ISO 4351:2023
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Association
Geometrical product specifications (GPS) — Association
This document gives the terminology and basic concepts of association, including objective functions and association constraints and material offset. This document is not intended to specify association defaults and GPS syntax which are introduced in other (ISO GPS) International Standards. NOTE The association can be used to establish for example: — a datum; — a reference feature for a geometrical specification or for a surface texture specification; — an associated toleranced feature; — any dimensional characteristic; — an intersection plane, an orientation plane, a collection plane or a direction feature.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Association
Le présent document fournit la terminologie et les concepts de base de l’association, incluant les fonctions objectifs et les contraintes d’association, ainsi que l’offset matière. Le présent document n’est pas destiné à spécifier les paramètres par défaut des associations et la syntaxe GPS, qui sont introduits dans d’autres normes internationales (ISO GPS). NOTE L’association peut être utilisée pour établir par exemple: — une référence spécifiée; — un élément d'évaluation pour une spécification géométrique ou pour une spécification d’état de surface; — un élément tolérancé associé; — toute caractéristique dimensionnelle; — un plan d’intersection, un plan d’orientation, un plan de collection ou un élément de direction.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4351
First edition
2023-12
Geometrical product specifications
(GPS) — Association
Spécification géométrique des produits (GPS) — Association
Reference number
© ISO 2023
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
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Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Association specification elements description of association process.3
5 Association criterion . 4
5.1 General . 4
5.2 Objective function description . 5
5.3 Association constraint . 6
5.4 Material offset . 7
6 Specification elements . 7
Annex A (informative) Non-enclosing feature/enclosing feature — Definitions .11
Annex B (informative) Illustration of results of association .13
Annex C (informative) Relationship to the ISO GPS matrix model .15
Bibliography .16
iii
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 290, Dimensional and geometrical product specification and verification, in
accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
This document is a geometrical product specifications (GPS) standard and is to be regarded as a
general ISO GPS standard (see ISO 14638). It influences the chain links A, B, C, E, F and G in all chains of
standards in the general ISO GPS matrix.
The ISO GPS matrix plan given in ISO 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 the specifications made in accordance with this
document, unless otherwise indicated.
For more detailed information on the relationship of this document to other International Standards
and to the ISO GPS matrix model, see Annex C.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 4351:2023(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Association
1 Scope
This document gives the terminology and basic concepts of association, including objective functions
and association constraints and material offset.
This document is not intended to specify association defaults and GPS syntax which are introduced in
other (ISO GPS) International Standards.
NOTE The association can be used to establish for example:
— a datum;
— a reference feature for a geometrical specification or for a surface texture specification;
— an associated toleranced feature;
— any dimensional characteristic;
— an intersection plane, an orientation plane, a collection plane or a direction feature.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 17450-1, Geometrical product specifications (GPS) — General concepts — Part 1: Model for geometrical
specification and verification
ISO 17450-4, Geometrical product specifications (GPS) — Basic concepts — Part 4: Geometrical
characteristics for quantifying GPS deviations
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 17450-1 and ISO 17450-4 and
the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
association
feature operation used to fit one or more ideal features to one or more input features (3.2) according to
an association criterion
Note 1 to entry: The definition has been adapted from the definition of ISO 17450-1, to consider the term input
feature.
3.2
input feature
portion of an associated feature (3.3) or non-ideal feature, which is an extracted feature
or a real feature, which can be filtered or not
3.3
associated feature
ideal feature which is fitted to an input feature (3.2) with a specific association criterion (3.5)
Note 1 to entry: An ideal feature is defined by a mathematical description using a finite set of real numbers called
description parameters (see EXAMPLE below).
Note 2 to entry: An associated feature can be a feature of size. In this case, it is possible to use the term associated
feature of size.
EXAMPLE An extruded surface having as directrix an ellipse, can be described by the formula
2 2
“a·(x-c) + b·(y-d) = 1, ∀z” (with description parameter a, b, c and d with a non-equal to b). It describes the points
(having as coordinate x, y and z, in a local Cartesian coordinate system) of an ideal feature which belongs to the
prismatic invariance class (prismatic surface with an elliptic base).
3.4
restricted associated feature
set of points of an associated feature (3.3), where local geometrical deviations with the input feature
(3.2) exist
3.5
association criterion
objective function (3.6) with or without association constraints (3.9), and with or without material offset,
defined for an association
Note 1 to entry: Several association constraints may be used for one association.
Note 2 to entry: Association results (associated features) can differ, depending upon the choice of association
criterion.
3.6
objective function
optimization function
formula that describes the goal of association from the input feature (3.2) and the ideal
feature [associated feature (3.3)]
3.7
L-function
objective function (3.6) defined from the set of the signed local geometrical deviations between an input
feature (3.2) and the associated feature (3.3)
Note 1 to entry: The local geometrical deviations are defined in ISO 17450-4, with the convention sign based on
the material boundary defined from the ideal geometry.
3.8
S-function
objective function (3.6) based on the size of the associated feature of size
Note 1 to entry: The maximum inscribed feature and the minimum circumscribed feature are associated feature
obtained with S-function.
3.9
association constraint
set of restrictions on variability of the mathematical parameters describing an associated feature (3.3)
in the optimization process.
EXAMPLE Orientation constraint, location constraint, material constraint or size constraint are the different
types of association constraint.
3.10
orientation constraint
association constraint (3.9) related to one or more rotational degrees of freedom of associated feature
(3.3)
3.11
location constraint
association constraint (3.9) related to one or more translational degrees of freedom of associated feature
(3.3)
3.12
material constraint
association constraint (3.9) on the associated feature (3.3), in relation to the material boundary of the
input feature (3.2)
EXAMPLE The outside material constraint implies that all distances between the associated feature and the
input feature are negative or equal to zero.
3.13
size constraint
association constraint (3.9) on the size of associated feature (3.3)
Note 1 to entry: Without size constraint, the size of associated feature is variable for the association.
4 Association specification elements description of association process
The association operation is an optimization process intended to fit an ideal feature with a predefined
geometry to an input feature or to fit a collection of ideal features to predefined geometries to a
collection of input features. The input feature for this optimization process is a geometrical feature
(portion of an associated feature, an extracted feature or a real feature, which can be filtered or not).
To perform this optimization process, an association objective function shall be specified without or
with association constraints. After this step of optimization, an offset step can be optionally performed
(see Figure 1).
An associated feature or a collection of associated features is thus defined from which it is possible to
specify the set of one or more situation features (allowing the situation in the space of this associated
feature or this collection of associated features).
Figure 1 — Concept diagram illustrating the association process
If associations are performed on more than one non-ideal single features (input features), then the
associations can be made:
— Independently.
— Simultaneously, i.e. the collection of associated features is established simultaneously with location
constraints (if applicable) and orientation constr
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4351
Première édition
2023-12
Spécification géométrique des
produits (GPS) — Association
Geometrical product specifications (GPS) — Association
Numéro de référence
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© ISO 2023
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions .1
4 Description des composants de spécification d’association du processus
d’association .3
5 Critère d’association .4
5.1 Généralités . 4
5.2 Description de la fonction objectif . 5
5.3 Contrainte d’association. 6
5.4 Offset matière . 7
6 Composants de spécification .7
Annexe A (informative) Élément non fermant/élément fermant — Définitions .11
Annexe B (informative) Illustration de résultats d’association .13
Annexe C (informative) Relation avec le modèle de matrice ISO GPS .15
Bibliographie .16
iii
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 290,
Spécification dimensionnelle et géométrique des produits, et vérification correspondante, du Comité
européen de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le
CEN (Accord de Vienne).
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Le présent document est une norme sur la spécification géométrique des produits (GPS) à considérer
comme une norme GPS générale (voir l’ISO 14638). Il influence les maillons A, B, C, E, F et G de toutes les
chaînes de normes de la matrice ISO GPS générale.
Le modèle de matrice ISO GPS de l’ISO 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.
Pour de plus amples informations sur la relation du présent document avec les autres normes
internationales, ainsi que le modèle de matrice ISO GPS, voir l’Annexe C.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 4351:2023(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) —
Association
1 Domaine d’application
Le présent document fournit la terminologie et les concepts de base de l’association, incluant les
fonctions objectifs et les contraintes d’association, ainsi que l’offset matière.
Le présent document n’est pas destiné à spécifier les paramètres par défaut des associations et la
syntaxe GPS, qui sont introduits dans d’autres normes internationales (ISO GPS).
NOTE L’association peut être utilisée pour établir par exemple:
— une référence spécifiée;
— un élément d'évaluation pour une spécification géométrique ou pour une spécification d’état de surface;
— un élément tolérancé associé;
— toute caractéristique dimensionnelle;
— un plan d’intersection, un plan d’orientation, un plan de collection ou un élément de direction.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 17450-1, Spécification géométrique des produits (GPS) — Concepts généraux — Partie 1: Modèle pour
la spécification et la vérification géométriques
ISO 17450-4, Spécification géométrique des produits (GPS) — Concepts généraux — Partie 4:
Caractéristiques géométriques pour la quantification des écarts GPS
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 17450-1 et
l’ISO 17450-4 ainsi que les suivants, s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
association
opération élémentaire utilisée pour ajuster un ou plusieurs éléments idéaux à un ou plusieurs éléments
d’entrée (3.2) selon un critère d'association
Note 1 à l'article: La définition a été adaptée de la définition de l'ISO 17450-1, pour considérer le terme élément
d'entrée.
3.2
élément d’entrée
portion d'un élément associé (3.3) ou d'un élément non idéal, qui est un élément extrait ou
un élément réel, pouvant être filtré ou non
3.3
élément associé
élément idéal qui est ajusté à un élément d’entrée (3.2) avec un critère d’association (3.5) spécifique
Note 1 à l'article: Un élément idéal est défini par une description mathématique utilisant un ensemble fini de
nombres réels appelés paramètres de description (voir l'EXEMPLE ci-dessous).
Note 2 à l'article: Un élément associé peut être une entité dimensionnelle. Dans ce cas, il est possible d’utiliser le
terme d’entité dimensionnelle associée.
EXEMPLE Une surface extrudée ayant comme directrice une ellipse peut être décrite par la formule
2 2 2
«a·(x-c) + b·(y-d) = R , ∀z» (avec le paramètre de description a, b, c et d avec a non égal à b). Cela décrit les
points (ayant comme coordonnées x, y et z dans un système de coordonnées cartésien local) d'un élément idéal
qui appartient à la classe d’invariance prismatique (surface prismatique avec une base elliptique).
3.4
élément associé restreint
ensemble de points d’un élément associé (3.3), où les écarts géométriques locaux avec l’élément d’entrée
(3.2) existent
3.5
critère d’association
fonction objectif (3.6) avec ou sans contrainte(s) d’association (3.9) et avec ou sans offset matière, définie
pour une association
Note 1 à l'article: Plusieurs contraintes d’association peuvent être utilisées pour l’association.
Note 2 à l'article: Les résultats d’association (éléments associés) peuvent différer en fonction du choix du critère
d’association.
3.6
fonction objectif
fonction d’optimisation
formule qui décrit l’objectif de l’association à partir de l’élément d’entrée (3.2) et de
l’élément idéal (élément associé (3.3))
3.7
fonction L
fonction objectif (3.6) définie à partir de l’ensemble des écarts géométriques locaux signés entre un
élément d’entrée (3.2) et l’élément associé (3.3)
Note 1 à l'article: Les écarts géométriques locaux sont définis dans l’ISO 17450-4, avec une convention de signe
basée sur la frontière matière définie à partir de la géométrie idéale.
3.8
fonction S
fonction objectif (3.6) basée sur la taille de l’entité dimensionnelle associée
Note 1 à l'article: L’élément maximum inscrit et l’élément minimum circonscrit sont des éléments associés obtenus
à partir de la fonction S.
3.9
contrainte d’association
ensemble de restrictions sur la variabilité des paramètres mathématiques décrivant un élément associé
(3.3) dans le processus d’optimisation
EXEMPLE Une contrainte d’orientation, une contrainte de position, une contrainte matière ou une contrainte
de taille sont les différents types de contraintes d’association.
3.10
contrainte d’orientation
contrainte d’association (3.9) liée à un ou plusieurs degrés de liberté en rotation de l’élément associé (3.3)
3.11
contrainte de position
contrainte d’association (3.9) liée à un ou plusieurs degrés de liberté en translation de l’élément associé
(3.3)
3.12
contrainte matière
contrainte d’association (3.9) sur l’élément associé (3.3), en relation avec la frontière matière de l’élément
d’entrée (3.2)
EXEMPLE La contrainte extérieure matière implique que toutes les distances entre l’élément associé et
l’élément d’entrée sont négatives ou égales à zéro.
3.13
contrainte de taille
contrainte d’association (3.9) sur la taille de l’élément associé (3.3)
Note 1 à l'article: Sans contrainte de taille, la taille de l’élément associé est variable pour l’association.
4 Description des composants de spécification d’association du processus
d’association
L’opération d’association est un processus d’optimisation destiné à ajuster un élément idéal avec
une géométrie prédéfinie à un élément d’entrée ou à ajuster un ensemble d’é
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.