表面粗糙度的新规定.doc

95 零件的技术要求为了保证零件装配后的使用要求，要根据功能需要对零件的表面结构给出质量的要求。表面结构是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面纹理和表面几何形状的总称。表面结构的的图样表示法在GB/T1312006中均有具体规定。本节主要介绍表面粗糙度表示法。951 表面结构的图样表示法加工零件时，由于刀具在零件表面上留下刀痕和切削分裂时表面金属的塑性变形等影响，使零件表面存在着间距较小的轮廓峰谷。这种表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。机器设备对零件各个表面的要求不一样，如配合性质、耐磨性、抗腐蚀性、密封性、外观要求等，因此，对零件表面粗糙度的要求也各有不同。一般说来，凡零件上有配合要求或有相对运动的表面，表面粗糙度参数值小。因此，应在满足零件表面功能的前提下，合理选用表面粗糙度参数。1.评定表面结构常用的轮廓参数对于零件表面结构的状况，可由三大类参数加以评定；轮廓参数(由GB/T35052000 定义)、图形参数(由GB/T186182002定义)、支承率曲线参数(由GB/T18778.22003 和GB/T18778.32006定义)。其中轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的评定参数。本节仅介绍评定粗糙度轮廓(R轮廓)中的两个高度参数Ra和Rz。 算术平均偏差Ra 是指在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值(见图9-27)。 轮廓的最大高度Rz 是指在同一取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度 (见图9-27)。图9-27 评定表面结构常用的轮廓参数2.有关检验规范的基本术语检验评定表面结构参数值必须在特定条件下进行。国家标准规定，图样中注写参数代号及其数值要求的同时，还应明确其检验规范。有关检验规范方面的基本术语有取样长度、评定长度、滤波器和传输带以及极限值判断规则。本有关检验规范仅介绍取样长度与评定长度和极限值判断规则。（1） 取样长度和评定长度以粗糙度高度参数的测量为例，由于表面轮廓的不规则性，测量结果与测量段的长度密切相关，当测量段过短，各处的测量结果会产生很大差异，但当测量段过长，则测得的高度值中将不可避免地包含了波纹度的幅值。因此，在X轴上选取一段适当长度进行测量，这段长度称为取样长度。但是，在每一取样长度内的测得值通常是不等的，为取得表面粗糙度最可靠的值，一般取几个连续的取样长度进行测量，并以各取样长度内测量值的平均值作为测得的参数值。这段在X轴方向上用于评定轮廓的并包含着一个或几个取样长度的测量段称为评定长度。当参数代号后未注明时，评定长度默认为5 个取样长度，否则应注明个数。例如：Rz0.4、Ra30.8、Rz13.2分别表示评定长度为5个(默认)、3个、1个取样长度。（2） 极限值判断规则完工零件的表面按检验规范测得轮廓参数值后，需与图样上给定的极限比较，以判定其是否合格。极限值判断规则有两种： 16%规则运用本规则时，当被检表面测得的全部参数值中，超过极限值的个数不多于总个数的16%时，该表面是合格的。 最大规则运用本规则时，被检的整个表面上测得的参数值一个也不应超过给定的极限值。 16%规则是所有表面结构要求标注的默认规则。即当参数代号后未注写“max”字样时，均默认为应用16%规则(例如Ra0.8)。反之，则应用最大规则(例如Ramax0.8)。3. 标注表面结构的图形符号标注表面结构要求时的图形符号种类、名称、尺寸及其含义见表9-1。表9-1 表面结构符号符号名称符号含义基本图形符号d=0.35mm (d符号线宽)H1=3.5mmH2=7mm未指定工艺的表面，当通过一个注译时可单独使用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或不去除材料形成的完整图形符号在以上各种符号的长边上加一横线，以便注写对表面结构的各种要求注：表中d、H1和H2 的大小是当图样中尺寸数字高度选取h3.5mm时按GB/T131-2006的相应规定给定的。表中H2是最小值，必要时允许加大。4.表面结构代号表面结构符号中注写了具体参数代号及数值等要求后即称为表面结构代号。表面结构代号的示例及含义见见表9-2。表9-2 表面结构代号示例NO.代号示例含义/解译补充说明1 表示不允许去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓，算术平均偏差0.8，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认）。 参数代号与极限值之间应留空格（下同），本例未标注传输带，应理解为默认传输带，此时取样长度可由GB/T10610和GB/T6062中查取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0.2，评定长度为5个取样长度（默认），“最大规则”。 示例N0.1No.4均为单向极限要求，且均为单向上限值，则均可不加注“U”，若为单向下限值，则应加注“L”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3.2，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认）。 传输带“0.008-0.8”中的前后数值分别为短波和长波滤波器的截止波长（），以示波长范围。此时取样长度等于，则4 表示去除材料，单向上限值，传输带：根据GB/T6062，取样长度0.8mm（默认0.0025mm），R轮廓，算术平均偏差3.2，评定长度为3个取样长度，“16%规则”（默认）。 传输带仅注出一个截止波长值（本例0.8表示值）时，另一截止波长值应理解成默认值，由GB/T6062中查知5 表示不允许去除材料，双向极限值，两极限值均使用默认传输带，R轮廓，上限值：算术平均偏差3.2，评定长度为5个取样长度（默认），“最大规则”，下限值：算术平均偏差0.8，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认）。 本例为双向极限要求，用“U”和“L”分别表示上限值和下限值。在不致引起歧义时，可不加注“U”、“L”5.表面结构表示法在图样中的注法表面结构要求对每一表面一般只注一次，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。见表9-3。表9-3 表面结构表示法在图样中的注法 图例说明为了表示表面结构的要求，除了标注表面结构参数和数值外，必要时应标注补充要求，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。这些要求在图形符号中的注写位置：位置a：注写表面结构的单一要求位置a和b:a注写第一表面结构要求 b注写第二表面结构要求位置c:注写加工方法，如“车”、“磨”、“镀”等位置d: 注写表面纹理方向，如“=” 、“x”、“m”位置e: 注写加工余量1）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，在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2)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。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。3)必要时，表面结构也可用带箭头或黑点的指引线引出标注4)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 5)表面结构要求可标注在形位公差框格的上方6)圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次7)如果每个棱柱表面有不同的表面要求，则应分别单独标注6.表面结构要求在图样中的简化注法有相同表面结构要求的简化注法见表9-4。表9-4 有相同表面结构要求的简化注法a)b） 不同的表面结构要求应直接标注在图形中1)如果在工件的多数(包括全部)表面有相同的表面结构要求时，则其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（图a）2)在圆括号内给出不同的表面结构要求（图b）3)多个表面有共同要求的注法，用带字母的完整符号的简化注法，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。4)只用表面结构符号的简化注法用表面结构符号，以等式的形式给出对多个表面共同的表面结构要求。a)b)5)两种或多种工艺获得的同一表面的注法由几种不同的工艺方法获得的同一表面，当需要明确每种工艺方法的表面结构要求时， 可按图a）所示进行标注(图中Fe表示基体材料为钢，Ep表示加工工艺为电镀)b)图所示为三个连续的加工工序的表面结构、尺寸和表面处理的标注（第一道工序：单向上限值，Rz1.6m，“16% 规则”(默认)默认评定长度，默认传输带，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，Rz6.3m，“16% 规则”(默认)，默认评定长度，默认传输带，表面纹理没有要求，磨削加工工艺）极限与配合是零件图和装配图中一项重要的技术要求，也是检验产品质量的技术指标。国家技术监督局颁布了极限与配合GB/T 1800.11997、B/T 1800.21998、GB/T 1800.31998等标准。它们的应用几乎涉及国民经济的各个部门，特别是对机械工业更具有重要的作用。1.极限与配合的基本概念 从一批规格相同的零（部）件中任取一件，不经修配，就能装到机器上去，并能保证使用要求，零件具有的这种性质称为互换性。现代化工业要求机器零（部）件具有互换性，这样，既能满足各生产部门广泛的协作要求，又能进行高效率的专业化生产。 （1）尺寸公差制造零件时，为了使零件具有互换性，要求零件的尺寸在一个合理范围之内，由此就规定了极限尺寸。制成后的实际尺寸，应在规定的最大极限尺寸和最小极限尺寸范围内。允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。有关公差的术语，以图9-28a圆柱孔尺寸300.010为例，说明如下：1）基本尺寸 设计给定的尺寸，如30是根据计算和结构上的需要,所决定的尺寸。 2）极限尺寸 允许尺寸变动的两个极限值，它是以基本尺寸为基数来确定的。如图9-28中孔的最大极限尺寸30+0.01=30.01；最小极限尺寸30-0.01=29.99。图9-28 尺寸公差名词解释及公差带图 3）偏差 某一实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。4）极限偏差即指上偏差和下偏差。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差就是上偏差；最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差即为下偏差。 国标规定偏差代号：孔的上、下偏差分别用ES 和EI表示;轴的上、下偏差分别用es和ei表示。上偏差ES=30.01-30=+0.010下偏差EI=29.99-30=-0.0105）尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。即最大极限尺寸与最小极限尺寸之差30.01-29.99=0.02；也等于上偏差与下偏差之代数差的绝对值|0.01-(-0.01)|=0.02。6）零线 在公差带图（极限与配合图解）中确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。通常以零线表示基本尺寸。7）公差带 在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域。图9-28b就是图9-28a的公差带图。8)极限制 经标准化的公差与偏差制度。（2）配合 基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而配合分为三类，即间隙配合、过盈配合和过渡配合，如图9-29所示。 图9-29三种配合 1）间隙配合 孔与轴装配时，有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。如图9-29a所示，孔的公差带在轴的公差带之上。2） 过渡配合 孔与轴装配时，可能有间隙或过盈的配合。如图9-29b所示，孔的公差带与轴的公差带互相交叠。3） 过盈配合 孔与轴装配时有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。如图9-29c所示，孔的公差带在轴的公差带之下。06版GB/T131表面结构要求标注方法新标准 作者：现代模具2008年1月刊|转贴自：/news_show/2008/2/25/24123.html|点击数：995|更新时间：2008-8-18|教程录入：wwz 来源:现代模具 时间:2008-2-25 16:07:21表面结构要求包括粗糙度、波纹度、原始轮廓等参数。其表示方法的标准是模具设计不可缺少的常用标准。作为规定表面结构标注方法重要基础性国家标准的GB/T131-1993机械制图、表面粗糙度符号、代号及其标注国家标准于2006年被修订为GB/T131-2006产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构的表示法。新版标准采用ISO 1302：2002产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构的表示法(英文版)，共有11章及10个附录，分别对技术产品文件中表面结构的表示方法作出了规定，适用于所有产品对表面结构有要求的标注。与原1993年版旧标准相比，技术内容发生了很大变化。因此，贯彻标准时需要加以注意。 1注意表面结构表示法所属标准化领域的变化本次修订，将表面结构表示法从机械制图领域划归为产品几何技术规范领域。因此，标准名称由原来的机械制图、表面粗糙度符号、代号及其标注修改为产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构的表示法。将表面结构表示法所属标准化领域加以捋顺，有利于标准之间的相互协调。2注意表面结构符号分类的变化新版标准对表面结构图形符号的规定没有变化，但对表面结构图形符号的分类作了调整。1993年版对表面结构表示有粗糙度符号和粗糙度代号之称。其中，表示粗糙度的图形称为粗糙度符号;而粗糙度的符号和数字则统称为粗糙度代号。而新标准则一律称为表面结构的图形符号。此外，新标准还对表面结构的图形符号进一步做了分类。分为基本图形符号、扩展图形符号、完整图形符号三种，并分别给出了各自的定义。其中，基本图形符号即1993版中所称的基本符号。新标准将原来的表示表面可以用任何方法获得的符号称为基本图形符号，将原来的表示表面可以用去除材料的方法获得粗糙度的符号以及不允许用去除材料的方法获得表面粗糙度的符号统称为扩展图形符号。而将原来在基本符号的长边上加一横线、用于标注有关参数和说明的符号称为完整图形符号。图样及文件上所标柱的表面结构符号即是完整图形符号。但各种图形符号的含义没有变。新标准对表面结构符号的分类见表1。表1新标准对表面结构的分类3注意表面结构要求的标注3.1图形符号的比例和尺寸新旧标准关于完整图形符号的比例和尺寸的规定差异不大。只是新标准将2.5和3.5两个系列的数字和字母高度h所对应的图形符号长边高度尺寸H2由原来的8和11分别修改为7.5和10.5。其它规定未变。3.2 各项标注内容的注写位置按新标准规定，表面结构的完整图形符号应注写表面结构参数和数值、加工方法、表面纹理方向、加工余量等内容。其中，加工方法、表面纹理方向、加工余量等内容的标注位置没有变化。但表面结构参数的标注位置却由原来规定标注在短边横线上改为标注在长边横线的下面。这一点是新旧标准的显著不同点，应特别引起注意。例如：允许采用去除材料的方法获得Rz 12.5时，表面结构参数标注修改前后对比见图1。图 1 表面结构参数标注的修改前后对比3.3 表面结构参数的表示众所周知，类似于评定轮廓的算术平均偏差Ra、轮廓的最大高度Rz等被称为表面结构参数。按旧标准规定，标注评定轮廓的算术平均偏差Ra时，代号Ra省略不标。而新标准规定，不管是何种表面结构参数，都应按规定标注相应表面结构参数代号。新旧标准对比见图2。图2 评定轮廓的算术平均偏差Ra的标注修改前后对比此外，本次还修改了表面结构参数代号的写法。按1993版标准规定，表面结构参数代号采用下角标的方式书写。新标准则规定直接采用大小写字母表示。例如：评定轮廓的算术平均偏差的代号由原来的用“Ra”表示，修改为用“Ra”表示。即符号中的字母“a”由下角标改为直接用小写字母表示。3.4表面纹理方向纹理方向是指表面纹理的主要方向，通常由加工工艺决定。新标准规定的表面纹理符号与旧标准相同，仍为“=(表示平行)”、“(表示垂直)”、“X(表示交叉)”、“M(表示多方向)”、“C(表示同心圆)”、“R(表示放射状)”、“P(表示颗粒、凸起、无方向)”。当有表面纹理要求时，才标注相应的符号。3.5加工余量在同一图样中，有多个加工工序的表面可标注加工余量。例如，在表示出完工零件的铸锻件图样中给出加工余量。值得指出的是，加工余量可以和表面结构要求一起标注，也可以是在表面结构图形符号上的唯一要求，即表面结构图形符号上仅仅注写加工余量一项内容。4注意表面结构要求在文本中的表示在图样中一般采用上述的图形法标注表面结构要求。在文本中采用图形法来表示表面结构要求较麻烦。因此，为了书写方便，新标准允许用文字的方式表达表面结构要求。新标准规定，在报告和合同的文本中可以用文字“APA”、“MRR”、“NMR”分别表示允许用任何工艺获得表面、允许用去除材料的方法获得表面以及允许用不去除材料的方法获得表面。这项规定是旧标准所没有的。例如：对允许用去除材料的方法获得表面、其评定轮廓的算术平均偏差为0.8这一要求，在文本中可以表示为“MRR Ra0.8”。代号及其含义、标注示例见表2。表2序号代号含义标注示例1APA允许用任何工艺获得APA Ra0.82MRR允许用去除材料的方法获得MRR Ra0.83NMR允许用不去除材料的方法获得NMR Ra0.85注意表面结构要求在图样上的标注位置新标准明确规定，表面结构要求可以标注在轮廓线或轮廓延长线上，也可标注在指引线上、标注在特征尺寸的尺寸线上、标注在形位公差框格上等。新旧标准的主要不同点如下。(1)新标准规定，在不致引起误解时，允许将表面结构要求标注在尺寸线上。如对于圆柱面就可以这样标注见图3。这是旧标准所没有的。图 3 图形符号在尺寸线上的标注(2)新标准允许将表面结构要求标注在形位公差框格的上方。例如：某表面要求Ra1.6，可标注在其公差框格上见图4。这个规定也是旧标准所不允许的。图4 图形符号在公差框格上的标注(3)新旧标准都允许表面结构要求标注在指引线上。可不同的是，新标准规定的指引线应带箭头，而旧标准规定的指引线不带箭头。这一点应加以注意。修改前后标注对比示例(见图5)。但需指出的是，对于标注在轮廓线以内的指引线，其端部不带箭头，而带圆点。这一点需要注意。图5图形符号指引线端部型式修改前后对比(4)新标准明确规定圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次。这是旧标准所没有的。按旧标准的规定，即使棱柱各侧表面结构参数相同，也应分别加以标注。6注意简化标注新规定按新版标准规定，表面结构要求有三种简化标注方式。一是有相同表面结构要求的，可以采用统一标注。例如：某工件表面结构要求全部为Ra12.5时，可以在图纸上统一标注“Ra12.5”。二是当多个表面具有相同的表面结构要求或图纸空间有限时，可以采用完整图形符号和A、B、C.X、Y、Z等字母代替相应的表面结构参数的方式标注，并在图纸上统一以等式的形式说明其所代表的表面结构要求。三是当采用基本图形符号和扩展图形符号即可说明表面结构要求时，可直接采用标注表面结构的基本图形符号和扩展图形符号的简化方式，并以等式的形式说明相应的表面结构要求。以上这些简化标注规定与1993年版标准基本相同。但对于第一种简化标注方式中表面结构图形符号的标注位置的规定，新旧标准存在差异。按1993年版标准规定，如果工件的多数或全部表面有相同的表面结构要求时，其代号可统一标注在图样的右上角。当部分表面有相同的表面结构要求时，还应在表面结构参数前面注写“其余”字样。而新标准对此情况则规定为表面结构符号一律统一标注在图样标题栏附近。并且