ISO/TS 12180-1:2003
(Main)Geometrical Product Specifications (GPS) — Cylindricity — Part 1: Vocabulary and parameters of cylindrical form
Geometrical Product Specifications (GPS) — Cylindricity — Part 1: Vocabulary and parameters of cylindrical form
ISO/TS 12180-1:2003 defines the terms and concepts related to cylindricity of individual complete integral features only.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Cylindricité — Partie 1: Vocabulaire et paramètres de cylindricité
L'ISO/TS 12180-1:2003 définit les termes et concepts liés uniquement à la cylindricité des éléments intégraux complets individuels.
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TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 12180-1
First edition
2003-12-01
Geometrical Product Specifications
(GPS) — Cylindricity —
Part 1:
Vocabulary and parameters of cylindrical
form
Spécification géométrique des produits (GPS) — Cylindricité —
Partie 1: Vocabulaire et paramètres de cylindricité
Reference number
ISO/TS 12180-1:2003(E)
©
ISO 2003
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ISO/TS 12180-1:2003(E)
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Published in Switzerland
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ISO/TS 12180-1:2003(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 1
3.1 General terms. 1
3.2 Terms relating to the surface. 2
3.3 Terms relating to the reference cylinder . 4
3.4 Terms relating to the circumference and the generatrix . 5
3.5 Terms relating to the filter function . 5
3.6 Parameters. 7
4 Radial cross-section deviations. 10
5 Straightness deviations. 10
Annex A (informative) Mathematical definition of cylindricity tolerances of nominal integral
features . 11
Annex B (informative) Consideration in the assessment of deviations from cylindrical form . 12
Annex C (informative) Synoptic tables of terms, abbreviations and parameters. 14
Annex D (informative) Relation to the GPS matrix model . 16
Bibliography . 18
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ISO/TS 12180-1:2003(E)
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.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a
technical committee may decide to publish other types of normative document:
an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in
an ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members
of the parent committee casting a vote;
an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting
a vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years in order to decide whether it will be confirmed for a
further three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. If the ISO/PAS or ISO/TS is
confirmed, it is reviewed again after a further three years, at which time it must either be transformed into an
International Standard or be withdrawn.
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/TS 12180-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
ISO/TS 12180 consists of the following parts, under the general title Geometrical Product Specifications
(GPS) — Cylindricity:
Part 1: Vocabulary and parameters of cylindrical form
Part 2: Specification operators
iv © ISO 2003 — All rights reserved
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ISO/TS 12180-1:2003(E)
Introduction
This part of ISO/TS 12180 is a geometrical product specification (GPS) Technical Specification and is to be
regarded as a general GPS document (see ISO/TR 14638). It influences chain link 2 of the chain of standards
on form of a surface (independent of a datum).
For more detailed information on the relation of this part of ISO/TS 12180 to other standards and the GPS
matrix model, see Annex D.
This part of ISO/TS 12180 defines terms and concepts necessary for defining the specification operators
according to ISO/TS 17450-2 for cylindricity of integral features.
Extracting data will always involve applying a certain filtering process. An additional filtering of the extracted
data may or may not be applied. This additional filter can be a mean line filter (Gaussian, spline, wavelet, etc.)
or a non-linear filter (e.g. morphological filter). The type of filtering will influence the definition of cylindricity
and the specification operators and, therefore, needs to be stated unambiguously.
This part of ISO/TS 12180 is not intended to disallow any means of measuring cylindricity.
© ISO 2003 — All rights reserved v
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 12180-1:2003(E)
Geometrical Product Specifications (GPS) — Cylindricity —
Part 1:
Vocabulary and parameters of cylindrical form
1 Scope
This part of ISO/TS 12180 defines the terms and concepts related to cylindricity of individual complete integral
features only.
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/TS 12180-2:2003, Geometrical Product Specifications (GPS) — Cylindricity — Part 2: Specification
operators
ISO 14660-1:1999, Geometrical Product Specifications (GPS) — Geometrical features — Part 1: General
terms and definitions
ISO 14660-2:1999, Geometrical Product Specifications (GPS) — Geometrical features — Part 2: Extracted
median line of a cylinder and a cone, extracted median surface, local size of an extracted feature
1)
ISO/TS 17450-1:— , Geometrical Product Specifications (GPS) — General concepts — Part 1: Model for
geometrical specification and verification
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO/TS 12180, the terms and definitions given in ISO 14660-1, ISO 14660-2,
ISO/TS 17450-1 and the following apply.
3.1 General terms
3.1.1
cylindricity
property of a cylinder
1) To be published.
© ISO 2003 — All rights reserved 1
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ISO/TS 12180-1:2003(E)
3.1.2
nominal cylinder
mathematically cylindrical form as specified by design intent
NOTE For the purposes of this part of ISO/TS 12180, the term “form of a nominal cylinder” is understood to mean the
form of a right circular cylinder (i.e. it has a right angle between the cylinder axis and every circular cross-section).
3.1.3
reference circle
associated circle fitting the roundness profile in accordance with specified conventions, to which the deviations
from roundness and the roundness parameters are referred
[ISO/TS 12181-1:2003, definition 3.3.1]
3.1.4
roundness plane
plane perpendicular to the roundness axis within the full extent of the feature
[ISO/TS 12181-1:2003, definition 3.1.3]
3.1.5
generatrix plane
half plane through the axis of the associated cylinder
3.2 Terms relating to the surface
3.2.1
real surface of a workpiece
integral feature part of a real surface of a workpiece limited by the adjacent real (integral) features
[ISO 14660-1:1999, definition 2.4]
3.2.2
extracted surface
〈cylindricity〉 digital representation of the real surface
NOTE The extraction conventions for cylindricity are given in ISO/TS 12180-2. This extracted surface is an extracted
integral feature as defined in ISO 14660-1.
3.2.3
cylindricity surface
extracted surface (type cylinder) intentionally modified by a filter
NOTE This is the surface to which the concepts and parameters of this part of ISO/TS 12180 can be applied.
3.2.4
local cylindricity deviation
LCD
deviation of a point on a cylindricity surface from the reference cylinder, the deviation being normal to the
reference cylinder
See Figures 1 and 2.
NOTE 1 The deviation is negative if from the reference cylinder the point lies in the direction of the material.
NOTE 2 For the reference cylinder, see 3.3.1.
2 © ISO 2003 — All rights reserved
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ISO/TS 12180-1:2003(E)
Key
A reference cylinder
a positive local deviation
1
a negative local deviation
2
Figure 1 — Local form deviation of an external cylindrical feature
Key
A reference cylinder
a positive local deviation
1
a negative local deviation
2
Figure 2 — Local form deviation of an internal cylindrical feature
3.2.5
roundness profile
extracted circumferential line intentionally modified by a filter
[ISO/TS 12181-1:2003, definition 3.2.3]
3.2.6
extracted generatrix line
digital representation of the line of intersection of the real surface and a generatrix plane
© ISO 2003 — All rights reserved 3
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ISO/TS 12180-1:2003(E)
NOTE The extraction conventions for cylindricity are given in ISO/TS 12180-2. This extracted surface is an extracted
integral feature as defined in ISO 14660-1.
3.2.7
generatrix profile
extracted generatrix line intentionally modified by a filter
3.2.8
extracted median line of a cylinder
locus of centres of cross-sections, where
the centres of cross-sections are centres of associated circles, and
the cross-sections are perpendicular to the axis of the associated cylinder obtained from the extracted
surface (i.e. the radius could be different from the nominal radius)
[ISO 14660-2:1999, definition 3.2]
See Figure 3.
Key
A extracted median line
Figure 3 — Extracted median line of a cylinder
3.3 Terms relating to the reference cylinder
3.3.1
reference cylinder
associated cylinder fitting the cylindricity surface in accordance with specified conventions, to which the
deviations from cylindrical form and the cylindricity parameters are referred
3.3.1.1
minimum zone reference cylinders
MZCY
two coaxial cylinders enclosing the cylindricity surface and having the least radial separation
3.3.1.1.1
outer minimum zone reference cylinder
outer cylinder of the minimum zone reference cylinders
4 © ISO 2003 — All rights reserved
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ISO/TS 12180-1:2003(E)
3.3.1.1.2
inner minimum zone reference cylinder
inner cylinder of the minimum zone reference cylinders
3.3.1.1.3
mean minimum zone reference cylinder
arithmetic mean cylinder of the minimum zone reference cylinders
3.3.1.2
least squares reference cylinder
LSCY
cylinder such that the sum of the squares of the local cylindricity deviations is a minimum
3.3.1.3
minimum circumscribed reference cylinder
MCCY
smallest possible cylinder that can be fitted around the cylindricity surface
3.3.1.4
maximum inscribed reference cylinder
MICY
largest possible cylinder that can be fitted within the cylindricity surface
NOTE Cases exist where MICY is not unique.
3.3.2
associated derived axis of a cylindrical feature
axis of the reference cylinder(s)
3.4 Terms relating to the circumference and the generatrix
3.4.1
undulations per revolution
UPR
number of sinusoidal undulations contained in the roundness profile
[ISO/TS 12181-1:2003, definition 3.4.1]
3.4.2
circumferential wavelength
circumference of the reference circle divided by the UPR
[ISO/TS 12181-1:2003, definition 3.4.2]
3.4.3
generatrix wavelength
length of a generatrix divided by the number of sinusoidal undulations along that generatrix
NOTE The number of sinusoidal undulations is not necessarily an integer.
3.5 Terms relating to the filter function
3.5.1 General
If not otherwise specified, the details of the filter characteristics are as specified in ISO/TS 12180-2.
NOTE Only the phase correct mean line filter is currently defined (see ISO 11562:1996, definition 2.2). Consequently,
the terms
...
SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 12180-1
Première édition
2003-12-01
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Cylindricité —
Partie 1:
Vocabulaire et paramètres de cylindricité
Geometrical Product Specifications (GPS) — Cylindricity —
Part 1: Vocabulary and parameters of cylindrical form
Numéro de référence
ISO/TS 12180-1:2003(F)
©
ISO 2003
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ISO/TS 12180-1:2003(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2003 — Tous droits réservés
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ISO/TS 12180-1:2003(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Termes généraux . 1
3.2 Termes liés à la surface. 2
3.3 Termes liés au cylindre de référence. 4
3.4 Termes liés à la circonférence et à la génératrice. 5
3.5 Termes liés à la fonction de filtrage. 5
3.6 Paramètres. 7
4 Écarts des sections radiales. 10
5 Écarts de rectitude. 10
Annexe A (informative) Définition mathématique des tolérances de cylindricité des éléments
intégraux nominaux . 11
Annexe B (informative) Observations sur l'évaluation des écarts de cylindricité. 12
Annexe C (informative) Tableaux synoptiques des termes, abréviations et paramètres . 14
Annexe D (informative) Relation avec la matrice GPS. 16
Bibliographie . 18
© ISO 2003 — Tous droits réservés iii
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ISO/TS 12180-1:2003(F)
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.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché, un comité
technique peut décider de publier d'autres types de documents normatifs:
une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans
un groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des
membres votants du comité dont relève le groupe de travail;
une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique
et est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du comité.
Une ISO/PAS ou ISO/TS fait l'objet d'un examen après trois ans afin de décider si elle est confirmée pour trois
nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu'une ISO/PAS ou
ISO/TS a été confirmée, elle fait l'objet d'un nouvel examen après trois ans qui décidera soit de sa
transformation en Norme internationale soit de son annulation.
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/TS 12180-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
L'ISO/TS 12180 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécification géométrique
des produits (GPS) — Cylindricité:
Partie 1: Vocabulaire et paramètres de cylindricité
Partie 2: Opérateurs de spécification
iv © ISO 2003 — Tous droits réservés
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ISO/TS 12180-1:2003(F)
Introduction
La présente partie de l’ISO/TS 12180 est un document sur la spécification géométrique des produits (GPS)
qui doit être considéré comme un document GPS général (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence le maillon 2 de
la chaîne de normes sur la forme d'une surface indépendante d'une référence.
Pour de plus amples informations sur les relations de la présente partie de l’ISO/TS 12180 avec les autres
normes et la matrice GPS, voir l'Annexe D.
La présente partie de l’ISO/TS 12180 fournit les termes et concepts nécessaires à la définition des opérateurs
de spécification selon l’ISO/TS 17450-2 pour la cylindricité des éléments intégraux.
Les données d’extractions impliqueront toujours un certain procédé de filtrage. Un filtrage complémentaire
des données extraites peut ou non être appliqué. Ce filtre complémentaire peut être un filtre de la ligne
moyenne (par exemple Gaussien, spline, ondelettes, etc.) ou un filtre non linéaire (par exemple un filtre
morphologique). Le type de filtrage influence la définition de la cylindricité ainsi que les opérateurs de
spécification et, par conséquent, nécessite d’être précisé de façon non ambiguë.
La présente partie de l’ISO/TS 12180 n'a pas pour objet d'interdire un quelconque moyen de mesure de la
cylindricité.
© ISO 2003 — Tous droits réservés v
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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 12180-1:2003(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Cylindricité —
Partie 1:
Vocabulaire et paramètres de cylindricité
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO/TS 12180 définit les termes et concepts liés uniquement à la cylindricité des
éléments intégraux complets individuels.
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/TS 12180-2:2003, Spécification géométrique des produits (GPS) — Cylindricité — Partie 2: Opérateurs
de spécification
ISO 14660-1:1999, Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments géométriques — Partie 1:
Termes généraux et définitions
ISO 14660-2:1999, Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments géométriques — Partie 2:
Ligne médiane extraite d'un cylindre et d'un cône; surface médiane extraite; taille locale d'un élément extrait
1)
ISO/TS 17450-1:— , Spécification géométrique des produits (GPS) — Concepts généraux — Partie 1:
Modèle pour la spécification et la vérification géométriques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 14660-1, l'ISO 14660-2 et
l’ISO/TS 17450-1 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1 Termes généraux
3.1.1
cylindricité
propriété d’un cylindre
3.1.2
cylindre nominal
forme cylindrique mathématique telle que spécifiée par l’intention du concepteur
1) À publier.
© ISO 2003 — Tous droits réservés 1
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ISO/TS 12180-1:2003(F)
NOTE Pour les besoins de la présente partie de l’ISO/TS 12180, le terme «forme d'un cylindre nominal» signifie
«forme d'un cylindre de révolution droit» (c'est-à-dire qu'il existe un angle droit entre l'axe du cylindre et toute section
droite circulaire).
3.1.3
cercle de référence
cercle associé s'ajustant selon des conventions spécifiées au profil de circularité, auquel sont rapportés les
écarts de circularité et les paramètres de circularité
[ISO/TS 12181-1:2003, définition 3.3.1]
3.1.4
plan de circularité
plan perpendiculaire à l'axe de circularité sur la totalité de l'élément
[ISO/TS 12181-1:2003, définition 3.1.3]
3.1.5
plan de génératrice
demi-plan passant par l'axe du cylindre associé
3.2 Termes liés à la surface
3.2.1
surface réelle d'une pièce
ensemble des éléments qui existent physiquement et séparent la totalité de la pièce de son environnement
[ISO 14660-1:1999, définition 2.4]
3.2.2
surface extraite
〈cylindricité〉 représentation numérique de la surface réelle
NOTE Les conventions d'extraction pour la cylindricité sont données dans l'ISO/TS 12180-2. Cette surface extraite
est un «élément intégral extrait» tel que défini dans l'ISO 14660-1.
3.2.3
surface de cylindricité
surface extraite (de type cylindre) modifiée intentionnellement à l'aide d'un filtre
NOTE C'est la surface à partir de laquelle les concepts et paramètres de la présente partie de l’ISO/TS 12180
peuvent être appliqués.
3.2.4
écart local de cylindricité
LCD
écart, perpendiculaire au cylindre de référence, entre un point sur une surface de cylindricité et le cylindre de
référence
Voir Figures 1 et 2.
NOTE 1 L’écart est négatif si, à partir du cylindre de référence, le point se trouve dans la direction de la matière.
NOTE 2 Pour le cylindre de référence, voir 3.3.1.
2 © ISO 2003 — Tous droits réservés
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ISO/TS 12180-1:2003(F)
Légende
A cylindre de référence
a écart local positif
1
a écart local négatif
2
Figure 1 — Écart local de forme d'un élément cylindrique extérieur
Légende
A cylindre de référence
a écart local positif
1
a écart local négatif
2
Figure 2 — Écart local de forme d'un élément cylindrique intérieur
3.2.5
profil de circularité
ligne de circonférence extraite modifiée intentionnellement à l'aide d'un filtre
[ISO/TS 12181-1:2003, définition 3.2.3]
3.2.6
ligne génératrice extraite
représentation numérique de la ligne d'intersection entre la surface réelle et un plan de génératrice
© ISO 2003 — Tous droits réservés 3
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ISO/TS 12180-1:2003(F)
NOTE Les conventions d'extraction pour la cylindricité sont données dans l'ISO/TS 12180-2. Cette ligne génératrice
extraite est un «élément intégral extrait» tel que défini dans l'ISO 14660-1.
3.2.7
profil de génératrice
ligne génératrice extraite modifiée intentionnellement à l'aide d'un filtre
3.2.8
ligne médiane extraite d'un cylindre
lieu des centres de sections, tels que
les centres des sections sont les centres de cercles associés, et
les sections sont perpendiculaires à l’axe du cylindre associé obtenu à partir de la surface extraite (son
rayon peut donc être différent du rayon nominal)
[ISO 14660-2:1999, définition 3.2]
Voir Figure 3.
Légende
A ligne médiane extraite
Figure 3 — Ligne médiane extraite d’un cylindre
3.3 Termes liés au cylindre de référence
3.3.1
cylindre de référence
cylindre associé s'ajustant selon des conventions spécifiées à la surface de cylindricité, auquel sont rapportés
les écarts de cylindricité et les paramètres de cylindricité
3.3.1.1
cylindres de référence de la zone minimale
MZCY
deux cylindres coaxiaux renfermant la surface de cylindricité, et ayant la plus petite différence de rayons
3.3.1.1.1
cylindre extérieur de référence de la zone minimale
celui des cylindres de référence de la zone minimale qui est à l'extérieur
4 © ISO 2003 — Tous droits réservés
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ISO/TS 12180-1:2003(F)
3.3.1.1.2
cylindre intérieur de référence de la zone minimale
celui des cylindres de référence de la zone minimale qui est à l'intérieur
3.3.1.1.3
cylindre de référence moyen de la zone minimale
cylindre arithmétique moyen des cylindres de référence de la zone minimale
3.3.1.2
cylindre de référence des moindres carrés
LSCY
cylindre pour lequel la somme des carrés des écarts locaux de cylindricité est minimale
3.3.1.3
cylindre de référence minimal circonscrit
MCCY
plus petit cylindre ajustable autour de la surface de cylindricité
3.3.1.4
cylindre de référence maximal inscrit
MICY
plus grand cylindre ajustable à l'intérieur de la surface de cylindricité
NOTE Il existe des cas pour lesquels MICY n’est pas unique.
3.3.2
axe dérivé associé d'un élément cylindrique
axe du (des) cylindres(s) de référence
3.4 Termes liés à la circonférence et à la génératrice
3.4.1
ondulations par tour
UPR
nombre d'ondulations sinusoïdales contenues dans le profil de circularité
[ISO/TS 12181-1:2003, définition 3.4.1]
3.4.2
longueur d'onde de circonférence
quotient de la circonférence du cercle de référence par l'UPR
[ISO/TS 12181-1:2003, définition 3.4.2]
3.4.3
longueur d'onde de génératrice
quotient de la longueur d'une génératrice par le nombre d'ondulations sinusoïdales le long de cette
génératrice
NOTE Le nombre d’ondulations sinusoïdales n’est pas nécessairement un entier.
3.5 Termes liés à la fonction de filtrage
3.5.1 Généralités
Sauf spécification contraire, les détails des caractéristiques des filtres sont tels que spécifiés dans
l'ISO/TS 12180-2.
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