ISO 1302 表面粗糙度、波纹度、原始轮廓讲义

国外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/Rz3.2a)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）。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；Rz13.2a)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；Rz1max3.2a)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，使表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致（见图16）。图16表面结构要求的注写方向2.2标注在轮廓线上或指引线上表面结构要求可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向并接触表面。必要时，表面结构符号也可用带箭头或黑点的指引线引出标注（见图17、图18）。图17表面结构要求在轮廓线上的标注a)b)图18用指引线引出标注表面结构要求2.3标注在特征尺寸的尺寸线上在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给定的尺寸线上（见图19）。图19表面结构要求标注在尺寸线上2.4标注在形位公差的框格上表面结构要求可标注在形位公差框格的上方，如图20a)和b)。图20表面结构要求标注在形位公差框格的上方2.5标注在延长线上表面结构要求可以直接标注在延长线上，或用带箭头的指引线引出标注（见图17和图21）。2.6标注在圆柱和棱柱表面上圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次（见图21）。如果每个棱柱表面有不同的表面结构要求，则应该分别单独标注（见图22）。图21表面结构要求标注在圆柱特征的延长线上图22圆柱和棱柱的表面结构要求的注法3表面结构要求的简化注法3.1有相同表面结构要求的简化注法如果在工件的多数（包括全部）表面有相同的表面结构要求,这个表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。此时，表面结构要求的符号后面应有：——在圆括号内给出无任何其他标注的基本符号（见图23）；——在圆括号内给出不同的表面结构要求（见图24）。图23大多数表面有相同表面结构要求的简化注法（一）图24大多数表面有相同表面结构要求的简化注法（二）不同的表面结构要求应直接标注在图形中（见图23和24）。3.2多个表面有共同要求的注法3.2.1概述当多个表面具有相同的表面结构要求或图纸空间有限时，可以采用简化注法。3.2.2用带字母的完整符号的简化注法可用带字母的完整符号，以等式的形式，在图形或标题栏附近，对有相同表面结构要求的表面进行简化标注（见图25）。图25在图纸空间有限时的简化注法3.2.3只用表面结构符号的简化注法可用图1、图2和图3的表面结构符号，以等式的形式给出对多个表面共同的表面结构要求（见图26至图28）。图25在图纸空间有限时的简化注法图27多个表面结构要求的简化注法要求去除材料图28多个表面结构要求的简化注法不允许去除材料十一、表面结构符号、代号的含义（附录B）符号含义/解释2.1表示不允许去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓，粗糙度的最大高度0.4μm，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认）。2.2表示去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓，粗糙度最大高度的最大值0.2μm，评定长度为5个取样长度（默认），“最大规则”。2.3表示去除材料，单向上限值，传输带0.008-0.8mm，R轮廓，算术平均偏差3.2μm，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认）。3带有补充注释的符号以下标注可以与B.2中相应图形符号一起使用。4简化符号第二讲ISO1101产品几何技术规范（GPS）几何公差一般概念和图样表示法1　范围本标准规定了工件形状和位置公差（简称形位公差）标注的基本原则和方法。本标准适用于一切工业制品从功能出发的形状和位置公差要求。(包括金属和非金属)2　术语和定义2.1　公差带tolerancezone由一个或几个理想的几何线或面所限定的、由公差的线性值描述的区域。1.1　根据公差项目特征及其尺寸标注形式，公差带可具有以下列形式：——圆内的区域；——两同心圆之间的区域；——两等距线或两平行直线之间的区域；——圆柱面内的区域；——两同轴圆柱面内的区域；——两等距面或两平行平面之间的区域；——球面内的区域。3基本概念3.1形位公差应该根据功能要求确定。制造和检测的要求也会影响形位公差的标注。注：在图样上标注的形位公差并不一定要指明应采用的特定的加工、测量或检验方法。3.2某要素的形位公差决定了该要素必须被包含在内的公差带。3.3要素是工件上的特定部位。如一个点、一条线或一个面。这些要素可以是轮廓要素（如圆柱体的外表面），也可以是中心要素（如中心线或中心面）。3.5除非有进一步限制的要求，例如附加性说明，见图8所示的被测要素在公差带内可以具有任何形状或方向。3.6除非另有规定（参见第12条及第13条），公差带适用于整个被测要素。如:12限制性的规定12.1需要就整个被测要素上任意位置有限局部标注同样几何特征的公差时，可在公差值的后面加注局部范围的线性尺寸值，并在两者间用斜杠隔开［见图44a）示例］。如果标注的是2项或2项以上同样几何特征的公差，公差代号可以如图44b）所示组合在一起。12.2如果公差只适用于要素的某一指定局部，可用粗点划线示出该局部的范围，并加注尺寸（见图45、46示例）。见ISO128-24:1999表2第04.2条。3.7各要素相对于某基准的形位公差并不限定基准要素本身的形位误差。必要时，应单独规定基准要素的形位公差。形位公差特征符号方向公差平行度是18.9垂直线度是18.10倾斜度是18.11线轮廓度是18.6面轮廓度是18.8位置公差位置度都可能18.12同心度（用于中心点）是18.13同轴度（用于轴线）是18.13对称度是18.14线轮廓度是18.6面轮廓度是18.8跳动圆跳动是18.15全跳动是18.16附加符号含义符号有关标准、条款被测要素的指示用指引线连接公差框格和被测要素。指引线引自框格的任意一侧，终端带一箭头。基准要素代号被测要素所涉及的基准要素用一个大写字母表示。字母被置于方框内，与一个涂黑（或空白）的三角形相连。基准三角形涂黑还是空白，其意思没有区别。基准目标代号ISO5459理论正确尺寸第11条理论正确尺寸（TED）标注要素、要素组的位置、方向或形状公差时，分别用来确定理论正确位置、方向或形状的那些尺寸被称为理论正确尺寸（TED）。TED也用作确定基准体系中各基准之间的方向关系的尺寸。TED没有公差，它被写在一个框格里（见图42、43示例）。包容要求ISO8015延伸公差带第13条及ISO10578最大实体要求第14条及ISO2692最小实体要求第15条及ISO2692处于自由状态（非刚性零件）第16条及ISO10579延伸公差带延伸公差带用变更标志符号表示（见图47示例）。详细信息见ISO10578。测量被测要素时，测量范围要大于被测要素的长度一定范围。最大实体要求最大实体要求用变更标志符号表示。这个符号可以按需要单独或者同时标注在相应公差值、基准字母的后面（见图48～50示例）。更详细的规定见ISO2692。最大实体要求是被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效边界，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差超出在最大实体状态下给出的公差值。10.1正确轮廓特征适用于横截面上的整圈轮廓线或者由外形线所示的整圈表面时，可以用“全周”符号表示（见图38、39示例）。所谓“全周”不包括工件的所有表面，只是公差代号所指轮廓线所示的各个表面（见图38、39示例）。原注：图中点划线表示所涉及的要素，不涉及图中的表面a和表面b。8.5    若干不连续要素受制于合一公差带时，需在公差框格内公差值的后面加注符号CZ（commonzoon共同公差带的缩写，见示例）。10.2以螺纹为被测要素或者基准要素时默认为螺纹节圆柱的轴线，除非另有说明，例如用“MD”表示大径，用“LD”表示小径（见图40、41示例）。以齿轮、花键为被测要素或者基准要素时，需说明所指的要素，如用“PD”表示节径，用“MD”表示大径，用“LD”表示小径。实际线素应局限于相距0.02的二平行直线之间，二直线平行于基准平面A，实际素线所在截面平行于基准B。译注：应在代号框格上方标记：LEA/B，以示被测线素实际要素所在截面平行于定位要素B（指平面B对A垂直线度理想平面）。上述截面确定之后，被测线素理想直线的方向与B无关，B不是平行度的基准，不应写进代号的基准框格。6.3如果需要限制被测要素在公差带内所呈形状，可写在公差框格附近（见图8示例）。图8原注：另见表2（不凸出）内圆的实际圆心应在直径0.1的圆周内，该圆周以横截面上的基准点为圆心。译注：图示基准A默认为外圆柱面的轴线。如以与被测圆心同一横截面上的外圆圆心为基准，须追加更正说明。图示公差限制被测圆心的对A综合位置误差（被测圆心理想位置重合于基准A）。当一项公差的对象是一个以上要素时，应在公差框格的上方注明要素的个数，并在后面加上符号“×”（见图6、7示例）。7被测要素按下列方式之一用指引线连接公差框格和被测要素。指引线引自框格的任意一侧，终端带一箭头。——当涉及轮廓线或者轮廓面时，把箭头置于该要素的轮廓线或其延长线上（且明显与尺寸线错开，见图10、11示例）；箭头也可以置于引出线上，引出线的指引线指向平面（见图12示例）。——当公差涉及尺寸要素的中心线、中心面或中心点时，箭头被置于相应尺寸线的延长线上（见图13、14和15）。8.4可以按图示例的方式就多个要素各自给出公差值相同的公差带。8.1公差带的宽度总重合于所涉几何要素的法线（见图16、17示例），除非另有说明（见图18和19示例）。原注：方向与指引线无关，指引线箭头指向不影响对公差的解释。8.1公差带的宽度总重合于所涉几何要素的法线（见图16、17示例），除非另有说明（见图18和19示例）。图18中的α角必须标注，即使它等于90º。8.3如果公差值前面标注符号“Φ”，公差带将是圆柱形（见图23和24）或者圆形的；如果标注符号“SΦ”,公差带将是圆球形的。9.3带基准字母的基准三角形的布置：——当基准要素是轮廓线或者轮廓面时，放置在相应轮廓线或其延长线上，且必须与相应尺寸线明显错开（见图29示例）；基准三角形也可以置于引出线上，引出线的指引线指向平面（见图30示例）。——当基准是尺寸要素的轴线、中心平面或中心点时，置于要素尺寸线的延长线上（见图31～33示例）。如果没有足够的地方放置两个尺寸箭头，其中一个箭头可以用基准三角形代替（见图32、33示例）。9.3基准只是单个要素时，用一个大写字母表示（见图35）。由2个要素组成组合基准时，用以一个连字符隔开的2个大写字母表示（见图36示例）。以2个或3个要素构成基准体系（即复合基准）时，用来表示各个基准的大写字母按先后顺序自左至右填写在各个基准框格内（见图37示例）。示例平行于基准平面B的各个横截面上的实际圆周应在半径差等于0.1的二个共面同心圆之间，二同心圆与基准轴线A同轴。垂直于组合基准的共同理想直线A-B的各个横截面上的实际圆周应在半径差等于0.1的二个共面同心圆之间。谢谢!