GB/T 1958—2017在實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可中存在的問題及對策

丁力永

中國合格評定國家認(rèn)可中心

1 引言

GB/T 1958—2017《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 幾何公差 檢測與驗(yàn)證》(以下簡稱GB/T 1958)[1],主要規(guī)定了幾何公差中的形狀誤差、方向誤差、位置誤差和跳動誤差的檢測條件、檢測方法、誤差評定方法、測量不確定度估算方法、檢測與驗(yàn)證操作集制定方法及合格評定規(guī)則,并給出了幾何誤差的檢測與驗(yàn)證方案及示例,適用于工件幾何誤差的檢測與驗(yàn)證。按照GB/T 1958對工件進(jìn)行測量檢測,可以驗(yàn)證工件的幾何精度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,或間接驗(yàn)證精密加工裝備的加工精度。

實(shí)驗(yàn)室通過獲得中國合格評定國家認(rèn)可委員會(CNAS)的認(rèn)可,證明其具備了按規(guī)定要求在獲準(zhǔn)認(rèn)可范圍內(nèi)提供檢測服務(wù)的能力,有利于促進(jìn)其檢測結(jié)果被社會和貿(mào)易雙方廣泛相信、接受和使用。截至2022年12月31日,CNAS已認(rèn)可各類實(shí)驗(yàn)室超過14000家,其中,有446家獲得了GB/T 1958檢測能力的認(rèn)可,并分布在多個領(lǐng)域和行業(yè),主要有傳統(tǒng)機(jī)械、汽車零部件、儀器儀表、電子電器、航空航天、船舶兵器,以及計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)檢機(jī)構(gòu)等。

GB/T 1958是制造業(yè)通用的基礎(chǔ)性檢測方法標(biāo)準(zhǔn),是工件幾何精度檢測的重要依據(jù),越來越多的實(shí)驗(yàn)室申請認(rèn)可。認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室在CNAS內(nèi)部也是按照領(lǐng)域和行業(yè)分工負(fù)責(zé),同時認(rèn)可評審技術(shù)專家來自實(shí)驗(yàn)室,必然帶有所在領(lǐng)域和行業(yè)的習(xí)慣或局限,在認(rèn)可評審的一致性、規(guī)范性、科學(xué)性上難免存在問題,本文從申請必要性、能力表述、標(biāo)準(zhǔn)間協(xié)調(diào)、能力驗(yàn)證等方面進(jìn)行探討并提出對策。

2 GB/T 1958申請認(rèn)可的必要性

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)使用適當(dāng)?shù)姆椒ê统绦蜷_展所有實(shí)驗(yàn)室活動,包括測量不確定度的評定及使用統(tǒng)計(jì)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析[2]。

如果一個產(chǎn)品存在專用的檢測方法,僅需申請認(rèn)可該專用檢測方法即可,不必申請GB/T 1958認(rèn)可。例如,JB/T 10231.25—2006《刀具產(chǎn)品檢測方法 第25部分:金屬切割帶鋸條》條款8/直線度誤差;JB/T 10231.12—2017《刀具產(chǎn)品檢測方法 第12部分:三面刃銑刀》條款6/徑向圓跳動誤差和條款7/軸向圓跳動誤差。

在產(chǎn)品(檢測)標(biāo)準(zhǔn)本身已包含具體的檢測方法時,即便檢測方法的內(nèi)容比較簡單,也僅需申請認(rèn)可該產(chǎn)品(檢測)標(biāo)準(zhǔn)即可,不必申請GB/T 1958認(rèn)可。例如,GB/T 6091—2004《刀口形直尺》條款6/直線度誤差;GB/T 25667.3—2010《整體硬質(zhì)合金直柄麻花鉆 第3部分:技術(shù)條件》條款A(yù).2/徑向圓跳動誤差和A.3/斜向圓跳動誤差。

3 GB/T 1958檢測能力表述一致性

3.1 檢測對象

GB/T 1958標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定適用的檢測對象是工件。按加工方式,可以是機(jī)械加工件、鍛件、鑄件、3D打印件等;按工件材質(zhì),可以是金屬件、塑料件、橡膠件、陶瓷件、復(fù)合材料件等;按是否裝配,可以是零件、部件、產(chǎn)品等。

目前的認(rèn)可中,檢測對象的表述多種多樣,例如產(chǎn)品、工件、光滑工件、機(jī)械加工件、機(jī)械零部件、通用零部件、汽車零部件、電子元器件、金屬零件、橡膠件等,甚至有的實(shí)驗(yàn)室因?yàn)楣ぜ馁|(zhì)不同而重復(fù)表述GB/T 1958,例如檢測對象分為金屬零件和塑料零件。

檢測對象的表述既要能夠涵蓋各領(lǐng)域和行業(yè),又要兼顧傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)習(xí)慣。對于檢測能力全面、業(yè)務(wù)范圍寬泛的實(shí)驗(yàn)室建議統(tǒng)一使用“通用零部件”,在機(jī)械行業(yè)建議統(tǒng)一使用“機(jī)械零部件”。在特定實(shí)驗(yàn)室檢測對象也可以更加具體,但應(yīng)考慮到過于具體可能會限制實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用。

3.2 認(rèn)可代碼

目前在確定認(rèn)可代碼時,多數(shù)是依據(jù)特定檢測對象,例如金屬零件使用0301(金屬材料及制品/機(jī)械性能)、塑料零件使用0507(塑料)以及電子元器件使用0406,這種做法既不嚴(yán)謹(jǐn)也不準(zhǔn)確。認(rèn)可代碼是選派實(shí)驗(yàn)室技術(shù)評審專家的依據(jù),不準(zhǔn)確、不科學(xué)可能影響評審派員的專業(yè)覆蓋性,進(jìn)而影響技術(shù)評審質(zhì)量。

按照CNAS-AL06:2015《實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可領(lǐng)域分類》[3],凡是申請認(rèn)可GB/T 1958,無論實(shí)驗(yàn)室屬于哪個領(lǐng)域和行業(yè),無論檢測對象如何表述,實(shí)質(zhì)的檢測技術(shù)領(lǐng)域均屬于幾何量檢測的范疇,認(rèn)可代碼建議統(tǒng)一使用030701(幾何量檢測)。

3.3 檢測項(xiàng)目/參數(shù)

GB/T 1958將幾何誤差分為形狀誤差、方向誤差、位置誤差和跳動誤差,包含直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度、面輪廓度、平行度、垂直度、傾斜度、同心度、同軸度、對稱度、位置度、圓跳動、全跳動15個誤差參數(shù)。

目前的認(rèn)可中,檢測項(xiàng)目/參數(shù)表述存在的問題最多,主要有專業(yè)術(shù)語使用不嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)驗(yàn)室間表述不一致、重復(fù)表述不簡潔等,有的表述為1幾何公差,有的表述為1形狀誤差、2方向誤差、3位置誤差、4跳動誤差,有的表述為1直線度、2平面度、3圓度、4圓柱度、5線輪廓度、6面輪廓度、7平行度、8垂直度、9傾斜度、10同心度、11同軸度、12對稱度、13位置度、14圓跳動、15全跳動。

基于科學(xué)、規(guī)范、簡潔、準(zhǔn)確的能力表述目標(biāo),結(jié)合認(rèn)可實(shí)踐和專家意見,建議如下:

①幾何公差是對幾何誤差的要求,由標(biāo)準(zhǔn)或圖紙給定,不是檢測項(xiàng)目,實(shí)際測量中誤差才是被測量,因此檢測項(xiàng)目/參數(shù)均應(yīng)表述為誤差,例如幾何誤差、圓度誤差等。在其他檢測標(biāo)準(zhǔn)中,也可能表述為偏差,根據(jù)JJF 1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》[4],此時誤差與偏差的概念一致。

②目前的認(rèn)可中,對于直線度誤差等15個分類屬于檢測項(xiàng)目還是檢測參數(shù)存在不同意見。檢測項(xiàng)目指檢測活動所針對的產(chǎn)品屬性,可包含若干參數(shù)[5]。據(jù)此可以把幾何誤差理解為檢測項(xiàng)目,把直線度誤差等15個分類理解為檢測參數(shù)。

③通常情況下,如果實(shí)驗(yàn)室只配備通用量具,建議按照15個檢測參數(shù)分別進(jìn)行表述,并在標(biāo)準(zhǔn)欄中明確填寫對應(yīng)的具體條款信息,示例見表1。

表1 只配備通用量具時檢測能力認(rèn)可表述典型示例

④在實(shí)驗(yàn)室只配備坐標(biāo)測量機(jī)的情況下,可以采取簡化的表述方式,示例見表2。

表2 只用坐標(biāo)測量機(jī)時檢測能力認(rèn)可表述典型示例

⑤如果實(shí)驗(yàn)室配備的儀器設(shè)備種類全、數(shù)量多,既有通用量具,又有自動化儀器設(shè)備,檢測能力非常全面,建議也采取簡化的表述方式,示例見表3。

表3 儀器設(shè)備種類全、數(shù)量多時檢測能力認(rèn)可表述典型示例

3.4 設(shè)備配置

目前的認(rèn)可中發(fā)現(xiàn),很多實(shí)驗(yàn)室存在儀器設(shè)備配備填寫不全、與檢測項(xiàng)目/參數(shù)不對應(yīng)、計(jì)量溯源性信息不全不準(zhǔn)確等問題。儀器設(shè)備及其計(jì)量溯源性信息是實(shí)驗(yàn)室技術(shù)能力的硬件基礎(chǔ)和客觀體現(xiàn),是認(rèn)可技術(shù)評審的重要依據(jù)。

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)GB/T 1958附錄C檢測與驗(yàn)證方案中規(guī)定的測量設(shè)備進(jìn)行配備,一個檢測參數(shù)可以使用多種儀器設(shè)備單獨(dú)或共同,或者同一類型多臺儀器設(shè)備進(jìn)行測量檢測,凡是納入實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可范圍的儀器設(shè)備均需要申報(bào)。同時,應(yīng)注意儀器設(shè)備與檢測項(xiàng)目/參數(shù)的有效對應(yīng),確保儀器設(shè)備及其計(jì)量溯源性信息填全填準(zhǔn)。

3.5 限制范圍

當(dāng)實(shí)驗(yàn)室只使用坐標(biāo)測量機(jī)時,限制如下:①對于幾何誤差15個檢測參數(shù),如果儀器設(shè)備的功能不能全部覆蓋應(yīng)該聲明。例如“不測:圓跳動誤差、全跳動誤差”或“只測:平行度誤差、垂直度誤差、傾斜度誤差、同軸度誤差、對稱度誤差、位置度誤差”。②坐標(biāo)測量機(jī)是精密測量設(shè)備,不同測量機(jī)的測量范圍和精度指標(biāo)差別較大,作為實(shí)驗(yàn)室檢測能力的直觀體現(xiàn),建議聲明坐標(biāo)測量機(jī)的測量范圍、精度指標(biāo)。例如“只用坐標(biāo)測量機(jī);≤(3000mm×5000mm×2000mm);MPEe:(4.8+L/450)μm(L：mm);”。③如果實(shí)驗(yàn)室有多臺坐標(biāo)測量機(jī),建議聲明最大測量范圍和最優(yōu)精度指標(biāo)。例如“只用坐標(biāo)測量機(jī);≤(1200mm×1200mm×900mm);MPEe:(1.5+L/350)μm(L：mm);”。④如果實(shí)驗(yàn)室有多臺坐標(biāo)測量機(jī),并且既有接觸式又有非接觸式,可以分別聲明。例如“只用坐標(biāo)測量機(jī);接觸式,≤(1200mm×1200mm×900mm),MPEe:(1.5+L/350)μm(L：mm);非接觸式,≤(600mm×400mm×600mm),MPEe:(2.2+L/250)μm(L：mm)”。

上文實(shí)驗(yàn)室配備的儀器設(shè)備種類全,數(shù)量多,既有通用量具,又有自動化儀器設(shè)備,檢測能力非常全面,說明欄中限制范圍內(nèi)容可以不填,但是建議選擇檢測參數(shù)覆蓋全、測量范圍大、精度指標(biāo)優(yōu)或代表實(shí)驗(yàn)室特色的儀器設(shè)備進(jìn)行聲明。

4 GB/T 1958與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

幾何量檢測涉及尺寸、幾何誤差、表面粗糙度等項(xiàng)目,因此GB/T 1958需要與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有效銜接、協(xié)調(diào)一致。

當(dāng)GB/T 11336—2004《直線度誤差檢測》等單一檢測參數(shù)的幾何誤差檢測方法標(biāo)準(zhǔn)與GB/T 1958一同認(rèn)可時,為避免標(biāo)準(zhǔn)的交叉重復(fù),這些標(biāo)準(zhǔn)可以視為檢測項(xiàng)目/參數(shù)不同而分開表述,示例見表4。

表4 機(jī)械行業(yè)GB/T 1958及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢測能力認(rèn)可表述典型示例

通常情況下,GB/T 3177—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 光滑工件尺寸的檢驗(yàn)》要與GB/T 1958同時認(rèn)可,檢測項(xiàng)目/參數(shù)表述為“尺寸”,其余問題的處理均與GB/T 1958類似,示例見表4。

當(dāng)GB/T 10610—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 評定表面結(jié)構(gòu)的規(guī)則和方法》需要認(rèn)可時,檢測項(xiàng)目/參數(shù)表述為“表面粗糙度”,限制范圍主要聲明具體的檢測參數(shù)及儀器設(shè)備測量范圍,示例見表4。

不屬于檢測標(biāo)準(zhǔn)不能認(rèn)可,例如GB/T 1804—2000《一般公差 未注公差的線性和角度尺寸的公差》、GB/T 38762.1—2020《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 尺寸公差 第1部分:線性尺寸》、GB/T 1182—2018《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 幾何公差 形狀、方向、位置和跳動公差標(biāo)注》、GB/T 1031—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》及GB/T 3505—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 術(shù)語、定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)》

5 GB/T 1958有關(guān)的能力驗(yàn)證

申請認(rèn)可或已獲認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室均應(yīng)滿足CNAS能力驗(yàn)證要求。對CNAS能力驗(yàn)證領(lǐng)域和頻次表中未列入的領(lǐng)域(子領(lǐng)域),只要存在可獲得能力驗(yàn)證,鼓勵獲準(zhǔn)認(rèn)可合格評定機(jī)構(gòu)積極參加[6]。GB/T 1958等檢測標(biāo)準(zhǔn)所在的幾何量檢測領(lǐng)域,并無參加能力驗(yàn)證的硬性要求,實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)實(shí)際情況自愿選擇參加能力驗(yàn)證項(xiàng)目(能力驗(yàn)證計(jì)劃、測量審核)或自行組織實(shí)驗(yàn)室間比對等外部質(zhì)量控制活動。

目前的認(rèn)可中,很多實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備精度很高,但是選擇參加的能力驗(yàn)證卻精度很低,外部質(zhì)量控制活動的有效性達(dá)不到要求,實(shí)際上已經(jīng)失去了能力驗(yàn)證的作用,要評估參加能力驗(yàn)證提供者實(shí)施的能力驗(yàn)證項(xiàng)目的適宜性。