ISO 1302 表面粗糙度、波纹度、原始轮廓讲义

国外标准宣讲•技术管理部第一讲ISO1302产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法•产品几何规范(GPS)•GeometricalProductSpecifications(缩写)1、《表面结构》概述•1）表面结构标准化内容•表面结构标准化，即宏观和微观几何特性。包括表面粗糙度、表面波纹度、表面几何形状及表面缺陷和相应的检验原则、测量器具和校准要求，其标准化包括基本表达和图样标注（符号）的解释。•2）什么是表面结构•表面结构是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面几何形状的总称。•3）表面结构的形成•表面几何特性绝非孤立存在，大多数表面是由于粗糙度、波纹度及形状误差综合影响产生的结果。但由于三种特性对零件功能影响各不相同，所以，分别测出它们是很有用的（见图1）。•（1）表面粗糙度的形成•它主要是由所采用的加工方法形成的。如在切削过程中工件加工表面上的刀具痕迹以及切削撕裂时的材料塑性变形等。(微观)•（2）表面波纹度的形成•由机床或工件的绕曲、振动、颤动、形成材料应变的各种原因以及其它一些外部影响等原因。(介于微观与宏观之间)•（3）表面几何形状的形成•一般由机器或工件的绕曲或导轨误差引起（见图2）。(宏观)•轮廓参数:•---R轮廓(粗糙度参数)•---W轮廓(波纹度参数)•---P轮廓(原始轮廓参数)•表面轮廓surfaceprofile•平面与实际表面相交所得的轮廓（见图2）•注：实际上，通常采用一条名义上与实际表面平行和在一个适当方向的法线来选择一个平面。•3．1．5原始轮廓primaryprofile在应用短波长滤波器λs之后的总的轮廓。注:原始轮廓是评定原始轮廓参数的基础。•3．1．6粗糙度轮廓roughnessprofile粗糙度轮廓是对原始轮廓采用λc滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。这是故意修正的轮廓(见图1)。注1粗糙度轮廓的传输频带是由λs和λc轮廓滤波器来限定的。2粗糙度轮廓是评定粗糙度轮廓参数的基础。3λc和λs之间的关系本标准不做规定。•3．1．7波纹度轮廓wavinessprofile波纹度轮廓是对原始轮廓连续应用λf和λc两个滤波器以后形成的轮廓。采用λf滤波器抑制长波成分，而采用λc滤波器抑制短波成分。这是故意修正的轮廓。注l在运用分离波纹度轮廓的λf，滤波器以前．应首选通过最小二乘法的最佳拟合从总轮廓中提取标称的形状。对于圆的标称形式，建议将半径也包含在最小二乘的优化计算中，而不是保持固定的标称值。这个分离波纹度轮廓的过程限定了理想的波纹度运算操作。2波纹度轮廓的传输频带是由λf和λc轮廓滤波器来限定的。3波纹度轮廓是评定波纹度轮廓参数的基础。表面结构的符号•1.基本图形符号basicgraphicalsymbol•表示对表面结构有要求的图形符号,简称基本符号（见图1）。••图1表面结构的基本图形符号•2.扩展图形符号expandedgraphicalsymbol•表示对表面结构有指定要求（去除材料或不去除材料）的图形符号，简称扩展符号（见图2）。•a表示去除材料的b表示不去除材料的•扩展图形符号扩展图形符号•图2基本符号的定义•No符号含义1.1基本图形符号：未指定工艺方法的表面，当通过一个注释解释时可单独使用（见4.2）。1.2扩展图形符号：用去除材料方法获得的表面；仅当其含义是“被加工表面”时可单独使用。1.3扩展图形符号：不去除材料的表面，也可用于表示保持上道工序形成的表面，不管这种状况是通过去除材料或不去除材料形成的。3.完整图形符号completegraphicalsymbola)允许任何工艺b)去除材料c)不去除材料。图3完整图形符号4工件轮廓各表面的图形符号•当在图样某个视图上构成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要求时，应在图3的完整图形符号上加一圆圈，标注在图样中工件的封闭轮廓线上，如图4所示。如果标注会引起歧义时，各表面应分别标注。注：图示的表面结构符号是指对图形中封闭轮廓的六个面的共同要求（不包括前后面）。图4对周边各面有相同的表面结构要求的注法三、表面结构完整图形符号的组成•1概述•为了明确表面结构要求，除了标注表面结构参数和数值外，必要时应标注补充要求，补充要求包括传输带、取样长度、加工工艺、表面纹理及方向、加工余量等。为了保证表面的功能特征，应对表面结构参数规定不同要求。2表面结构补充要求的注写位置•在完整符号中，对表面结构的单一要求和补充要求应注写在图5所示的指定位置。•位置a注写表面结构的单一要求;位置a和b注写两个或多个表面结构要求;•位置c注写加工方法;•位置d注写表面纹理和方向;•位置e注写加工余量.•a1、a2——粗糙度高度参数代号及其数值(单位为微米)；•b——加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其它说明等；•c——取样长度(单位为毫米)或波纹度(单位为微米)；•d——加工纹理方向符号；•e——加工余量(单位为毫米)；•f——粗糙度间距参数值(单位为毫米)或轮廓支承长度率。•表面结构的补充要求包括:•----表面结构参数代号•----数值•----传输带/取样长度•3．1．9取样长度samplinglengthlp、lr、lw用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴向上的长度。注：评定长度粗糙度和渡纹度轮廓的取样长度lr和lw在数值上分别与轮廓滤波器λc和λf的标志波长相等。原始轮廓的取样长度lp则与评定长度相等。•3．1．10评定长度evaluationlengthln用于判别被评定轮廓的x轴方向上的长度。注：评定长度包含一个或和几个取样长度。•3．2几何参数的术语•3．2．1P一参数Pparameter从原始轮廓上计算所得的参数。•3．2．2R一参数Rparameter从粗糙度轮廓上计算所得的参数。•3．2．3W参数Wparameter从波纹度轮廓上计算所得的参数。注：在第4章中定义的参数可从任何轮廓中算得，参数符号中的第一个大写字母表示被评定轮廓的类型。例如：Ra是从粗糙度轮廓中算得，而Pt是从原始轮廓中算得。•图6中位置ae分别注写以下内容：•位置a注写表面结构的单一要求•根据标准第6章标注表面结构参数代号、极限值和传输带或取样长度。为了避免误解，在参数代号和极限值间应插入空格。传输带或取样长度后应有一斜线“/”，之后是表面结构参数代号，最后是数值。•示例1：0.0025-0.8/Rz6.3（传输带标注）•传输带标注包括滤波器截止波长（mm），短波滤波器在前，长波滤波器在后，并用连字号“-”隔开（图9）。•MRR0.0025-0.8/Rz3.2•a)在文本中b)在图样上•图9与表面结构要求相关的传输带的注法•示例2：-0.8/Rz6.3（取样长度标注）•如果只标注一个滤波器，应保留连字号“-”来区分是短波滤波器还是长波滤波器。•对图形法应标注传输带，后面应有一斜线“/”，之后是评定长度值，再后是一斜线“/”，最后是表面结构参数代号及其数值。•示例3：0.008-0.5/16/R10•注：传输带是两个定义的滤波器之间的波长范围，见（GB/T6062和GB/T18777）；对于图形法，是在两个定义极限值之间的波长范围（见GB/T18618）。•传输带和取样长度（附录G）•一般而言，表面结构定义在传输带中，传输带的波长范围在两个定义的滤波器（见GB/T6062）之间或图形法（GB/T18618）的两个极限值之间。这意味着传输带即是评定时的波长范围。传输带被一个截止短波的滤波器（短波滤波器）和另一个截止长波的滤波器（长波滤波器）所限制。滤波器由截止波长值表示。滤波器和传输带特性在GB/T18777中定义。图形法极限和组合算法在GB/T18618中定义（见G.3）。•注：长波滤波器的截止波长值也就是取样长度。•位置a和b注写两个或多个表面结构要求•在位置a注写第一个表面结构要求，方法同a)。在位置b注写第二个表面结构要求。如果要注写第三个或更多个表面结构要求，图形符号应在垂直方向扩大，以空出足够的空间。扩大图形符号时，a和b的位置随之上移（见C.5）。5表面粗糙度：--单向上限值和一个双向极限值；1)单向Ra=1.6μm；a)“16%规则”（默认）（GB/T10610）；b)传输带-0.8mm（根据GB/T6062确定）；c)评定长度(默认为5)（GB/T10610）；2)双向Rz；a)上限值Rz=12.5μm；b)下限值Rz=3.2μm；c)“16%规则”（默认）d)上下极限传输带均为-2.5mm（根据GB/T6062确定）；e)上下极限评定长度均为；（即使不会引起争议，也可以标注U和L符号）。---表面处理：铜件，镀镍/铬。•位置c注写加工方法•注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求等。如车、磨、镀等加工表面（见第7章）。(与国家标准的标注位置是一致的,字母表示上有变化,国标为b)8示例是三个连续的加工工序。第一道工序：--单向上限值；--Rz=1.6μm；--“16%规则”(默认)（GB/T10610）；--默认评定长度（）（GB/T6062）；--默认传输带（GB/T10610和GB/T6062）；--表面纹理没有要求；--去除材料的工艺。第二道工序：--镀铬，无其他表面结构要求。第三道工序：--一个单向上限值，仅对长为50mm的圆柱表面有效；--Rz=6.3μm；--“16%规则”(默认)（GB/T10610）；--默认评定长度（）（GB/T6062）；--默认传输带（GB/T10610和GB/T6062）；--表面纹理没有要求；--磨削加工工艺。•位置d注写表面纹理和方向•注写所要求的表面纹理和纹理的方向，如“=”、“X”、“M”（见第8章）。(与国家标准的标注位置是一致的)•表面纹理及其方向用表2中规定的符号按照图14标注在完整符号中。采用定义的符号标注表面纹理（如图14中的垂直符号）不适用于文本标注。图14垂直于图样平面的表面纹理方向的注法注：纹理方向是表面纹理的主要方向，通常由加工工艺决定。表2符号包括了表面结构所要求的与图样平面相应的纹理及其方向。符号解释和示例纹理平行于视图所在的投影面纹理垂直于视图所在的投影面纹理呈两斜向交叉且与视图所在的投影面相交纹理呈多方向纹理呈近似同心圆且圆心与表面中心相关纹理呈近似放射状且与表面圆心相关•纹理呈微粒、凸起，无方向如果表面纹理不能清楚地用这些符号表示，必要时，可以在图样上加注说明。•位置e注写加工余量•注写所要求的加工余量，以毫米为单位给出数值（见第9章）。(与国家标准的标注位置是一致的,国标在数值上加括号)•加工余量的注法•只有在同一图样中有多个加工工序表面可标注加工余量，例如，在表示完工零件形状的铸锻件图样中给出加工余量（见图15）,图15中给出加工余量的这种方式不使用于文本。•加工余量可以是加注在完整符号上的唯一要求。加工余量也可以同表面结构要求一起标注（见图15）。图15在表示完工零件的图样中给出加工余量的注法（所有表面均有3mm加工余量）3.4极限值判断规则的标注•3.4.1概述•表面结构要求中给定极限值的判断规则有两种（分别见GB/T10610-1998的5.2和5.3）：•16%规则；•最大规则。•16%规则是所有表面结构要求标注的默认规则。当应用于附录E中的某个参数代号时（见图7），16%规则即用于该参数代号代表的表面结构要求。如果最大规则应用于表面结构要求，则参数代号中应加上“max”（见图8）。最大规则不适用于图形参数。•MRRRa0.8；Rz13.2•a)在文本中b)在图样上•图7当应用16%规则（默认传输带）时参数的标注•MRRRamax0.8；Rz1max3.2•a)在文本中b)在图样上•图8当应用最大规则（默认传输带）时参数的注法九、表面结构要求在图样和其他技术产品文件中的注法•1概述•表面结构要求对每一表面一般只标注一次，并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。除非另有说明，所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求（见附录C）。2表面结构符号、代号的标注位置与方向•2.1概述•总的原则是根据GB/T4458.4的规定，使