产品几何技术规范(GPS)讲义

1、产品几何技术规范（GPS）尺寸公差几何公差表面结构公差尺寸距离半径形状方向粗糙度位置角度跳动波纹度原始轮廓表面缺陷GPS标准体系建模GPS标准体系层次结构和矩阵模型指导GPS标准体系的构建GPS标准的系统综合模型指导标准和标准链的构建产品（工件）的表面模型操作的过程模型扩展的不确定度概念模型基于表面模型的术语定义规范产品（工件）的几何描述和定义、检测及评定规范表面模型的操作和操作集确定从产品几何定义到检测的总不确定度框架及各种不确定度的关系规范几何要素圆度公差带是垂直于圆度公差带是垂直于轴线的任一正截面上半径轴线的任一正截面上半径差为公差值差为公差值 t 的两同心圆的两同心圆之间的区域。之间的

2、区域。 如图所示，在垂直于如图所示，在垂直于轴线的任一正截面上，实轴线的任一正截面上，实际轮廓线必须位于半径差际轮廓线必须位于半径差为公差值为公差值0.02mm的两同的两同心圆内。心圆内。0.1A A CABn一、定一、定 义义n二、基本概念及术语二、基本概念及术语n三、表面结构符号三、表面结构符号n四、表面结构代号四、表面结构代号n五、表面结构要求在图样上的标注五、表面结构要求在图样上的标注n六、表面结构要求在图样中的简化注法六、表面结构要求在图样中的简化注法n七、表面结构要求的注法示例七、表面结构要求的注法示例n八、表面结构要求的注法示例八、表面结构要求的注法示例 表面结构是表面结构是表面

3、粗糙度表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面波纹度、表面缺陷、表面纹理和表面几何形状的总称。表面纹理和表面几何形状的总称。一、定一、定 义义零件对表面结构有要求时的表示法，由三大类参数零件对表面结构有要求时的表示法，由三大类参数加以评定加以评定: : 轮廓参数轮廓参数( (由由GB/T 35052000GB/T 35052000定义定义) )； 图形参数图形参数( (由由GB/T l86182002GB/T l86182002定义定义) )； 支承率曲线参数支承率曲线参数( (由由GB/T 18778.22003GB/T 18778.22003和和GB/T18778.32006GB/T1877

4、8.32006定义定义) )。 轮廓参数轮廓参数, ,与与GB/T 35052000GB/T 35052000相关的参数有：相关的参数有： P P 轮廓，原始轮廓参数轮廓，原始轮廓参数 R R 轮廓，粗糙度参数轮廓，粗糙度参数 W W 轮廓，波纹度参数轮廓，波纹度参数 图形参数，与图形参数，与GB/T l86182002GB/T l86182002相关的参数有：相关的参数有： 粗糙度图形粗糙度图形 波纹度图形波纹度图形 轮廓参数轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的评定参数是我国机械图样中目前最常用的评定参数R Ra a和和R Rz z是是评定评定粗糙度轮廓粗糙度轮廓(R(R轮廓轮廓) )的两个

5、的两个高度参数高度参数。(2)(2) 表面粗糙度表面粗糙度 零件加工表面上具有较零件加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观小间距和峰谷所组成的微观几何特性。几何特性。二、二、基本概念及术语基本概念及术语(1) (1) 表面波纹度表面波纹度 在机械加工过程中，由于机床、工件和刀具系统的振在机械加工过程中，由于机床、工件和刀具系统的振动，在工件表面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平动，在工件表面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平度称为波纹度。度称为波纹度。 表面粗糙度、表面波纹度、表面几何形状总是同时生表面粗糙度、表面波纹度、表面几何形状总是同时生成并存在于同一表面。成并存在于同一表面。 在

6、一个取样长度内纵坐标值在一个取样长度内纵坐标值Z Z(x (x) )绝对值的算术平均值绝对值的算术平均值 。Ra=1l0l|z(x)|dx(3)(3)评定表面结构常用的参数评定表面结构常用的参数 - - 轮廓参数轮廓参数 在同一取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和在同一取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度的高度 。(4)(4)有关检验规范的基本术语有关检验规范的基本术语取样长度和评定长度取样长度和评定长度l在在x轴轴( (即基准线）上选取一段适当长度进行测量，这即基准线）上选取一段适当长度进行测量，这段长度段长度称为取样长度称为取样长度。l在在x轴方向上用于评定轮廓、包含着一

7、个或几个取样轴方向上用于评定轮廓、包含着一个或几个取样长度的测量段长度的测量段称为评定长度。称为评定长度。 评定长度评定长度默认为默认为5 5个取样长度个取样长度，否则应注明个数。，否则应注明个数。 如：如：R Rz z 0.40.4、 R Ra a 3 3 0.80.8、 R Rz z 1 1 3.2 3.2分别表示分别表示评定长度为评定长度为5 5个个( (默认默认) )、3 3个、个、l l个取样长度个取样长度 。轮廓滤波器和传输带轮廓滤波器和传输带 将轮廓分成长波和短波的仪器将轮廓分成长波和短波的仪器称为轮廓滤波器。称为轮廓滤波器。 滤波器由截止波长值表示。滤波器由截止波长值表示。 由

8、两个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范由两个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范围则称为传输带围则称为传输带（默认不注）（默认不注）。 按滤波器的不同截止波长值，由小到大顺次分为按滤波器的不同截止波长值，由小到大顺次分为s s、c c和和f f三种。三种。 原始轮廓原始轮廓( (P P轮廓轮廓) )：应用：应用s s滤波器修正后的轮廓；滤波器修正后的轮廓； 粗糙度轮廓粗糙度轮廓( (R R轮廓轮廓) )：在：在P P轮廓上再应用轮廓上再应用c c滤波器修滤波器修正后形成的轮廓；正后形成的轮廓； 波纹度轮廓波纹度轮廓( (W W轮廓轮廓) )：对：对P P轮廓连续应用轮廓连续应用f f

9、和和c c滤波滤波器后形成的轮廓。器后形成的轮廓。极限值判断规则极限值判断规则 1616规则规则：当被检表面测得的全部参数值中，超：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过极限值的个数不多于总个数的1616时合格时合格 ( (默认默认规则规则，如，如R Ra a 0.8 0.8 ) )； 最大规则最大规则：被检的整个表面上测得的参数值一个：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也不应超过给定的极限值 ( (参数代号后注写参数代号后注写“max”max”字样字样 ，如，如R Ramaxamax 0.8 0.8 ) )三、表面结构符号三、表面结构符号符号的画法

10、符号的画法H1H2H H1 1=1.4=1.4h h (h(h为字体高度为字体高度) ) H H2 222H H1 1( (取决于标注内容取决于标注内容) )符符 号号 意意 义义 及及 说说 明明 基本图形符号。表示表面可用任何方法获得。没有补充说基本图形符号。表示表面可用任何方法获得。没有补充说明明( (加注粗糙度参数值或有关说明加注粗糙度参数值或有关说明) )时不能单独使用。仅用于简时不能单独使用。仅用于简化代号标注。化代号标注。 扩展图形符号。基本图形符号加一短划，表示表面是用去除扩展图形符号。基本图形符号加一短划，表示表面是用去除材料的方法获得。如车、铣、磨等机械加工。材料的方法获得

11、。如车、铣、磨等机械加工。 扩展图形符号。基本图形符号加一小圆，表示表面是用不去扩展图形符号。基本图形符号加一小圆，表示表面是用不去除材料方法获得。如铸、锻、冲压变形等，或者是用于保持原供除材料方法获得。如铸、锻、冲压变形等，或者是用于保持原供应状况的表面。应状况的表面。 完整图形符号。在上述三个符号的长边上均加一横线，以便完整图形符号。在上述三个符号的长边上均加一横线，以便注写对表面结构特征的补充信息。注写对表面结构特征的补充信息。表面结构符号的意义表面结构符号的意义 在完整图形符号在完整图形符号上加一小圆上加一小圆，标注在图样封闭轮廓线上。表，标注在图样封闭轮廓线上。表示在图样某个视图上构

12、成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要示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。求。四、表面结构代号四、表面结构代号 在表面结构符号相应位置在表面结构符号相应位置注写表面结构要求注写表面结构要求具体具体的的参数代号参数代号和和数值数值构成构成表面结构代号表面结构代号。表面结构要求的注写位置：表面结构要求的注写位置：a a 注写表面结构的单一要求注写表面结构的单一要求; ;a a和和b b 注写多个表面结构要求注写多个表面结构要求; ;a a注写第一表面结构要求；注写第一表面结构要求；b b注写第二表面注写第二表面结构要求。如要注写第三个或更多个表面结结构要求。如要注写第三个或更

13、多个表面结构要求，图形符号在垂直方向扩大，以空出构要求，图形符号在垂直方向扩大，以空出足够空间，此时足够空间，此时a a、b b的位置随之上移。的位置随之上移。c c 注写加工方法、表面处理、涂层等工艺要求，如车、磨、镀等；注写加工方法、表面处理、涂层等工艺要求，如车、磨、镀等；d d 注写加工表面纹理和纹理方向；注写加工表面纹理和纹理方向；e e 注写要求的加工余量（注写要求的加工余量（mmmm）。）。表面结构要求的注写表面结构要求的注写为了明确表面结构要求，除了标注表面结构为了明确表面结构要求，除了标注表面结构参数参数和和数值数值外，必要时应标注补充要求。外，必要时应标注补充要求。补充要求

14、包括：传输带、取样长度、加工工艺、表补充要求包括：传输带、取样长度、加工工艺、表面纹理及方向、加工余量等。面纹理及方向、加工余量等。各要求注写顺序为：各要求注写顺序为：传输带或取样长度传输带或取样长度表面结构参数代号表面结构参数代号参数数值。参数数值。1 1）完整符号水平线长度取决于上、下标注内容的长度。）完整符号水平线长度取决于上、下标注内容的长度。2 2）传输带或取样长度标注在表面结构参数代号的前面，）传输带或取样长度标注在表面结构参数代号的前面，用斜线用斜线“/”/” 隔开。隔开。示例示例1:0.0025-0.81:0.0025-0.8/ /RzRz 6.3( 6.3(传输带标注传输带标

15、注) )3 3）参数代号和数值之间）参数代号和数值之间应插入空格应插入空格。4 4）R R轮廓轮廓传输带的标注：前后数值分别表示短波滤波传输带的标注：前后数值分别表示短波滤波器、长波滤波器的截止波长值器、长波滤波器的截止波长值mm(mm(s s- -c c) )，即评定时波，即评定时波长范围。如只标注一个滤波器，应保留连字号长范围。如只标注一个滤波器，应保留连字号“-”-”以区以区分短波还长波滤波器。分短波还长波滤波器。 示例示例2 2：- -0.8/Rz 6.3 (0.8/Rz 6.3 (取样长度标注取样长度标注) )长波滤波器的截止波长值长波滤波器的截止波长值cc就是取样长度就是取样长度。

16、注写注写注意事项注意事项5 5）16%16%规则是所有表面结构要求标注的默认规则，如应用规则是所有表面结构要求标注的默认规则，如应用最大规则，在参数代号后注写最大规则，在参数代号后注写“maxmax”字样字样 。如如RaRamaxmax 0.8 0.8 。6 6）单向单向极限要求，且均为单向上限值，则省略代号极限要求，且均为单向上限值，则省略代号“U U”；若为单向下限值，在参数代号前必须加注代号若为单向下限值，在参数代号前必须加注代号“L L”。双向双向极限要求，极限要求，应标注极限代号应标注极限代号，上限值用代号，上限值用代号“U U”标在上方，下极限用代号标在上方，下极限用代号“L L”

17、注在下方。注在下方。7 7）表面纹理及其方向，用规定的符号标注。）表面纹理及其方向，用规定的符号标注。8 8）加工余量可以是加注在完整符号上的）加工余量可以是加注在完整符号上的唯一唯一要求，也可要求，也可以同表面结构要求一起标注。以同表面结构要求一起标注。注写注写注意事项注意事项 表面结构代号的含义表面结构代号的含义表示去除材料，单向上限值，默认传输带，表示去除材料，单向上限值，默认传输带，R R轮廓，轮廓，粗糙度最大高度的最大值粗糙度最大高度的最大值0.2 m0.2 m，评定长度为，评定长度为5 5个取样长度个取样长度( (默认默认) )，“最大规则最大规则”。 表示去除材料，单向上限值，默

18、认传输带，表示去除材料，单向上限值，默认传输带，R R轮轮廓，算术平均偏差廓，算术平均偏差0.8 m0.8 m，评定长度为，评定长度为5 5个取样个取样长度长度( (默认默认) )，“l6 l6规则规则”( (默认默认) )。 表示去除材科，单向上限值，传输带表示去除材科，单向上限值，传输带0.008-0.8 mm0.008-0.8 mm，R R轮廓，算术平均偏差轮廓，算术平均偏差3.2m3.2m，评定长度为，评定长度为5 5个取个取样长度样长度( (默认默认) )，“l6 l6规则规则”( (默认默认) )。 代代 号号 意意 义义zmax .2a .8.008-0.8/Ra 3.2表示不允

19、许去除材料，表示不允许去除材料，双向极限值双向极限值，两极限值均，两极限值均使用默认传输带，使用默认传输带，R R轮廓，上限值：算术平均偏差轮廓，上限值：算术平均偏差3.2 m3.2 m，评定长度为，评定长度为5 5个取样长度个取样长度( (默认默认) )，“最最大规则大规则”；下限值：；下限值：算术平均偏差算术平均偏差0.8 m0.8 m，评，评定长度为定长度为5 5个取样长度个取样长度( (默认默认) )，“l6 l6规则规则”( (默默认认) )。 代代 号号 意意 义义U Ra max 3.2L Ra 0.8表示去除材料，单向上限值，传输带：根据表示去除材料，单向上限值，传输带：根据G

20、B/T GB/T 6062(s6062(s默认默认0.0025 mm0.0025 mm) )，取样长度，取样长度0.8 mm0.8 mm，R R轮廓，轮廓，算术平均偏差算术平均偏差3.2 m3.2 m，评定长度包含，评定长度包含3 3个取样长度，个取样长度，“l6 l6规则规则”( (默认默认) )。 0.8/Ra 3.2表面结构代号的含义表面结构代号的含义 (1) (1)表面结构要求对每一表面一般只注一次，并尽可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。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除非另有说明，所标注

21、的表面结构要求是对完工零件表面的要求。件表面的要求。(2)(2)表面结构的表面结构的注写和读取方向注写和读取方向与与尺寸的注写和读取尺寸的注写和读取方向一致。方向一致。可以标注在可以标注在轮廓线轮廓线或轮廓延长线上，也可标注或轮廓延长线上，也可标注在指在指引线上引线上、特征尺寸的尺寸线上特征尺寸的尺寸线上、形位公差框格上形位公差框格上。表面结构要求可标注在轮廓线上，也可标注在延长线表面结构要求可标注在轮廓线上，也可标注在延长线上，其符号应从材料外指向并接触表面，或用指引线引出上，其符号应从材料外指向并接触表面，或用指引线引出标注。标注。表面结构要求标注在指引线上，表面结构要求标注在指引线上，指

22、引线指引线应带箭头应带箭头 。表面结构代表面结构代号水平朝上号水平朝上或垂直朝左或垂直朝左标注。标注。 标注在轮廓线以内的指引线，其端部不是带标注在轮廓线以内的指引线，其端部不是带箭头，而是带圆点。箭头，而是带圆点。 (3) (3)在不致引起误解时，在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给表面结构要求可以标注在给定的尺寸线上。定的尺寸线上。 (4) (4)表面结构要求可标注表面结构要求可标注在形位公差框格的上方。在形位公差框格的上方。 (5) (5)圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次。圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次。如果每个棱柱表面有不同的表面要求，则应分别单独标注。如果每个棱柱

23、表面有不同的表面要求，则应分别单独标注。(1)(1)有相同表面结构要求的简化注法。有相同表面结构要求的简化注法。工件的多数工件的多数( (包括全部包括全部) )表面有相同的表面结构要求时，表面有相同的表面结构要求时，统一标注在图样的标题栏附近。统一标注在图样的标题栏附近。标题栏附近标题栏附近标注方式有两种：标注方式有两种：u 在圆括号内给出无任在圆括号内给出无任何其它标注的基本符号。何其它标注的基本符号。 标题栏附近标题栏附近u 在圆括号内给出不同的表面结构要求在圆括号内给出不同的表面结构要求 。 不同的表面不同的表面结构要求直接标结构要求直接标注在图形中注在图形中(2)(2)多个表面有共同要

24、求或图纸空间有限时的简化注法。多个表面有共同要求或图纸空间有限时的简化注法。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。附近，对有相同表面结构要求的表面进行简化标注。 图形或标题栏附近图形或标题栏附近(3)(3)只用表面结构符号的简化注法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的标注面结构要求的标注 。 未指定工艺方法未指定工艺方法 要求去除材料要求去除材料 不允许去除材料不允许去除材料需要明确

25、每种工艺方需要明确每种工艺方法的表面结构要求法的表面结构要求 基体材料为钢，基体材料为钢，EpEp表示加工工艺表示加工工艺为电镀为电镀 (4)(4)两种或多种工艺获得的同一表面的注法。两种或多种工艺获得的同一表面的注法。(4)(4)两种或多种工艺获得的同一表面的注法。两种或多种工艺获得的同一表面的注法。三个连续的加工工序三个连续的加工工序的表面结构、尺寸和的表面结构、尺寸和表面处理的标注表面处理的标注 第二道工序，第二道工序，镀镀铬铬 第三道工序，第三道工序，50 50 mmmm的圆柱表面的圆柱表面有效有效 ，磨削，磨削 第一道工序，第一道工序，去除材料去除材料C.6 C.6 表面结构和尺寸可以标注在同一尺寸线上。表面结构和尺寸可以标注在同一尺寸线上。倒角、