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产品几何技术规范(GPS).

产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构的表示法一、概述实体表面是实体与周围介质的分界面。

作为客观实体一部分的表面,有许多特征,其微观几何特征称为表面形貌,(表面粗糙度的三维状态)。

1、机械加工表面质量对机器使用性能的影响2、表面粗糙度参数的发展表面粗糙度参数最初只有Ra一个,随着工业生产的发展,机械加工精度的提高,对表面的特定功能要求越来越多,对表面粗糙度的要求也越来越高。

与长度、角度、形状和位置等不同,不同的表面功能需要不同的测量参数。

因此,目前表面粗糙度的参数有20多个,ISO的表面粗糙度标准有23个。

用于各种不同表面性能的控制。

例如:最大峰谷类参数对零件的过盈装配影响很大,最大峰谷类参数和截距参数对表面外观光泽影响很大,而Tp等综合参数对运动部件的摩擦磨损影响很大。

同时为了确定有效的评定表面轮廓,滤波技术也在不断的改进,从2-RC(模拟)发展到相位校准滤波器,再到高斯滤波器,目前正在研究B样条函数滤波器。

表面粗糙度的评定也在从二维轮廓向三维表面发展。

为此表面粗糙度的符号标注与数值表示发生了巨大的变化。

GB/T131正是为了适应这个变化而制定的,可以说这是一整套全新的标注方式。

这个标注依据了ISO1302-2002标准,并考虑到我国表面粗糙度测量技术的现实,加入了我国特有的一些条款,体现了中国特色。

GB/T131是所有表面粗糙度标准的起点,不了解这个标准,其他表面粗糙度标准就无从谈起,也难以读懂。

二、标准修订的主要内容(标准的附录H)GB/T 131—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》(简称新标准)是遵循1996和1997年以来发布的(GPS)表面结构系列标准,等同采用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》而制定的。

新标准与旧标准相比,技术内容上有很大变化。

如标准中的某些标注示例已全部重新解释。

这些变化的重要性和影响如下:1)重新定义了表面结构测量仪器(GB/T 6062—2002《产品几何量技术规范(GPS)表面结构轮廓法接触(触针)式仪器的标称特性》);带导头的仪器不再是标准仪器。

表面结构参数的“真值”由绝对测量仪器确定。

2)采用了不同的滤波特征(GB/T 18777—2002《产品几何量技术规范(GPS)表面结构轮廓法相位修正滤波器的计量特性》,数字相位修正高斯滤波器)定义了新的滤波器。

原来的2RC模拟滤波器不再是标准滤波器。

这是最重要的一个变化,高斯滤波器在实际中应用了很多年,对于绝大多数的表面,这两种滤波器所导致的测量值的差异小于5%~10%。

然而在某些极特殊的情况下,与2RC滤波器相比,高斯滤波器的测量值可能会小37%以上。

3)除已有的R轮廓或粗糙度轮廓外,还定义了两个新的表面结构轮廓W轮廓(波纹度轮廓)和 P轮廓(原始轮廓)。

三个表面结构轮廓构成几乎所有表面结构参数的基础。

4)表面结构(三种轮廓)现在通过一个传输带定义(短波和长波滤波器),而不是仅通过一个“截止滤波器”(长波滤波器)来定义。

绝大多数情况下,尤其是用于光滑表面时,使用传输带(而不是只使用截止波长值)会导致测量值的微弱减小。

传输带的优点是测量不确定度大为减少、测头半径的影响和不同仪器的差别大为降低。

5)表面结构参数标注的写法已经改变。

参数代号现在为大小写斜体(如Ra和Rz),下角标如R a和R z不再使用。

6)几乎所有的表面结构代号和参数名称已经改变(GB/T 3505—2000《产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》)。

如,原来的表面粗糙度参数R z(十点高度)已经不再被认可为标准代号。

新的Rz为原R y的定义,原R y 的符号不再使用。

7)定义并标准化了三组(类)新的表面结构参数(GB/T 18618,GB/T 18778.2和GB/T 18778.3)。

这些新的参数部分具有自己的滤波系统(GB/T 18618—2002《产品几何量技术规范(GPS)表面结构轮廓法图形参数》和GB/T 18778.1—2002《产品几何量技术规范(GPS)表面结构轮廓法具有复合加工特征的表面第1部分:滤波和一般测量条件》)。

8)与以前具有默认定义的参数(R a,R y和R z)相比,现在具有默认定义的参数数量已大为增加,默认定义包括极限判断规则、滤波和评定长度,见GB/T 10610—1998《产品几何量技术规范(GPS) 表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法》、GB/T 18618和GB/T 18778.1。

而所有的W参数和P参数都没有默认定义。

新标准是一个GPS通用标准,它影响粗糙度、波纹度和原始轮廓等一系列的标准。

规定了技术产品文件中表面结构的表示法,技术产品文件包括图样、说明书、合同、报告等。

同时给出了表面结构标注用图形符号和标注示例。

只适用于对表面结构有要求时的标注方法,不适用表面缺陷的标注。

三、标准规定的主要内容和适用范围本标准规定了技术产品文件中表面结构的表示法,技术产品文件包括图样、说明书、合同、报告等。

同时给出了表面结构标注用图形符号和标注示例。

本标准适用于对表面结构有要求时的表示法。

1.表示法涉及到下面的参数:a)轮廓参数,与GB/T 3505标准相关的参数有:--- 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)b) 图形参数,与GB/T 18618标准相关的参数有:--- 粗糙度图形--- 波纹度图形C)与 GB/T 18778.2和GB/T 18778.3相关的支承率曲线参数。

本标准不适用于对表面缺陷(如孔、划痕等)的标注方法,如对表面缺陷有要求时,参见GB/T 15757。

2.引用标准(涉及到15项标准)GB/T 3505-2000 产品几何量技术规范(GPS) 表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数(eqv ISO 4287:2000)GB/T 1182-1996(200X )形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法(eqv ISO 1101:1996)GB/T 6062-2002产品几何量技术规范(GPS) 表面结构轮廓法接触(触针)式仪器的标称特性(eqv ISO 3274:1996 )GB/T 4458.4-2003 机械制图尺寸注法GB/T 10610-1998产品几何量技术规范(GPS) 表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法( eqv ISO 4288:1996)GB/T 13361-1992技术制图通用术语(neg ISO 10209-1:1992)GB/T 14691.4--2005技术产品文件字体第4部分:拉丁字母表的区别标识与特殊标识(idt ISO3098-2:2000)GB/T 15757-2002 产品几何量技术规范(GPS) 表面缺陷术语、定义及参数(eqv ISO 8785:1998)GB/T 18618-2002 产品几何量技术规范(GPS) 表面结构轮廓法图形参数(eqv ISO 12085:1996)GB/T 18777-2002产品几何量技术规范(GPS) 表面结构轮廓法相位修正滤波器的计量特性(eqv ISO 11562:1996)GB/T 18778.1-2002产品几何量技术规范(GPS) 表面结构轮廓法具有复合加工特征的表面第1部分:滤波和一般测量条件(eqv ISO 13565-1:1996)GB/T 18778.2-2003 产品几何量技术规范(GPS) 表面结构轮廓法具有复合加工特征的表面第2部分:用线性化的支承率曲线表征高度特性(IDT ISO 13565-2:1996) GB/T 18778.3-2006 产品几何技术规范(GPS) 表面结构轮廓法具有复合加工特征的表面第3部分:用概率支承率曲线表征的高度特性(IDT ISO 13565-3:1998) GB/T 18780.1-2002 产品几何量技术规范(GPS) 几何要素第1部分:基本术语和定义(eqv ISO 14660-1:1998)ISO 81714-1:1999 技术产品文件图形符号设计第1部分:基本规则3.术语和定义3.1基本图形符号 basic graphical symbol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3.2扩展图形符号expanded graphical symbol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和图3)。

图2 表示去除材料的扩展图形符号图3 表示不去除材料的扩展图形符号3.3完整图形符号 complete graphical symbol对基本图形符号或扩展图形符号扩充后的图形符号,简称完整符号,用于对表面结构有补充要求的标注,见图4。

a)允许任何工艺 b)去除材料 c)不去除材料。

图4 完整图形符号3.4 表面(结构)参数 surface (texture) parameter表示表面微观几何特性的参数。

表示表面微观几何特性的参数有三组,三个主要的表面结构参数组已经标准化并与完整符号一起使用,它们是:(1)根据GB/T 3505中定义的轮廓参数表1、表2 和表3给出了GB/T 3505中定义的表面结构参数代号。

GB/T 3505中定义的轮廓参数是针对三种表面轮廓的(R、W和P轮廓)。

轮廓参数是使用GB/T 18618中高斯滤波器定义的。

表1 根据GB/T 3505标准中定义的R轮廓参数代号高度参数间距参数混合参数曲线和相关参数峰谷值平均值R-轮廓参数(粗糙度参数)Rp Rv Rz Rc Rt Ra Rq Rsk Rku RSmqR∆Rmr(c) cRδRmr表2 根据GB/T 3505中定义的W-轮廓参数代号表3 根据GB/T 3505中定义的P-轮廓参数代号(2)根据GB/T 18618中的图形参数表4 和表5给出了GB/T 18618中定义的表面结构参数代号。

GB/T 18618中定义的参数仅适用于粗糙度和波纹度轮廓。

注:注意GB/T 18618中定义的R 和W 轮廓是根据图形参数滤波方法定义的,而不是采用GB/T 3505 ,GB/T 18778.2和GB/T 18778.3中定义的参数体系中所使用的滤波方法。

表4 根据GB/T 18618中定义的粗糙度轮廓图形参数表(3)基于GB/T 18778.2和GB/T 18778.3支承率曲线的参数两个不同的参数体系与支承率曲线相关:a) 基于线性支承率曲线的参数;b) 基于概率支承率曲线的参数。

1)基于线性支承率曲线的参数表6 和表7给出了与线性支承率曲线相关的参数代号,这些参数通过两个不同的滤波方法即GB/T 18778.1和GB/T 18618仅针对R轮廓定义。

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