ISO 12181-1:2011

Geometrical product specifications (GPS) — Roundness — Part 1: Vocabulary and parameters of roundness

ISO 12181-1:2011 defines the terms and concepts related to the roundness of individual integral features and covers complete roundness profiles only.

Spécification géométrique des produits (GPS) — Circularité — Partie 1: Vocabulaire et paramètres de circularité

L'ISO 12181-1:2011 définit les termes et concepts liés à la circularité des éléments intégraux individuels et couvre uniquement les profils de circularité complets.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 24-Mar-2011
• ICS: 01.040.17 - Metrology and measurement. Physical phenomena (Vocabularies)
• ICS: 17.040.20 - Properties of surfaces
• Technical Committee: ISO/TC 213 - Dimensional and geometrical product specifications and verification
• Drafting Committee: ISO/TC 213 - Dimensional and geometrical product specifications and verification
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 06-Sep-2021

Relations

• Revises: ISO/TS 12181-1:2003 - Geometrical Product Specifications (GPS) — Roundness — Part 1: Vocabulary and parameters of roundness
• Effective Date: 04-Feb-2009

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12181-1
First edition
2011-04-01

Geometrical product specifications
(GPS) — Roundness —
Part 1:
Vocabulary and parameters of roundness
Spécification géométrique des produits (GPS) — Circularité —
Partie 1: Vocabulaire et paramètres de circularité




Reference number
ISO 12181-1:2011(E)
©
ISO 2011

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ISO 12181-1:2011(E)


COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT


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Published in Switzerland

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ISO 12181-1:2011(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 profiles .2
3.3 Terms relating to the reference circle .3
3.4 Terms relating to the circumference .4
3.5 Terms relating to the filter function.4
3.6 Terms relating to parameters.5
Annex A (informative) Mathematical definition of roundness tolerances of nominal integral
features.7
Annex B (informative) Synoptic tables of terms, abbreviated terms and parameters.9
Annex C (informative) Relationship to the GPS matrix model .11
Bibliography.13

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ISO 12181-1:2011(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.
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 12181-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
This first edition of ISO 12181-1 cancels and replaces ISO/TS 12181-1:2003, which has been technically
revised.
ISO 12181 consists of the following parts, under the general title Geometrical product specifications (GPS) —
Roundness:
⎯ Part 1: Vocabulary and parameters of roundness
⎯ Part 2: Specification operators
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ISO 12181-1:2011(E)
Introduction
This part of ISO 12181 is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a
general GPS standard (see ISO/TR 14638). It influences chain link 2 of the chain of standards on form of a
surface (independent of a datum).
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.
For more detailed information on the relationship of this part of ISO 12181 to other standards and the GPS
matrix model, see Annex C.
This part of ISO 12181 defines terms and concepts necessary for defining the specification operators
according to ISO 17450-2 for roundness of integral features.
Extracting data always involves applying a certain filtering process. An additional filtering of the extracted data
might or might 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 influences the actual specification operator
and, consequently, the actual definition of roundness. Therefore, the type of filtering needs to be stated
unambiguously.
This part of ISO 12181 is not intended to disallow any means of measuring roundness.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12181-1:2011(E)

Geometrical product specifications (GPS) — Roundness —
Part 1:
Vocabulary and parameters of roundness
1 Scope
This part of ISO 12181 defines the terms and concepts related to the roundness of individual integral features
and covers complete roundness profiles 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 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 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 document, the terms and definitions given in ISO 14660-1, ISO 14660-2 and
ISO 17450-1 and the following apply.
3.1 General terms
3.1.1
roundness
property of a circle
3.1.2
roundness axis
axis of a feature associated to an integral feature
NOTE The integral feature can be a cylindrical surface or a surface of revolution.

1) To be published. (Revision of ISO/TS 17450-1:2005)
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ISO 12181-1:2011(E)
3.1.3
roundness plane
plane perpendicular to the roundness axis within the full extent of the feature
3.2 Terms relating to profiles
3.2.1
extracted circumferential line
〈roundness〉 digital representation of the intersection of the real surface and the roundness plane
NOTE The extraction conventions for roundness are given in ISO 12181-2. This extracted circumferential line is an
extracted integral feature as defined in ISO 14660-1.
3.2.2
roundness profile
extracted circumferential line intentionally modified by a filter
NOTE This is the profile to which the concepts and parameters of this part of ISO 12181 can be applied.
3.2.3
local roundness deviation
minimum distance from a point on a roundness profile to the reference circle
See Figures 1 and 2.
NOTE 1 For reference circle, see 3.3.1.
NOTE 2 The deviation is negative if from the reference circle the point lies in the direction of the material.

Key
1 reference circle
a
Positive local deviation.
b
Negative local deviation.
Figure 1 — Local form deviation of an internal roundness feature
2 © ISO 2011 – All rights reserved

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ISO 12181-1:2011(E)

Key
1 reference circle
a
Negative local deviation.
b
Positive local deviation.
Figure 2 — Local form deviation of an external roundness feature
3.3 Terms relating to the reference circle
3.3.1
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
3.3.1.1
minimum zone reference circles
two concentric circles enclosing the roundness profile and having the least radial separation
NOTE The abbreviated term MZ is used to refer to minimum zone reference elements.
3.3.1.1.1
outer minimum zone reference circle
outer circle of the minimum zone reference circles
3.3.1.1.2
inner minimum zone reference circle
inner circle of the minimum zone reference circles
3.3.1.1.3
mean minimum zone reference circle
arithmetic mean circle of the minimum zone reference circles
3.3.1.2
least squares reference circle
circle such that the sum of the squares of the local roundness deviations is a minimum
NOTE The abbreviated term LS is used to refer to least squares reference elements and the letter G (for Gaussian)
is used as a prefix for parameters based on least squares reference elements.
3.3.1.3
minimum circumscribed reference circle
smallest possible circle that can be fitted around the roundness profile
NOTE The abbreviated term MC is used to refer to minimum circumscribed reference elements.
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ISO 12181-1:2011(E)
3.3.1.4
maximum inscribed reference circle
largest possible circle that can be fitted within the roundness profile
NOTE 1 Cases exist where the maximum inscribed reference circle is not unique.
NOTE 2 The abbreviated term MI is used to refer to maximum inscribed reference elements.
3.3.2
associated derived centre
centre of the reference circle(s)
3.4 Terms relating to the circumference
3.4.1
undulations per revolution
UPR
number of sinusoidal undulations contained in the roundness profile
3.4.2
circumferential wavelength
circumference of the reference circle divided by the UPR
3.5 Terms relating to the filter function
3.5.1 General
NOTE 1 If not otherwise specified, the details of the filter characteristics are as given in ISO 12181-2.
NOTE 2 Only the phase correct mean line filter is defined (see ISO 11562). Consequently, the terms in this subclause
relate only to this type of filter. Other filter methods are currently being investigated by ISO. It is intended to incorporate
these new filters in a future edition of this part of ISO 12181.
3.5.2
wave filter
filter operating on a closed profile, transmitting a range of sinusoidal undulations for which the ratio of output
to input amplitude is defined,
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 12181-1
Première édition
2011-04-01


Spécification géométrique des produits
(GPS) — Circularité —
Partie 1:
Vocabulaire et paramètres de circularité
Geometrical product specifications (GPS) — Roundness —
Part 1: Vocabulary and parameters of roundness




Numéro de référence
ISO 12181-1:2011(F)
©
ISO 2011

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ISO 12181-1:2011(F)


DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT


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de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse

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ISO 12181-1:2011(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 aux profils.2
3.3 Termes liés au cercle de référence.3
3.4 Termes liés à la circonférence .4
3.5 Termes liés à la fonction de filtrage .4
3.6 Termes relatifs aux paramètres .5
Annexe A (informative) Définition mathématique des tolérances de circularité des éléments
intégraux nominaux .7
Annexe B (informative) Tableaux synoptiques des termes, des termes abrégés et des paramètres.9
Annexe C (informative) Relation avec la matrice GPS .11
Bibliographie.13

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ISO 12181-1:2011(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.
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 12181-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
Cette première édition de l'ISO 12181-1 annule et remplace l'ISO/TS 12181-1:2003, qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 12181 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécification géométrique des
produits (GPS) — Circularité:
⎯ Partie 1: Vocabulaire et paramètres de circularité
⎯ Partie 2: Opérateurs de spécification

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ISO 12181-1:2011(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 12181 est une norme traitant de la spécification géométrique des produits (GPS)
et est à considérer comme une norme GPS générale (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence le maillon 2 de la
chaîne de normes sur la forme d'une ligne indépendante d'une référence spécifiée.
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.
Pour de plus amples informations sur les relations de la présente partie de l'ISO 12181 avec les autres
normes et la matrice GPS, voir l'Annexe C.
La présente partie de l'ISO 12181 fournit les termes et concepts nécessaires à la définition des opérateurs de
spécification selon l'ISO 17450-2 pour la circularité des éléments intégraux.
L’extraction des données implique 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
(gaussien, spline, ondelettes, etc.) ou un filtre non linéaire (par exemple un filtre morphologique). Le type de
filtrage influence la définition de la circularité ainsi que les opérateurs de spécification et, par conséquent,
nécessite d'être précisé de façon non ambiguë.
La présente partie de l'ISO 12181 n'a pas pour objet d'interdire un quelconque moyen de mesure de
circularité.

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NORME INTERNATIONALE ISO 12181-1:2011(F)

Spécification géométrique des produits (GPS) — Circularité —
Partie 1:
Vocabulaire et paramètres de circularité
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 12181 définit les termes et concepts liés à la circularité des éléments intégraux
individuels et couvre uniquement les profils de circularité complets.
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 14660-1:1999, 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 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 17450-1 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1 Termes généraux
3.1.1
circularité
propriété d'un cercle
3.1.2
axe de circularité
axe d'un élément associé à un élément intégral
NOTE L'élément intégral peut être une surface cylindrique ou une surface de révolution.
3.1.3
plan de circularité
plan perpendiculaire à l'axe de circularité sur la totalité de l'élément

1) À publier. (Révision de l'ISO/TS 17450-1:2005)
© ISO 2011 – Tous droits réservés 1

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ISO 12181-1:2011(F)
3.2 Termes liés aux profils
3.2.1
ligne de circonférence extraite
〈circularité〉 représentation numérique de l'intersection entre la surface réelle et le plan de circularité
NOTE Les conventions d'extraction pour la circularité sont données dans l'ISO 12181-2. La ligne de circonférence
extraite est un «élément intégral extrait» tel que défini dans l'ISO 14660-1.
3.2.2
profil de circularité
ligne de circonférence extraite modifiée intentionnellement à l'aide d'un filtre
NOTE C'est le profil à partir duquel les concepts et paramètres de la présente partie de l'ISO 12181 peuvent être
appliqués.
3.2.3
écart local de circularité
distance minimale d'un point sur un profil de circularité au cercle de référence
Voir Figures 1 et 2.
NOTE 1 Pour le cercle de référence, voir 3.3.1.
NOTE 2 L'écart est négatif si, à partir du cercle de référence, le point se trouve dans la direction de la matière.

Légende
1 cercle de référence
a
Écart local positif.
b
Écart local négatif.
Figure 1 — Écart local de forme d'un élément circulaire intérieur
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés

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ISO 12181-1:2011(F)

Légende
1 cercle de référence
a
Écart local négatif.
b
Écart local positif.
Figure 2 — Écart local de forme d'un élément circulaire extérieur
3.3 Termes liés au cercle de référence
3.3.1
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
3.3.1.1
cercles de référence de la zone minimale
deux cercles concentriques renfermant la surface de circularité, et ayant la plus petite différence de rayons
NOTE Le terme abrégé MZ est utilisé pour faire référence aux éléments de référence de la zone minimale.
3.3.1.1.1
cercle extérieur de référence de la zone minimale
celui des cercles de référence de la zone minimale qui est à l'extérieur
3.3.1.1.2
cercle intérieur de référence de la zone minimale
celui des cercles de référence de la zone minimale qui est à l'intérieur
3.3.1.1.3
cercle de référence moyen de la zone minimale
cercle arithmétique moyen des cercles de référence de la zone minimale
3.3.1.2
cercle de référence des moindres carrés
cercle pour lequel la somme des carrés des écarts locaux de circularité est minimale
NOTE Le terme abrégé LS est utilisé pour faire référence aux éléments de référence des moindres carrés et la
lettre G (pour gaussien) est utilisée comme préfixe pour les paramètres basés sur les éléments de référence des
moindres carrés.
3.3.1.3
cercle de référence minimal circonscrit
plus petit cercle ajustable autour du profil de circularité
NOTE Le terme abrégé MC est utilisé pour faire référence aux éléments de référence minimaux circonscrits.
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ISO 12181-1:2011(F)
3.3.1.4
cercle de référence maximal inscrit
plus grand cercle ajustable à l'intérieur du profil de circularité
NOTE 1 Il existe des cas pour lesquels le cercle de référence maximal inscrit n'est pas unique.
NOTE 2 Le terme abrégé MI est utilisé pour faire référence aux éléments de référence maximaux circonscrits.
3.3.2
centre dérivé associé
centre du ou des cercles de référence
3.4 Termes liés à la circonférence
3.4.1
ondulations par tour
UPR
nombre d'ondulations sinusoïdales contenues dans le profil de circularité
3.4.2
longueur d'onde de circonférence
quotient de la circonférence du cercle de référence par l'UPR
3.5 Termes liés à la fonction de filtrage
3.5.1 Généralités
NOTE 1 Sauf spécification contraire, les détails des caractéristiques des filtres sont spécifiés dans l'ISO 12181-2.
NOTE 2 Seule la ligne moyenne du filtre à phase correcte est définie (voir l'ISO 11562). Par conséquent, les termes de
ce paragraphe ne concernent que ce type de filtre. D'autres méthodes de filtrage sont actuellement en cours d'examen à
l'ISO. Il est envisagé que ces nouveaux filtres soient incorporés dans une version future de la présente partie de
l'ISO 12181.
3.5.2
filtre d'onde
filtre, utilisé sur un profil fermé, transmettant une gamme d'ondulations sinusoïdales dont le rappor
...