SIST ISO 3650:2001

Geometrical Product Specifications (GPS) -- Length standards -- Gauge blocks

This International Standard specifies the most important design and metrological characteristics of gauge blocks with a rectangular cross section and a nominal length ln ranging from 0,5 mm to 1000 mm.
Limit deviations and tolerances are stated for the calibration grade K and for the grades 0, 1 and 2 for various measuring purposes.

Spécification géométrique des produits (GPS) -- Étalons de longueur -- Cales-étalons

La présente Norme internationale prescrit les caractéristiques de conception et les caractéristiques métrologiques les plus importantes des cales-étalons de section rectangulaire et de longueur nominale ln comprise entre 0,5 mm
et 1 000 mm.
Elle prescrit les écarts limites et les tolérances des cales de classe d'étalonnage K et de classes 0, 1 et 2 destinées à divers types de mesure.

Specifikacija geometrijskih veličin izdelka - Dolžinski standardi - Merilne kladice

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 30-Jun-2001
• ICS: 17.040.30 - Measuring instruments
• ICS: 17.040.40 - Geometrical Product Specification (GPS)
• Technical Committee: ISEL - Mechanical elements
• Current Stage: 6060 - National Implementation/Publication (Adopted Project)
• Start Date: 01-Jul-2001
• Due Date: 01-Jul-2001
• Completion Date: 01-Jul-2001
• Ref Project: ISO 3650:1998 - Geometrical Product Specifications (GPS) - Length standards - Gauge blocks

Relations

• Revised: ISO 3650:1978 - Gauge blocks
• Effective Date: 12-May-2008

Overview - ISO 3650:1998 (Gauge blocks, GPS - Length standards)

ISO 3650:1998 is an International Standard in the Geometrical Product Specifications (GPS) family that defines the design and metrological requirements for gauge blocks (rectangular cross section) with nominal lengths from 0.5 mm to 1000 mm. It specifies limit deviations and tolerances for calibration grade K and grades 0, 1 and 2, and sets the basis for traceable length measurement used in calibration and precision metrology.

Key topics and technical requirements

• Scope and definitions: Nominal length, central length, variation in length, flatness, and wringing behaviour are defined for consistent use in calibration and inspection.
• Reference conditions & traceability: Lengths and calibrations are referenced to the metre and apply at a reference temperature of 20 °C and standard pressure (101 325 Pa). Traceability is established via an unbroken chain of calibrations ultimately linked to interferometric standards.
• Materials & surface finish: Gauge blocks shall be made of wear‑resistant materials (commonly hardened steel). Steel measuring faces require Vickers hardness ≥ 800 HV 0.5 and surfaces that will wring reliably.
• Thermal behaviour: The coefficient of thermal expansion for steel blocks in the 10–30 °C range is given (with stated uncertainty) so users can apply temperature corrections.
• Dimensional and marking rules: Cross‑section dimensions, marking of nominal length and grade, and support‑mark positions for long blocks (over 100 mm) are specified.
• Metrological requirements: Flatness, parallelism, perpendicularity and allowable variation in length are prescribed per grade.
• Calibration methods: Procedures include interferometry (with auxiliary plate and correction rules), comparison measurement, wringing tests, and requirements for calibration certificates and uncertainty statements.
• Orientation & support: Measurement orientation differs by length (vertical for ≤100 mm; supported horizontal for >100 mm) with specified support positions.

Applications and who uses ISO 3650

• Calibration laboratories and national metrology institutes for producing traceable gauge‑block calibrations.
• Quality control and inspection departments in precision manufacturing, aerospace, automotive and tooling industries.
• Metrology equipment suppliers designing interferometers, comparison rigs and wringing fixtures.
• Standards and conformity assessment bodies applying GPS for dimensional chains.

Related standards

• ISO 1 (reference temperature), ISO 1101 (geometrical tolerancing), ISO 6507-1 (Vickers hardness), ISO 14253-1 (inspection decision rules), and the International Vocabulary of Metrology (VIM). Annex B of ISO 3650 maps the standard to the GPS matrix model.

ISO 3650:1998 is essential for anyone specifying, calibrating or using gauge blocks as primary length standards, ensuring traceable, repeatable and internationally comparable dimensional measurements.

Standards Content (Sample)

SLOVENSKI STANDARD
01-julij-2001
6SHFLILNDFLMDJHRPHWULMVNLKYHOLþLQL]GHOND'ROåLQVNLVWDQGDUGL0HULOQHNODGLFH
Geometrical Product Specifications (GPS) -- Length standards -- Gauge blocks
Spécification géométrique des produits (GPS) -- Étalons de longueur -- Cales-étalons
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 3650:1998
ICS:
17.040.30 Merila Measuring instruments
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3650
Second edition
1998-12-15
Geometrical Product Specifications
(GPS) — Length standards — Gauge blocks
Spécification géométrique des produits (GPS) — Étalons de longueur —
Cales-étalons
A
Reference number
Contents
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Definitions .1
4 Nomenclature of faces .3
5 Basis of measurement, traceability, reference condition.4
5.1 Unit of length: metre.4
5.2 Traceability of the length of a gauge block.4
5.3 Reference temperature and standard pressure.4
5.4 Reference orientation of gauge blocks .5
6 General dimensions, material properties, marking.5
6.1 General dimensions.5
6.2 Material properties.5
6.2.1 Material .5
6.2.2 Coefficient of thermal expansion.6
6.2.3 Hardness.6
6.2.4 Dimensional stability.6
6.3 Marking .6
7 Metrological requirements.6
7.1 General.6
7.2 Flatness tolerance, t .7
f
7.2.1 Gauge blocks with nominal lengths exceeding 2,5 mm .7
7.2.2 Gauge blocks with nominal lengths up to 2,5 mm .7
7.3 Measuring faces.7
©  ISO 1998
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Switzerland
Internet [e-mail]
Printed in Switzerland
ii
© ISO
7.4 Side faces . 7
7.4.1 Flatness . 7
7.4.2 Parallelism. 8
7.4.3 Perpendicularity. 8
7.4.4 Edges . 9
8 Calibration of gauge blocks. 9
8.1 General . 9
8.2 Wringing test. 10
8.3 Measurement by interferometry. 10
8.3.1 Measured length . 10
8.3.2 Auxiliary plate . 10
8.3.3 Corrections to measurements by interferometry . 10
8.3.4 Calibration certificate. 10
8.4 Measurement by comparison. 11
8.4.1 Principle of measurement. 11
8.4.2 Central length. 11
8.4.3 Method of determining length by comparison . 11
8.4.4 Variation in length . 11
8.4.5 Corrections. 12
8.4.6 Calibration certificate. 12
Annex A (informative) Example of a device for the comparison of gauge blocks . 13
Annex B (informative) Relation to the GPS matrix model. 14
Annex C (informative) Bibliography . 15
iii
© ISO
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.
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.
International Standard ISO 3650 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical
product specifications and verification.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 3650:1978), which has been technically revised.
Annexes A, B and C of this International Standard are for information only.
iv
© ISO
Introduction
This International Standard is a geometrical product specification standard and is to be regarded as a general GPS
standard (see ISO/TR 14638). It influences chain link 6 (Calibration requirements — Calibration standards) of the
chain of standards on size and distance.
For more detailed information on the relation of this standard to the GPS matrix model, see annex B.
Gauge blocks are length standards representing specified fractions of the unit of length, the metre, of the
international system of units SI. Depending on the kind of application and the required quality, gauge blocks are
offered in several grades. The calibration of the gauge blocks, i.e. the measurement of the length value at a
specified point of the measuring face and the evaluation of the measurement uncertainty, is the basis for the
application of gauge blocks as length standards.
v
INTERNATIONAL STANDARD  © ISO ISO 3650:1998(E)
Geometrical Product Specifications (GPS) — Length
standards — Gauge blocks
1 Scope
This International Standard specifies the most important design and metrological characteristics of gauge blocks
with a rectangular cross section and a nominal length l ranging from 0,5 mm to 1 000 mm.
n
Limit deviations and tolerances are stated for the calibration grade K and for the grades 0, 1 and 2 for various
measuring purposes.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 1:1975,
Standard reference temperature for industrial length measurements.
1)
ISO 1101:— , Geometrical Product Specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Generalities, definitions,
symbols, indication on drawings.
ISO 6507-1:1997, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method.
ISO 14253-1:1998, Geometrical Product Specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and
measuring equipment — Part 1: Decision rules for proving conformance or non-conformance with specifications.
International vocabulary of basic and general terms in metrology (VIM). BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP,
OIML, 2nd edition, 1993.
3 Definitions
For the purposes of this International Standard, the definitions given in ISO 14253-1, VIM and the following apply.
3.1
gauge block
material measure of rectangular section, made of wear-resistant material, with one pair of planar, mutually parallel
measuring faces, which can be wrung to the measuring faces of other gauge blocks to make composite assemblies,
or to similarly finished surfaces of auxiliary plates for length measurements

1)
To be published. (Revision of ISO 1101:1983)
© ISO
3.2
length of a gauge block
l
perpendicular distance between any particular point of the measuring face and the planar surface of an auxiliary
plate of the same material and surface texture upon which the other measuring face has been wrung
See figure 1.
NOTES
1 The length of a gauge block, l, includes the effect of one-face wringing (see 8.3.1).
2 The length, l, is a physical quantity consisting of a numerical value and a length unit (e.g. metre, millimetre or micrometre).
If only the numerical value is treated (e.g. in tables), the units should be stated explicitly.
3.3
central length of a gauge block
l
c
length of a gauge block taken at the centre point of the free measuring face
See figure 1.
NOTE — Length l is a special instance of length l.
c
Key
1 Auxiliary plate
Figure 1 — Central length l and another example of length l at any point of a gauge block wrung to the
c
plane surface of an auxiliary plate
3.4
deviation of the length at any point from nominal length
e
algebraic difference l – l
n
3.5
deviation from flatness
f
d
minimum distance between two parallel planes between which all points of the measuring face lie
See figure 2.
© ISO
1) See 7.1.
Figure 2 — Deviation f from flatness
d
3.6
variation in length
v
difference between the maximum length l and the minimum length l
max min
See figure 3.
NOTE — The variation in length is equal to the sum of the deviations f and f from the central length l .
o u c
NOTE — See table 4.
Figure 3 — Nominal length l ; central length l ; variation v with f and f ; limit deviations t for the length at
n c o u e
any point, proceeding from the nominal length
3.7
wringing
property of the measuring faces of gauge blocks to adhere to other measuring faces or to faces with similar surface
finish as a result of molecular forces
4 Nomenclature of faces
See figure 4.
© ISO
a) for nominal lengths l < 6 mm
n
b) for nominal lengths l Ä 6 mm
n
Key
1 Left hand measuring face
2 Right hand measuring face
3 Unmarked measuring face
4 Marked measuring face
5 Side faces
6 Marked side face
NOTE — For the complete marking, see 6.3.
Figure 4 — Nomenclature of faces
5 Basis of measurement, traceability, reference condition
5.1 Unit of length: metre
The metre is defined as the length of the path travelled by light in vacuum in 1/299 792 458 of a second (17th
General Conference of Weights and Measures, 1983).
The definition is realized by working wavelength standards recommended by the International Committee of
Weights and Measures (CIPM).
5.2 Traceability of the length of a gauge block
The measured length of a gauge block is traceable to national or international length standards, if the measurement
result can be related by an unbroken chain of comparison measurements each with stated uncertainties to a gauge
block which has been calibrated by interferometry using appropriate wavelength standards.
5.3 Reference temperature and standard pressure
The nominal length and the measured lengths of a gauge block apply at the reference temperature of 20 °C (see

ISO 1) and the standard pressure 101 325 Pa = 1,013 25 bar.
NOTE — The effect on the length of a gauge block caused by deviations from the standard pressure may be ignored under
normal atmospheric conditions.
© ISO
5.4 Reference orientation of gauge blocks
The length of a gauge block up to and including 100 mm nominal length refers to the vertical orientation with the
measuring faces horizontal.
The length of a gauge block over 100 mm nominal length refers to the horizontal orientation with the block
supported on one of the narrow side faces, without additional stress, by suitable supports
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3650
Second edition
1998-12-15
Geometrical Product Specifications
(GPS) — Length standards — Gauge blocks
Spécification géométrique des produits (GPS) — Étalons de longueur —
Cales-étalons
A
Reference number
Contents
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Definitions .1
4 Nomenclature of faces .3
5 Basis of measurement, traceability, reference condition.4
5.1 Unit of length: metre.4
5.2 Traceability of the length of a gauge block.4
5.3 Reference temperature and standard pressure.4
5.4 Reference orientation of gauge blocks .5
6 General dimensions, material properties, marking.5
6.1 General dimensions.5
6.2 Material properties.5
6.2.1 Material .5
6.2.2 Coefficient of thermal expansion.6
6.2.3 Hardness.6
6.2.4 Dimensional stability.6
6.3 Marking .6
7 Metrological requirements.6
7.1 General.6
7.2 Flatness tolerance, t .7
f
7.2.1 Gauge blocks with nominal lengths exceeding 2,5 mm .7
7.2.2 Gauge blocks with nominal lengths up to 2,5 mm .7
7.3 Measuring faces.7
©  ISO 1998
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Switzerland
Internet [e-mail]
Printed in Switzerland
ii
© ISO
7.4 Side faces . 7
7.4.1 Flatness . 7
7.4.2 Parallelism. 8
7.4.3 Perpendicularity. 8
7.4.4 Edges . 9
8 Calibration of gauge blocks. 9
8.1 General . 9
8.2 Wringing test. 10
8.3 Measurement by interferometry. 10
8.3.1 Measured length . 10
8.3.2 Auxiliary plate . 10
8.3.3 Corrections to measurements by interferometry . 10
8.3.4 Calibration certificate. 10
8.4 Measurement by comparison. 11
8.4.1 Principle of measurement. 11
8.4.2 Central length. 11
8.4.3 Method of determining length by comparison . 11
8.4.4 Variation in length . 11
8.4.5 Corrections. 12
8.4.6 Calibration certificate. 12
Annex A (informative) Example of a device for the comparison of gauge blocks . 13
Annex B (informative) Relation to the GPS matrix model. 14
Annex C (informative) Bibliography . 15
iii
© ISO
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.
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.
International Standard ISO 3650 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical
product specifications and verification.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 3650:1978), which has been technically revised.
Annexes A, B and C of this International Standard are for information only.
iv
© ISO
Introduction
This International Standard is a geometrical product specification standard and is to be regarded as a general GPS
standard (see ISO/TR 14638). It influences chain link 6 (Calibration requirements — Calibration standards) of the
chain of standards on size and distance.
For more detailed information on the relation of this standard to the GPS matrix model, see annex B.
Gauge blocks are length standards representing specified fractions of the unit of length, the metre, of the
international system of units SI. Depending on the kind of application and the required quality, gauge blocks are
offered in several grades. The calibration of the gauge blocks, i.e. the measurement of the length value at a
specified point of the measuring face and the evaluation of the measurement uncertainty, is the basis for the
application of gauge blocks as length standards.
v
INTERNATIONAL STANDARD  © ISO ISO 3650:1998(E)
Geometrical Product Specifications (GPS) — Length
standards — Gauge blocks
1 Scope
This International Standard specifies the most important design and metrological characteristics of gauge blocks
with a rectangular cross section and a nominal length l ranging from 0,5 mm to 1 000 mm.
n
Limit deviations and tolerances are stated for the calibration grade K and for the grades 0, 1 and 2 for various
measuring purposes.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 1:1975,
Standard reference temperature for industrial length measurements.
1)
ISO 1101:— , Geometrical Product Specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Generalities, definitions,
symbols, indication on drawings.
ISO 6507-1:1997, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method.
ISO 14253-1:1998, Geometrical Product Specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and
measuring equipment — Part 1: Decision rules for proving conformance or non-conformance with specifications.
International vocabulary of basic and general terms in metrology (VIM). BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP,
OIML, 2nd edition, 1993.
3 Definitions
For the purposes of this International Standard, the definitions given in ISO 14253-1, VIM and the following apply.
3.1
gauge block
material measure of rectangular section, made of wear-resistant material, with one pair of planar, mutually parallel
measuring faces, which can be wrung to the measuring faces of other gauge blocks to make composite assemblies,
or to similarly finished surfaces of auxiliary plates for length measurements

1)
To be published. (Revision of ISO 1101:1983)
© ISO
3.2
length of a gauge block
l
perpendicular distance between any particular point of the measuring face and the planar surface of an auxiliary
plate of the same material and surface texture upon which the other measuring face has been wrung
See figure 1.
NOTES
1 The length of a gauge block, l, includes the effect of one-face wringing (see 8.3.1).
2 The length, l, is a physical quantity consisting of a numerical value and a length unit (e.g. metre, millimetre or micrometre).
If only the numerical value is treated (e.g. in tables), the units should be stated explicitly.
3.3
central length of a gauge block
l
c
length of a gauge block taken at the centre point of the free measuring face
See figure 1.
NOTE — Length l is a special instance of length l.
c
Key
1 Auxiliary plate
Figure 1 — Central length l and another example of length l at any point of a gauge block wrung to the
c
plane surface of an auxiliary plate
3.4
deviation of the length at any point from nominal length
e
algebraic difference l – l
n
3.5
deviation from flatness
f
d
minimum distance between two parallel planes between which all points of the measuring face lie
See figure 2.
© ISO
1) See 7.1.
Figure 2 — Deviation f from flatness
d
3.6
variation in length
v
difference between the maximum length l and the minimum length l
max min
See figure 3.
NOTE — The variation in length is equal to the sum of the deviations f and f from the central length l .
o u c
NOTE — See table 4.
Figure 3 — Nominal length l ; central length l ; variation v with f and f ; limit deviations t for the length at
n c o u e
any point, proceeding from the nominal length
3.7
wringing
property of the measuring faces of gauge blocks to adhere to other measuring faces or to faces with similar surface
finish as a result of molecular forces
4 Nomenclature of faces
See figure 4.
© ISO
a) for nominal lengths l < 6 mm
n
b) for nominal lengths l Ä 6 mm
n
Key
1 Left hand measuring face
2 Right hand measuring face
3 Unmarked measuring face
4 Marked measuring face
5 Side faces
6 Marked side face
NOTE — For the complete marking, see 6.3.
Figure 4 — Nomenclature of faces
5 Basis of measurement, traceability, reference condition
5.1 Unit of length: metre
The metre is defined as the length of the path travelled by light in vacuum in 1/299 792 458 of a second (17th
General Conference of Weights and Measures, 1983).
The definition is realized by working wavelength standards recommended by the International Committee of
Weights and Measures (CIPM).
5.2 Traceability of the length of a gauge block
The measured length of a gauge block is traceable to national or international length standards, if the measurement
result can be related by an unbroken chain of comparison measurements each with stated uncertainties to a gauge
block which has been calibrated by interferometry using appropriate wavelength standards.
5.3 Reference temperature and standard pressure
The nominal length and the measured lengths of a gauge block apply at the reference temperature of 20 °C (see

ISO 1) and the standard pressure 101 325 Pa = 1,013 25 bar.
NOTE — The effect on the length of a gauge block caused by deviations from the standard pressure may be ignored under
normal atmospheric conditions.
© ISO
5.4 Reference orientation of gauge blocks
The length of a gauge block up to and including 100 mm nominal length refers to the vertical orientation with the
measuring faces horizontal.
The length of a gauge block over 100 mm nominal length refers to the horizontal orientation with the block
supported on one of the narrow side faces, without additional stress, by suitable supports each at a distance of
0,211 times the nominal length from the ends. When such a gauge block is measured by interferometry in horizontal
orientation, the weight of the auxiliary plate wrung to one of the measuring faces shall be compensated.
6 General dimensions, material properties, marking
6.1 General dimensions
The nominal dimensions of the cross section and their limit deviations are given in table 1.
Table 1 — Cross section
Dimensions in millimetres
Cross section Nominal length, l ab
n
nominal limit nominal limit
deviation deviation
0,5 ¶ l ¶ 10 30
n – 0,
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 3650
Deuxième édition
1998-12-15
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Étalons de longueur —
Cales-étalons
Geometrical Product Specifications (GPS) — Length standards — Gauge
blocks
A
Numéro de référence
Sommaire Page
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Définitions .1
4 Nomenclature des faces.3
5 Données de base pour la mesure, traçabilité, condition de référence.4
5.1 Unité de longueur: le mètre .4
5.2 Traçabilité de la longueur d'une cale-étalon.4
5.3 Température de référence et pression normale .4
5.4 Position de référence d'une cale-étalon.5
6 Dimensions générales, propriétés du matériau, marquage .5
6.1 Dimensions générales.5
6.2 Propriétés du matériau.6
6.2.1 Matériau .6
6.2.2 Coefficient de dilatation thermique.6
6.2.3 Dureté.6
6.2.4 Stabilité dimensionnelle.6
6.3 Marquage.6
7 Exigences métrologiques .7
7.1 Généralités .7
7.2 Tolérance de planéité, t .7
f
7.2.1 Cales-étalons de longueur nominale supérieure à 2,5 mm .7
7.2.2 Cales-étalons de longueur nominale jusqu'à 2,5 mm .7
7.3 Faces de mesure.7
©  ISO 1998
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, 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 et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet [e-mail]
Imprimé en Suisse
ii
© ISO
7.4 Faces latérales . 8
7.4.1 Planéité . 8
7.4.2 Parallélisme. 8
7.4.3 Perpendicularité. 8
7.4.4 Arêtes. 9
8 Étalonnage des cales-étalons . 9
8.1 Généralités . 9
8.2 Essai d'adhérence . 10
8.3 Mesure par interférométrie . 10
8.3.1 Longueur mesurée . 10
8.3.2 Plan auxiliaire. 10
8.3.3 Corrections des mesures par interférométrie. 10
8.3.4 Certificat d'étalonnage . 10
8.4 Mesure par comparaison . 11
8.4.1 Principe de mesure. 11
8.4.2 Longueur au centre . 11
8.4.3 Méthode de détermination de la longueur par comparaison . 11
8.4.4 Variation de longueur. 11
8.4.5 Corrections. 12
8.4.6 Certificat d'étalonnage . 12
Annexe A (informative) Exemple de dispositif pour la comparaison des cales-étalons . 13
Annexe B (informative) Relation avec la matrice GPS. 14
Annexe C (informative) Bibliographie . 15
iii
© ISO
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 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.
La Norme internationale ISO 3650 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 3650:1978), dont elle constitue une révision
technique.
Les annexes A, B et C de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre d’information.
iv
© ISO
Introduction
La présente Norme internationale qui traite de la spécification géométrique des produits (GPS) est considérée
comme une norme GPS générale (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence le maillon 6 (Exigences d'étalonnage —
Étalons d'étalonnage) des chaînes de normes relatives aux taille et distance.
Pour de plus amples informations sur la relation de la présente Norme internationale avec les autres normes et la
matrice GPS, voir l'annexe B.
Les cales-étalons sont des étalons de longueur représentant une certaine fraction de l'unité de longueur, le mètre,
dans le Système international d'unités (SI). En fonction du type d'utilisation et de la qualité requise, les cales-étalons
sont proposées suivant plusieurs classes. L'étalonnage des cales-étalons, c'est-à-dire la mesure de leur longueur
en un point spécifié de la face de mesure et l'évaluation de l'incertitude de mesure, est la base pour l'utilisation des
cales-étalons comme étalons de longueur.
v
NORME INTERNATIONALE  © ISO ISO 3650:1998(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Étalons
de longueur — Cales-étalons
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale prescrit les caractéristiques de conception et les caractéristiques métrologiques
les plus importantes des cales-étalons de section rectangulaire et de longueur nominale l comprise entre 0,5 mm
n
et 1 000 mm.
Elle prescrit les écarts limites et les tolérances des cales de classe d'étalonnage K et de classes 0, 1 et 2 destinées
à divers types de mesure.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer l'édition la plus récente des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 1:1975, Température normale de référence des mesures industrielles de longueur.
1)
ISO 1101:— Spécifications géométriques des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Généralités,
définitions, symboles, indication sur les dessins.
ISO 6507-1:1997, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d’essai.
ISO 14253-1:1998, Spécifications géométriques des produits (GPS) — Vérification par mesure des pièces et des
instruments de mesure — Partie 1: Règles de décision pour prouver la conformité ou la non-conformité à la
spécification.
Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie (VIM). BIPM, CEI, FICC, ISO, OIML,
e
UICPA, UIPPA, 2 édition, 1993.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions données dans l’ISO 14253-1 et le VIM, ainsi
que les définitions suivantes, s'appliquent.
3.1
cale-étalon
mesure matérialisée de section rectangulaire, exécutée en un matériau résistant à l'usure, présentant deux faces
de mesure planes et parallèles entre elles, qui doivent pouvoir adhérer aux faces de mesure d'autres cales-étalons
pour composer des assemblages, ou aux surfaces planes de même finition de plans auxiliaires utilisés pour les
mesures de longueur
1)
À publier. (Révision de l’ISO 1101:1983)
© ISO
3.2
longueur d'une cale-étalon
l
par convention, distance entre tout point particulier d'une face de mesure et la surface plane d'un plan auxiliaire de
même matériau et de même état de surface sur lequel est accolée l'autre face de mesure
Voir figure 1.
NOTES
1 La longueur d'une cale-étalon, l, tient compte de l'effet d'adhérence d'une face (voir 8.3.1).
2 La longueur, l, est une grandeur physique comprenant une valeur numérique et une unité de longueur (par exemple
mètre, millimètre ou micromètre). Lorsqu'on se réfère à la valeur numérique seule (par exemple dans des tableaux), il convient
que les unités soient explicitement définies.
3.3
longueur au centre d'une cale-étalon
l
c
longueur d'une cale-étalon prise au centre de la face de mesure libre
Voir figure 1.
NOTE — l est une longueur l particulière.
c
Légende
1 Plan auxiliaire
Figure 1 — Longueur au centre l et autre exemple de longueur l en tout point d'une cale-étalon en
c
adhérence sur la surface plane d'un plan auxiliaire
3.4
écart de longueur en tout point par rapport à la longueur nominale
e
différence algébrique l - l
n
3.5
écart de planéité
f
d
distance minimale entre deux plans parallèles entre lesquels sont compris tous les points de la face de mesure
Voir figure 2.
© ISO
1) Voir 7.1.
Figure 2 — Écart de planéité, f
d
3.6
variation de longueur
v
différence entre la longueur maximale l et la longueur minimale l
max min
Voir figure 3.
NOTE — La variation de longueur est égale à la somme des écarts f et f par rapport à la longueur au centre l .
o u c
NOTE — Voir tableau 4.
Figure 3 — Longueur nominale l ; longueur au centre l ; écart v avec f et f ; écarts limites t
n c o u e
de la longueur en tout point, par rapport à la longueur nominale
3.7
accolement
propriété des faces de mesure des cales-étalons d'adhérer à d'autres faces de mesure ou à des faces ayant une
finition de surface similaire, sous l'action de forces moléculaires
4 Nomenclature des faces
Voir figure 4.
© ISO
a) pour les longueurs nominales l , 6 mm
n
b) pour les longueurs nominales l > 6 mm
n
Légende
1 Face de mesure gauche
2 Face de mesure droite
3 Face de mesure non marquée
4 Face de mesure marquée
5 Face latérale
6 Face latérale marquée
NOTE — Pour le marquage complet, voir 6.3.
Figure 4 — Nomenclature des faces
5 Données de base pour la mesure, traçabilité, condition de référence
5.1 Unité de longueur: le mètre
Le mètre est défini comme étant la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de
e
1/299 792 458 de seconde (17 Conférence générale des poids et mesures, 1983).
Cette définition est établie à partir d'étalons de travail de longueur d'onde recommandés par le Comité international
des poids et mesures (CIPM).
5.2 Traçabilité de la longueur d'une cale-étalon
La longueur mesurée d'une cale-étalon est raccordée aux étalons de longueur nationaux et internationaux, lorsque
le résultat de mesure peut être relié par une chaîne ininterrompue de mesures par comparaison, dont les
incertitudes de chacune ont été déterminées, à une cale-étalon ayant été étalonnée par interférométrie avec des
étalons de longueur d'onde adaptés.
5.3 Température de référence et pression normale
La longueur nominale et les longueurs mesurées d'une cale-étalon doivent être données pour une température de
référence de 20 °C (voir ISO 1) et pour une pression normale de 101 325 Pa = 1,013 25 bar.
NOTE — L'influence de la variation de pression par rapport à la pression normale sur la longueur d'une cale-étalon peut être
négligée dans les conditions atmosphériques normales.
© ISO
5.4 Position de référence d'une cale-étalon
La longueur d'une cale-étalon jusqu'à une longueur nominale de 100 mm inclus se rapporte à la position verticale,
les faces de mesure étant horizontales.
La longueur d'une cale-étalon au-dessus d'une longueur nominale de 100 mm se rapporte à la position horizontale,
la cale étant en appui sur l'une de ses plus petites faces latérales, sans contrainte supplémentaire, sur des supports
appropriés situés à une distance des extrémités égale à 0,211 fois la longueur nominale. Quand une telle cale-
étalon est mesurée par interférométrie en position horizontale, le poids du plan auxiliaire accolé à l'une des faces de
mesure doit être compensé.
6 Dimensions générales, propriétés du matériau, marquage
6.1 Dimensions générales
Les dimensions nominales de la section droite et leurs écarts limites sont donnés dans le tableau 1.
Tableau 1 — Section droite
Dimensions en millimètres
Section droite Longueur nominale, l ab
n
nom. écarts nom. écarts
limites limites
0,5 ¶ l ¶ 10 30
n
– 0,05
– 0,20
− 03,
10 , l ¶ 1 000 35
n
Si des cales-étalons de longueur nominale supérieure à 100 mm sont fournies avec des trous d'assemblage, les
dimensions et la position de ces trous doivent correspondre aux indications de la figure 5. Les cales-étalons de
classe K ne doivent pas être associées à des dispositifs d'assemblage.
Dimensions en millimètres
Légende
1 Face de mesure
Figure 5 — Dimensions des trous d'
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 3650
Deuxième édition
1998-12-15
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Étalons de longueur —
Cales-étalons
Geometrical Product Specifications (GPS) — Length standards — Gauge
blocks
A
Numéro de référence
Sommaire Page
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Définitions .1
4 Nomenclature des faces.3
5 Données de base pour la mesure, traçabilité, condition de référence.4
5.1 Unité de longueur: le mètre .4
5.2 Traçabilité de la longueur d'une cale-étalon.4
5.3 Température de référence et pression normale .4
5.4 Position de référence d'une cale-étalon.5
6 Dimensions générales, propriétés du matériau, marquage .5
6.1 Dimensions générales.5
6.2 Propriétés du matériau.6
6.2.1 Matériau .6
6.2.2 Coefficient de dilatation thermique.6
6.2.3 Dureté.6
6.2.4 Stabilité dimensionnelle.6
6.3 Marquage.6
7 Exigences métrologiques .7
7.1 Généralités .7
7.2 Tolérance de planéité, t .7
f
7.2.1 Cales-étalons de longueur nominale supérieure à 2,5 mm .7
7.2.2 Cales-étalons de longueur nominale jusqu'à 2,5 mm .7
7.3 Faces de mesure.7
©  ISO 1998
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, 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 et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet [e-mail]
Imprimé en Suisse
ii
© ISO
7.4 Faces latérales . 8
7.4.1 Planéité . 8
7.4.2 Parallélisme. 8
7.4.3 Perpendicularité. 8
7.4.4 Arêtes. 9
8 Étalonnage des cales-étalons . 9
8.1 Généralités . 9
8.2 Essai d'adhérence . 10
8.3 Mesure par interférométrie . 10
8.3.1 Longueur mesurée . 10
8.3.2 Plan auxiliaire. 10
8.3.3 Corrections des mesures par interférométrie. 10
8.3.4 Certificat d'étalonnage . 10
8.4 Mesure par comparaison . 11
8.4.1 Principe de mesure. 11
8.4.2 Longueur au centre . 11
8.4.3 Méthode de détermination de la longueur par comparaison . 11
8.4.4 Variation de longueur. 11
8.4.5 Corrections. 12
8.4.6 Certificat d'étalonnage . 12
Annexe A (informative) Exemple de dispositif pour la comparaison des cales-étalons . 13
Annexe B (informative) Relation avec la matrice GPS. 14
Annexe C (informative) Bibliographie . 15
iii
© ISO
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 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.
La Norme internationale ISO 3650 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 3650:1978), dont elle constitue une révision
technique.
Les annexes A, B et C de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre d’information.
iv
© ISO
Introduction
La présente Norme internationale qui traite de la spécification géométrique des produits (GPS) est considérée
comme une norme GPS générale (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence le maillon 6 (Exigences d'étalonnage —
Étalons d'étalonnage) des chaînes de normes relatives aux taille et distance.
Pour de plus amples informations sur la relation de la présente Norme internationale avec les autres normes et la
matrice GPS, voir l'annexe B.
Les cales-étalons sont des étalons de longueur représentant une certaine fraction de l'unité de longueur, le mètre,
dans le Système international d'unités (SI). En fonction du type d'utilisation et de la qualité requise, les cales-étalons
sont proposées suivant plusieurs classes. L'étalonnage des cales-étalons, c'est-à-dire la mesure de leur longueur
en un point spécifié de la face de mesure et l'évaluation de l'incertitude de mesure, est la base pour l'utilisation des
cales-étalons comme étalons de longueur.
v
NORME INTERNATIONALE  © ISO ISO 3650:1998(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Étalons
de longueur — Cales-étalons
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale prescrit les caractéristiques de conception et les caractéristiques métrologiques
les plus importantes des cales-étalons de section rectangulaire et de longueur nominale l comprise entre 0,5 mm
n
et 1 000 mm.
Elle prescrit les écarts limites et les tolérances des cales de classe d'étalonnage K et de classes 0, 1 et 2 destinées
à divers types de mesure.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer l'édition la plus récente des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 1:1975, Température normale de référence des mesures industrielles de longueur.
1)
ISO 1101:— Spécifications géométriques des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Généralités,
définitions, symboles, indication sur les dessins.
ISO 6507-1:1997, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d’essai.
ISO 14253-1:1998, Spécifications géométriques des produits (GPS) — Vérification par mesure des pièces et des
instruments de mesure — Partie 1: Règles de décision pour prouver la conformité ou la non-conformité à la
spécification.
Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie (VIM). BIPM, CEI, FICC, ISO, OIML,
e
UICPA, UIPPA, 2 édition, 1993.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions données dans l’ISO 14253-1 et le VIM, ainsi
que les définitions suivantes, s'appliquent.
3.1
cale-étalon
mesure matérialisée de section rectangulaire, exécutée en un matériau résistant à l'usure, présentant deux faces
de mesure planes et parallèles entre elles, qui doivent pouvoir adhérer aux faces de mesure d'autres cales-étalons
pour composer des assemblages, ou aux surfaces planes de même finition de plans auxiliaires utilisés pour les
mesures de longueur
1)
À publier. (Révision de l’ISO 1101:1983)
© ISO
3.2
longueur d'une cale-étalon
l
par convention, distance entre tout point particulier d'une face de mesure et la surface plane d'un plan auxiliaire de
même matériau et de même état de surface sur lequel est accolée l'autre face de mesure
Voir figure 1.
NOTES
1 La longueur d'une cale-étalon, l, tient compte de l'effet d'adhérence d'une face (voir 8.3.1).
2 La longueur, l, est une grandeur physique comprenant une valeur numérique et une unité de longueur (par exemple
mètre, millimètre ou micromètre). Lorsqu'on se réfère à la valeur numérique seule (par exemple dans des tableaux), il convient
que les unités soient explicitement définies.
3.3
longueur au centre d'une cale-étalon
l
c
longueur d'une cale-étalon prise au centre de la face de mesure libre
Voir figure 1.
NOTE — l est une longueur l particulière.
c
Légende
1 Plan auxiliaire
Figure 1 — Longueur au centre l et autre exemple de longueur l en tout point d'une cale-étalon en
c
adhérence sur la surface plane d'un plan auxiliaire
3.4
écart de longueur en tout point par rapport à la longueur nominale
e
différence algébrique l - l
n
3.5
écart de planéité
f
d
distance minimale entre deux plans parallèles entre lesquels sont compris tous les points de la face de mesure
Voir figure 2.
© ISO
1) Voir 7.1.
Figure 2 — Écart de planéité, f
d
3.6
variation de longueur
v
différence entre la longueur maximale l et la longueur minimale l
max min
Voir figure 3.
NOTE — La variation de longueur est égale à la somme des écarts f et f par rapport à la longueur au centre l .
o u c
NOTE — Voir tableau 4.
Figure 3 — Longueur nominale l ; longueur au centre l ; écart v avec f et f ; écarts limites t
n c o u e
de la longueur en tout point, par rapport à la longueur nominale
3.7
accolement
propriété des faces de mesure des cales-étalons d'adhérer à d'autres faces de mesure ou à des faces ayant une
finition de surface similaire, sous l'action de forces moléculaires
4 Nomenclature des faces
Voir figure 4.
© ISO
a) pour les longueurs nominales l , 6 mm
n
b) pour les longueurs nominales l > 6 mm
n
Légende
1 Face de mesure gauche
2 Face de mesure droite
3 Face de mesure non marquée
4 Face de mesure marquée
5 Face latérale
6 Face latérale marquée
NOTE — Pour le marquage complet, voir 6.3.
Figure 4 — Nomenclature des faces
5 Données de base pour la mesure, traçabilité, condition de référence
5.1 Unité de longueur: le mètre
Le mètre est défini comme étant la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de
e
1/299 792 458 de seconde (17 Conférence générale des poids et mesures, 1983).
Cette définition est établie à partir d'étalons de travail de longueur d'onde recommandés par le Comité international
des poids et mesures (CIPM).
5.2 Traçabilité de la longueur d'une cale-étalon
La longueur mesurée d'une cale-étalon est raccordée aux étalons de longueur nationaux et internationaux, lorsque
le résultat de mesure peut être relié par une chaîne ininterrompue de mesures par comparaison, dont les
incertitudes de chacune ont été déterminées, à une cale-étalon ayant été étalonnée par interférométrie avec des
étalons de longueur d'onde adaptés.
5.3 Température de référence et pression normale
La longueur nominale et les longueurs mesurées d'une cale-étalon doivent être données pour une température de
référence de 20 °C (voir ISO 1) et pour une pression normale de 101 325 Pa = 1,013 25 bar.
NOTE — L'influence de la variation de pression par rapport à la pression normale sur la longueur d'une cale-étalon peut être
négligée dans les conditions atmosphériques normales.
© ISO
5.4 Position de référence d'une cale-étalon
La longueur d'une cale-étalon jusqu'à une longueur nominale de 100 mm inclus se rapporte à la position verticale,
les faces de mesure étant horizontales.
La longueur d'une cale-étalon au-dessus d'une longueur nominale de 100 mm se rapporte à la position horizontale,
la cale étant en appui sur l'une de ses plus petites faces latérales, sans contrainte supplémentaire, sur des supports
appropriés situés à une distance des extrémités égale à 0,211 fois la longueur nominale. Quand une telle cale-
étalon est mesurée par interférométrie en position horizontale, le poids du plan auxiliaire accolé à l'une des faces de
mesure doit être compensé.
6 Dimensions générales, propriétés du matériau, marquage
6.1 Dimensions générales
Les dimensions nominales de la section droite et leurs écarts limites sont donnés dans le tableau 1.
Tableau 1 — Section droite
Dimensions en millimètres
Section droite Longueur nominale, l ab
n
nom. écarts nom. écarts
limites limites
0,5 ¶ l ¶ 10 30
n
– 0,05
– 0,20
− 03,
10 , l ¶ 1 000 35
n
Si des cales-étalons de longueur nominale supérieure à 100 mm sont fournies avec des trous d'assemblage, les
dimensions et la position de ces trous doivent correspondre aux indications de la figure 5. Les cales-étalons de
classe K ne doivent pas être associées à des dispositifs d'assemblage.
Dimensions en millimètres
Légende
1 Face de mesure
Figure 5 — Dimensions des trous d'assemblage
© ISO
6.2 Propriétés du matériau
6.2.1 Matériau
Les cales-étalons doivent être exécutées en acier de haute qualité ou dans un matériau de résistance à l'usure
similaire, capable de recevoir le fini permettant aux surfa
...