预警，

同时对产品的检测结果进行统计留档，可大大提高生产检测效率，方便生产过程中的质量管控和溯源。

D.3工作流程

虚拟功能量规的主要工作流程如下：

a)建立零件理论几何要素，即设计模型；

b)把设计模型导入软件，并将公差属性赋予零件要素；

c)基于理论几何要素及其公差允许的波动量，使用软件生成实效边界模型；

d)测量零件（如采用图像传感器或影像坐标测量机）获得坐标测量数据；

e)使用软件将坐标测量数据与实效边界模型对比，实现合格性判定。

15

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E

E

附录E

（资料性）

功能量规的基准类型示例

功能量规的基准类型示例见表E.1。

表E.1功能量规的基准类型示例

序基准量规

工件示意图功能量规示意图

号类型型式

整体

无基型或

1

准组合

型

整体

型或

无基

组合

准

型

（成

组被插入

测要型或

素）活动

型

2

组合

型

一个

平表活动

面型

（无

台

阶）

整体

型或

组合

一个

型

3中心

插入

要素

型或

活动

型

16

GB/T8069—XXXX

整体

型或

组合

两个型

平表

面插入

型或

活动

型

整体

型或

组合

一个

型

平表

面和

一个

中心插入

要素型或

活动

型

整体

型或

4

组合

型

三个

平表

面插入

型或

活动

型

一个整体

成组型或

中心组合

要素型

17

GB/T8069—XXXX

插入

型或

活动

型

整体

型或

组合

两个型

平表

面和

插入

一个

型

中心

要素（无

台阶

5

式）

或活

动型

整体

两个

型或

中心

组合

要素

型

18

GB/T8069—XXXX

插入

型

（无

台阶

式）

或活

动型

整体

型或

一个组合

平表型

面和

一个

插入

成组

型

中心

（台

要素

阶

式）

或活

动型

整体

型或

组合

一个

型

平表

面和

6插入

两个

型

中心

（无

要素

台阶

式）

或活

动型

19

GB/T8069—XXXX

整体

型或

组合

两个

型

平表

面和

一个

成组插入

中心型

要素（台

阶

式）

或活

动型

整体

型或

组合

一个

型

中心

要素

和一

个成

插入

组中

型

心要

（无

素

台阶

式）

或活

动型