几何技术规范(GPS)_07_GB T 131- 2006 表面结构_粗糙度_上海大学_李明
GBT 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 ppt课件
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8
二、标注表面结构的图形符号
图1所示的基本图形符号仅用于简化代号 标注，没有补充说明时不能单独使用。
如果基本图形符号与补充的或辅助的说 明一起使用，则不需要进一步说明为了获 得指定的表面是否应去除材料或不去除材 料。
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二、标注表面结构的图形符号
2、扩展图形符号
1）要求去除材料的图形符号
1、表面结构补充要求的注写位置
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。
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三、表面结构完整图形符号的组成
在新标准的完整符号中，对表面结构的单 一要求和补充要求应注写在图6b）所示的指定 位置。图6a）为旧标准对表面结构的单一要求 和补充要求的注写。
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产品几何技术规定（GPS）
技术产品文件中 表面结构的表示法
Байду номын сангаас
GB/T 131-2006
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1
▪ 该标准代替GB/T 131-1993《机械制图 表 面粗糙度符号、代号及其注法》
▪ 该标准等同采用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》
▪ 该标准是一个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。本标 准只适用于对表面结构有要求时的标注方 法。
图6b）中a-e分别注写以下内容：
a——注写表面结构的单一要求
根据标注表面结构参数代号、极限值和传输 带或取样长度的规定，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/Rz 6.3（传输带标注）
06版GBT131表面结构要求标注方法新标准
新手上路]06版GB/T131表面结构要求标注方法新标准《现代模具》2008年1月刊来源:《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。
06版表面粗糙度的新规定
06版GB/T131表面结构要求标注方法新标准来源:《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。
表面粗糙度最新国家标注
评定长度一般按5个取样长n 度来确定。
3/29/2020
评定表面粗糙度的基准线
评定表面粗糙度的基准线,有以下两种： 轮廓的最小二乘中线m
在取样长度内，使轮廓上各点至一条该线的距离平方和为 最小。
即： n yi2 min i 1
技术产品文件中表面结构要求标注的控制元素
3/29/2020
a 上限或下限符号U或L b 滤波器类型“x”。标准滤波器是高斯滤波器(GB/T 18777)。
以前的标准滤波器是2RC滤波器。将来也可能对其他的滤波器 进行标准化。在转换期间，在图样上标注滤波器类型对某些公 司比较方便。滤波器类型可以标注为“高斯滤波器”或 “2RC"。滤波器名称并没有标准化，但这里所建议的标注名 称是明确的，无争议的。
表面粗糙度GB/T 131- 2006
重机技术中心标准化 侯岩舒 2016.8
新国标 GB/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》
充分考虑了对零件表面质量影响的多种因素, 除表面粗糙度外还有在机械加工过程中, 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 度、即波纹度的影响。所以, 表面粗糙度、 表面波纹度以及表面几何形状误差总是同时 生成并存在同一表面上综合影响零件的表面 轮廓。
3/29/2020
5 表面结构要求在图样中的注法
图1 表面结构要求的注写方向
3/29/2020
标注在轮廓线上或指引线上
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, 如图 2 所示。必要时, 表面结构也 可用带箭头或黑点的指引线引出标注, 如图 3 所示。
标准
12
GB/T 131-2006 的主要变化及其它 2
表面粗糙度符号及意义 符 号 意 义 及 说 明
扩展图形符号，基本符号上加一小圆， 表示表面是用不去除材料的方法获得。例如： 铸、锻、冲压变形、热轧、冷轧、粉末冶金 等，或者是用于保持原供应状况的表面（包 括保持上道工序的状况）。
完整图形符号，当要求标注表面结构特 征的补充信息时，在允许任何工艺图形符号 的长边上加一横线。在文本中用文字APA表 示。
2. 表面粗糙度 1）原来Ra源自Ry现在Ra
Rz
r
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 该标准描述了一种滤波方法，使用此方法滤波可以减小粗糙度 轮廓的变形。 一般测量时先用滤波器(λ)滤掉比波纹度更长的波，然后再用滤 波器(λ)滤掉比粗糙度更短的波，最后再用滤波器(λ)滤波分离表面 粗糙度和波纹度的轮廓，从而为表面粗糙度的评定准备基本条件。
6
GB/T 131-2006 的主要变化及其它
表面粗糙度数值及其有关的规定在符号中注写位置
a —— 注写表面结构的单一要求 a、b —— 标注两个或多个表面结构要求 c —— 注写加工方法 d —— 注写表面纹理和方向 e —— 注写加工余量(mm)
GB/T 131-2006 的主要变化及其它 7
GB/T 131-2006 的主要变化及其它 3
表面粗糙度符号及意义 符 号 意 义 及 说 明
完整图形符号，当要求标注表面结构特 征的补充信息时，在去除材料图形符号的长 边上加一横线。在文本中用文字MRR表示。 完整图形符号，当要求标注表面结构特 征的补充信息时，在不去除材料图形符号的 长边上加一横线。在文本中用文字NMR表示。
表面粗糙度的标注方法-新规定
表面粗糙度的标注方法有了新规定表面粗糙度是工程图样和技术文件中的重要内容，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》等同采用国际标准，于2007‐02‐01起代替GB/T 131‐1993。
一、表面粗糙度在工程图样中的标注方法1. 新标准规定，当表面粗糙度有单一要求和补充要求时，应使用长边上有一条横线的完整图形符号，完整符号有三种（见图1）。
（a ）允许任何工艺 （b ）去除材料 （c ）不去除材料图1表面粗糙度各项要求标注的位置如图2所示：图2例1（见图3）：图3例2（见图4）：图4例3（传输带/取样长度为默认值，评定长度中所含取样长度的个数不是默认的5，而是含有3个取样长度，见图5）：图5例4（见图6）：图62. 表面粗糙度的注写和读取方向要与尺寸的注写和读取方向一致（见图7），并标注在轮廓线上（轮廓线的延长线上）或指引线上（见图8和图9）。
图7 图8（a ） （b ）图93. 必要时也可标注在特征尺寸的尺寸线上（见图10和图11）或形位公差的框格上（见图12）。
图10（a） （b）图11（a） （b）图124. 当多个表面有相同要求或图纸空间有限时，可采用简化注法（见图13～图15）。
注：图示的表面粗糙度符号是指对图形中封闭轮廓的周边六个面的共同要求（不包括前后面）。
图13（a） （b）注：多数表面有相同要求，可统一标注在标题栏的附近，而不是标注在图形的右上角。
图14（a）（b）注：用带字母或不带字母的图形符号，以等式的形式注写在图形或标题栏附近。
图155. 两种或多种工艺获得的同一表面的注法（见图16）。
注：同时给出镀覆前后的表面粗糙度要求的注法。
图16二、标注表面粗糙度以前应弄清楚的几个问题1. 什么是传输带/取样长度？其具体数值是多少？在图样上如何标注？在什么情况下可不标注？2. 什么是评定长度？它与取样长度有什么关系？在图样上如何标注？在什么情况下可不标注？3. 极限值的两个判断规则是什么？在图样上如何表示？4. 单向极限和双向极限在图样上如何表示？在什么情况下可省略“U”、“L”？5. Rz的含义是什么？它与原Ry是什么关系？参考资料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李震、崔长德 2007-05-20。
粗糙度新国标解读
(3)形状误差 ：零件表面中峰谷的波长和波高之比
大于1000的不平程度属于形状误差。
2018/12/5
表面粗糙度对零件性能的影响
影响零件的耐磨性。 影响配合性质的稳定性。 影响零件的疲劳强度。 影响零件的抗腐蚀性。 影响零件的密封性。 对零件的外观、测量精度、表面光学性 能、导电导热性能和胶合强度等也有着 不同程度的影响。
基准线
2018/12/5
(1) 取样长度和评定长度
取样长度——测量表面粗糙度轮廓时，测量限 制的一段足够短的长度，以限制或减弱波纹度、 排除形状误差对表面粗糙度轮廓测量的影响。
评定长度默认为 5 个取样长度, 否则应注明
个数。 例如Rz0.4、Ra3 0.8、Rz1 3.2 分别表示评 定长度为 5 个( 默认) 、3个、1 个取样长度。
（1）轮廓算术平均偏差Ｒa（幅度参数）
在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓 中线距离绝对值的平均值，即：
1 lr Ra z ( x ) dx lr 0
2018/12/5
1 n Ra z ( xi ) n i 1
2018/12/5
2018/12/5
（2）轮廓最大高度Ｒz（幅度参数）
2018/12/5
基本概念
零件表面的形貌可分为三种情况： (1) 表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的 不平程度，其波长和波高之比一般小于 50。 属于微观几何形状误差。
2018/12/5
基本概念
(2)表面波纹度：零件表面中峰谷的波长和波高之
比等于50～1000的不平程度称为波纹度。会引起零 件运转时的振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴承） 的影响是相当大的目前表面波纹度还没有制定国家标 准。国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面波 纹度有关国际标准。
06版GBT131表面结构要求标注方法新标准
新手上路]06版GB/T131表面结构要求标注方法新标准《现代模具》2008年1月刊来源:《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。
GBT 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
技术产品文件中 表面结构的表示法
GB/T 131-2006
2020/3/7
1
▪ 该标准代替GB/T 131-1993《机械制图 表 面粗糙度符号、代号及其注法》
▪ 该标准等同采用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》
▪ 该标准是一个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。本标 准只适用于对表面结构有要求时的标注方 法。
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Ra和Rz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。原来的表面粗糙度参数Rz（十点高度）
已经不再被认可为标准代号。新的Rz为原Ry
的定义，原Ry的符号不再使用。
2020/3/7
6
一、新标准与旧标准的变化
2020/3/7
7
二、标注表面结构的图形符号
在技术产品文件中对表面结构的要求可用几 种不同的图形符号表示。每种符号都有特定含 义。在特殊情况下，图形符号可以在技术图样 中单独使用以表达特殊意义。
1、基本图形符号
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。它由两条不等 长的与标注表面成60°夹角的直线构成。（见 图1）。
7、定义并标准化了三组新的表面结构参数。
8、与以前具有默认定义的参数（Ra、Ry和Rz）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。 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 出了表面结构有要求时的标注方法，不适用表 面缺陷的标注。
零件图的技术要求 表面粗糙度 新版
标值 Z（x）绝对值的算术平均值，用 Ra 表示，如图 2。用公式表示为：
∫ Ra = 1 lr Z (x)dx
lr 0
或近似表示为：
∑ Ra
=
1 n
n i =1
Zi
评定轮廓的算术平均偏差（Ra）的数值，参见表 1。 表面粗糙度有时还使用轮廓的最大高度 Rz 来评定，它是指在一个取样长度内最大轮廓峰高和
《机械制图》零件图的技术要求—表面粗糙度
（教师版）
说明： 1、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》在 2006 年 7 月 19 日发布，并于 2007 年 2 月 1 日起实施。为贯彻新标准，由大连理工大学高菲、柴晓艳、崔长 德 三 人 共 同 撰 写 本 《 教 师 版 》。 2、本《教师版》其中涉及的 GB/T 3505—2000 和 GB/T 10610—1998 现正在修订，应以新发布的标 准为准。 3、本《教师版》以轮廓法为主线，省略了图形法等方法。考虑到《机械制图》的局限，也没有介 绍表面粗糙度间距参数 RSm 和支承长度率 Rmr（c）等
制比表面粗糙度波长还短的短波成分），所得轮廓称为原始轮廓。再使用长波滤波器λc 对原始轮廓进行滤
波（抑制比表面粗糙度波长还长的长波成分），这样就得到表面粗糙度轮廓。
长波滤波器的截止波长值就是取样长度 lr 的数值（单位为毫米），而粗糙度轮廓的短波波长和长波波
长之间的范围就称为传输带（又称传输频带或传输通带）。
（a）
（b）
图 7 一个滤波器截止波长的注法
图 8 第二个单一要求的注法
(2)位置 b—注写表面粗糙度第二个单一要求，如图 8 所示。如果要注写第三个或更多的单一要 求时，图形符号应在垂直方向扩大，以空出足够的空间。
粗糙度新国标
新国标 GB/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》
• 充分考虑了对零件表面质量影响的多种因素 , 除表面粗糙度外还有在机械加工过程中, 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 平度、即波纹度的影响。所以, 表面粗糙度 、表面波纹度以及表面几何形状误差总是同 时生成并存在同一表面上综合影响零件的表 面轮廓。
长，L度宜可选包用括较一 长L 个的或评多定个长取度L 样。长度。L表面不均匀L的表面
• 评定长度一般按5个取样n长度来确定。
2020/3/3
(1) 取样长度和评定长度
• 取样长度——测量表面粗糙度轮廓时，测量限 制的一段足够短的长度，以限制或减弱波纹度 、排除形状误差对表面粗糙度轮廓测量的影响 。
面有效, Rz=6.3μm, “16%规则”( 默认), 默认评定长 度, 表面纹理没有要求, 磨削加工工艺。
2020/3/3
6 表面结构符号、代号的含义
2020/3/3
2020/3/3
7 表面结构要求的标注示例
2020/3/3
2020/3/3
2020/3/3
2020/3/3
2020/3/3
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。
• 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”。
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。
关于表面结构(表面粗糙度)的表示方法
关于表面结构（表面粗糙度）的表示方法表面结构根据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的规定执行。
1.1 表面结构术语及图形符号1.1.1基本图形符号基本图形符号由两条不等长的与标注表面成60°夹角的直线构成，基本图形符号仅用于简化代号标注没有补充说明时不能单独使用。
如果基本图形符号与补充的或辅助的说明一起使用，则不需要进一步说明为了获得指定的表面是否应去除材料或不去除材料。
1.1.2 扩展图形符号（1）要求去除材料的图形符号在基本图形符号上加一短横，表示指定表面是用去除材料的方法获得，如通过机械加工获得的表面（2）不允许去除钤料的图形符号在基本图形符号上加一个圆圈，表示指定表面是用不去除材料方法获得。
1.1.3 完整图形符号当要求标注表面结构特征的补充信息时,应在基本图形符号的长边上加-横线。
1.1.4 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，如图所示。
如果标注会引起歧义时，各表面应分别标注。
1.2 表面结构完整图形符号的组成1.2.1 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。
1.2.2 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如图所示的指定位置。
表面结构补充要求包括：——表面结构参数代号；——数值；——传输带/取样长度。
图中位置a～e分别注写以下内容：a)位置a 注写表面结构的单一要求根据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。
GB／T 131-2006修改解析(1)
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 （ Ｒ 如 ｏ和 Ｒ ） ｚ ，下角标 如 Ｒ 和 尺 不再使用 。 ６ ）几乎所有的表 面结构代号 和参 数名称 已经
２ ）采用 了不 同 的滤波特 征 （ Ｂ Ｔ ８７ — Ｇ ／ １７７
２０ 产品几何量技术规范 （ Ｐ ） 表面结构 ０２《 Ｇ Ｓ 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 ２ Ｃ模 拟滤 波器 不再是 标 准滤波 器 ，最 重 要 的一 个 Ｒ 变化是采用高斯滤波器代替了 ２ Ｃ滤波器 。高斯滤 Ｒ 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 ％ １％。然而在某些极特殊的情况下 ，与 ２ Ｃ滤波 ０ Ｒ
１ ８
维普资讯
（ Ｐ ） 表面结构 Ｇ Ｓ
轮廓法 图形参数》 和Ｇ ／ ＢＴ
１７８ １ ０２《 ８７． ＿２０ 产品几 何量 技术 规 范 （ Ｐ ） Ｇ Ｓ 表面结构 轮廓法 具有复合加工特征的表 。 ）
减 少 、测 头 半 径 的 影 响 和 不 同 仪 器 的 差 别 大 为
结构系列标准 ，等同采用 Ｉ １０ ：０２ 《 Ｓ ３２ ２０ 产品几 Ｏ
何 技术 规范 （ Ｐ ） 技术 产 品文 件 中表 面结 构 的 Ｇ Ｓ 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
～
改变 （ Ｂ Ｔ ３０－ ２０ 《 品几何 量技术 规 范 Ｇ ／ ５５ ００ 产
（ Ｐ ） 表 面结 构 轮廓 法 Ｇ Ｓ 表 面结 构的术语 、 定义及参数》 。原来 的表面粗糙度参数 （ ） 十点 高度 ）已经 不再被认可为标准代号。新 的 为原
产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构表示法
按滤波器的不同截止波长值, 由小到大顺次分为 λs、λc 、 和λf 三种。
产品几何技术规范 （GPS）技术产品文 件中表面结构的表
产品几何技术规范 （GPS）技术产品文 件中表面结构的表
( 2) 轮廓滤波器和传输带
粗糙度的三类轮廓各有不同的波长范围, 它们又同时叠加 在同一表面轮廓上, 因此,在测量评定三类轮廓上的参数时, 必须先将表面轮廓在特定仪器上进行滤波, 以便分离获得 所需波长范围的轮廓。
即：F1+F3+…+F2n-1= F2+F4+…+F2n
F1
F2
y=f(x)
Fn
0 G1
G2
产品几何技L术规范 （GPS）技术产品文 件中表面结构的表
x Gm
轮廓参数
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）。
产品几何技术规范 （GPS）技术产品文 件中表面结构的表
产品几何技术规范 （GPS）技术产品文 件中表面结构的表
（2）轮廓最大高度Ｒz（幅度参数）
在取样长度内，被评定轮廓的最大轮廓峰高Rp与 最大轮廓谷深Rv之和的高度。
峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高 点和最低点。
Rz = Rp + Rv
对于同一表面，只标注Ｒa和Ｒz中的一个，切勿同 时把两者都标注
面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平
度、即波纹度的影响。所以, 表面粗糙度、
表面波纹度以及表面几何形状误差总是同时
生成并存在同一表面上综合影响零件的表面
表面粗糙度标注新规
表面粗糙度的标注方法新规表面粗糙度是工程图样和技术文件中的重要内容，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》等同采用国际标准，于2007‐02‐01 起代替GB/T131‐1993。
一、表面粗糙度在工程图样中的标注方法1. 新标准规定，当表面粗糙度有单一要求和补充要求时，应使用长边上有一条横线的完整图形符号，完整符号有三种（见图1）。
（a）允许任何工艺（b）去除材料（c）不去除材料图1表面粗糙度各项要求标注的位置如图2 所示：图2单一要求：a ——第一个表面粗糙度要求（传输带/取样长度参数代号数值）b ——第二个表面粗糙度要求（传输带/取样长度参数代号数值）补充要求：c ——加工方法（车、铣、磨、涂镀等）d ——表面纹理和方向e ——加工余量例1（见图3）：图3含义：上限值Ra=50μm；下限值Ra=6.3μm；U 和L 分别表示上限值和下限值，当不会引起歧义时，也可不标注U、L；极限值规则均为“16%规则”；两个传输带均为0.008mm—4mm（其中4mm 为取样长度）；评定长度中含有5 个取样长度（默认），5×4mm = 20 mm；加工方法为铣；表面纹理符号c（表示表面纹理呈近似同心圆，且圆心与表面中心相关）；加工余量为3mm。
例2（见图4）：图4含义：第一个表面粗糙度要求Ra 的上限值为1.6μm（符合16%规则），其取样长度为0.8mm；第二个表面粗糙度要求Rz 的上限值为12.5μm（符合最大规则），其取样长度为2.5mm，Rz 的下限值为3.2μm（符合最大规则），其取样长度为2.5mm，其中U、L 在不会引起歧义时也可不标注。
例3（传输带/取样长度为默认值，评定长度中所含取样长度的个数不是默认的5，而是含有3 个取样长度，见图5）：图5含义：传输带/取样长度为默认值；评定长度为3 个取样长度；默认Rz 为上限值要求，Rz = 6.3μm，符合最大规则。
表面粗糙度
双向极限要求，应标注极限代号，上限值用代号“U”
标在上方，下极限用代号“L”注在下方。 7）表面纹理及其方向，用规定的符号标注。
8）加工余量可以是加注在完整符号上的唯一要求，也可
以同表面结构要求一起标注。
GB/T 131- 2006 / ISO 1302:2002
表面结构代号的含义
代 号 意 义
Ｒa ０.8
轮廓参数(由GB/T 3505―2000定义)；
图形参数(由GB/T l8618―2002定义)； 支承率曲线参数(由GB/T 18778.2―2003和
GB/T18778.3―2006定义)。
GB/T 131- 2006 / ISO 1302:2002
表面结构的评定参数
轮廓参数,与GB/T 3505―2000相关的参数有： —— P 轮廓，原始轮廓参数 —— R 轮廓，粗糙度参数 —— W 轮廓，波纹度参数
３.表面结构代号
在表面结构符号相应位置注写表面结构要求具体
的参数代号和数值构成表面结构代号。 表面结构要求的注写位置：
a ——注写表面结构的单一要求; a和b ——注写多个表面结构要求; a注写第一表面结构要求；b注写第二表面
结构要求。如要注写第三个或更多个表面结 构要求，图形符号在垂直方向扩大，以空出 足够空间，此时a、b的位置随之上移。
表面粗糙度代号 、符号
符号
意义及用法 基本符号，表示表面粗糙度可用任何加工方法 获得
表示表面粗糙度是用去除材料的方法获得
表示表面粗糙度用不去除材料的方法获得
加一横线, 用于标注有关参数和说明 符号上均可加一小圆：表示所有 表面具有相同的表面粗糙度要求
GB/T 131- 2006 / ISO 1302:2002
表面粗糙度的标注方法
表面粗糙度的新标注方法表面粗糙度是工程图样和技术文件中的重要内容，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》等同采用国际标准，于2007‐02‐01 起代替GB/T131‐1993。
一、表面粗糙度在工程图样中的标注方法1. 新标准规定，当表面粗糙度有单一要求和补充要求时，应使用长边上有一条横线的完整图形符号，完整符号有三种（见图1）。
（a）允许任何工艺（b）去除材料（c）不去除材料图1表面粗糙度各项要求标注的位置如图2 所示：图2单一要求：a ——第一个表面粗糙度要求（传输带/取样长度参数代号数值）b ——第二个表面粗糙度要求（传输带/取样长度参数代号数值）补充要求：c ——加工方法（车、铣、磨、涂镀等）d ——表面纹理和方向e ——加工余量例1（见图3）：图3含义：上限值Ra=50μm；下限值Ra=6.3μm；U 和L 分别表示上限值和下限值，当不会引起歧义时，也可不标注U、L；极限值规则均为“16%规则”；两个传输带均为0.008mm—4mm（其中4mm 为取样长度）；评定长度中含有5 个取样长度（默认），5×4mm = 20 mm；加工方法为铣；表面纹理符号c（表示表面纹理呈近似同心圆，且圆心与表面中心相关）；加工余量为3mm。
例2（见图4）：图4含义：第一个表面粗糙度要求Ra 的上限值为1.6μm（符合16%规则），其取样长度为0.8mm；第二个表面粗糙度要求Rz 的上限值为12.5μm（符合最大规则），其取样长度为2.5mm，Rz 的下限值为3.2μm（符合最大规则），其取样长度为2.5mm，其中U、L 在不会引起歧义时也可不标注。
例3（传输带/取样长度为默认值，评定长度中所含取样长度的个数不是默认的5，而是含有3 个取样长度，见图5）：图5含义：传输带/取样长度为默认值；评定长度为3 个取样长度；默认Rz 为上限值要求，Rz = 6.3μm，符合最大规则。
表面粗糙度的标注方法有了新规定
表面粗糙度的标注方法有了新规定——华科大教师团队内部资料表面粗糙度是工程图样和技术文件中的重要内容，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》等同采用国际标准，于2007‐02‐01 起代替GB/T131‐1993。
一、表面粗糙度在工程图样中的标注方法1. 新标准规定，当表面粗糙度有单一要求和补充要求时，应使用长边上有一条横线的完整图形符号，完整符号有三种（见图1）。
（a）允许任何工艺（b）去除材料（c）不去除材料图1表面粗糙度各项要求标注的位置如图2 所示：图2单一要求：a ——第一个表面粗糙度要求（传输带/取样长度参数代号数值）b ——第二个表面粗糙度要求（传输带/取样长度参数代号数值）补充要求：c ——加工方法（车、铣、磨、涂镀等）d ——表面纹理和方向e ——加工余量例1（见图3）：图3含义：上限值Ra=50μm；下限值Ra=6.3μm；U 和L 分别表示上限值和下限值，当不会引起歧义时，也可不标注U、L；极限值规则均为“16%规则”；两个传输带均为0.008mm—4mm（其中4mm 为取样长度）；评定长度中含有5 个取样长度（默认），5×4mm = 20 mm；加工方法为铣；表面纹理符号c（表示表面纹理呈近似同心圆，且圆心与表面中心相关）；加工余量为3mm。
例2（见图4）：图4含义：第一个表面粗糙度要求Ra 的上限值为1.6μm（符合16%规则），其取样长度为0.8mm；第二个表面粗糙度要求Rz 的上限值为12.5μm（符合最大规则），其取样长度为2.5mm，Rz 的下限值为3.2μm（符合最大规则），其取样长度为2.5mm，其中U、L 在不会引起歧义时也可不标注。
例3（传输带/取样长度为默认值，评定长度中所含取样长度的个数不是默认的5，而是含有3 个取样长度，见图5）：图5含义：传输带/取样长度为默认值；评定长度为3 个取样长度；默认Rz 为上限值要求，Rz = 6.3μm，符合最大规则。
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在取样长度内划分实际轮廓为上下两部分，且使上下两部分面 积相等的线，其中中线之上每个峰的面积为F1, F2, … Fn 和 中线 之下的每个谷的面积为F1’, F2’, …Fn’相等。 n n
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工件实际的表面结构
表面结构是由实际表面 的重复或偶然的偏差所形成 的表面三维形貌，包括表面 粗糙度、表面波纹度、形状 误差、纹理方向和表面缺陷。 表面轮廓 原始轮廓（ P轮廓 ） 形状误差 波纹度（ W轮廓 ） 表面粗糙度（R轮廓 ） 表面缺陷
术语及义
（1）轮廓峰(profile peak)
轮廓峰是连接（轮廓和X轴）两相邻交点向外（从材料到周围 介质）的轮廓部分。轮廓峰高Zp为轮廓峰最高点距X轴的距离
（2）轮廓谷(profile valley)
轮廓峰是连接（轮廓和X轴）两相邻交点向内（从周围介质到 材料）的轮廓部分。轮廓谷深Zv为X轴线与轮廓谷最低点之间的距离
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表面结构的术语和定义
一般术语和 几何参数术语 术语 和 定义 表面轮廓参数 定义16个 一般术语16个 几何参数术语14个 幅度参数9个 间距参数1个 混合参数1个 曲线和相关参数5个
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术语和定义
轮廓滤波器(profile filter)
用轮廓法测量表面轮廓时， 把轮廓分为长波和短波的滤波器。
传输系数/％
粗糙度轮廓
波纹度轮廓
λs 轮廓滤波器
确定存在于表面上的粗糙度 与比它更短的波的成分之间相交 界限的滤波器。
λs λc λf
波长
波长<λs
λc 轮廓滤波器
2
注：用λc轮廓滤波器滤波后，可认为最小二乘中线的方向就是X方向。
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术语和定义
中线(mean line) （算术平均中线）
具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
中线穿过粗糙度轮廓，是用来确定粗糙度参数的基准线。它 是用λc轮廓滤波器抑制长波成分后形成的轮廓的中线——算术平 均中线。 F1 F1′ F2 F2′ lr Fi Fi ′
（3）轮廓单元(profile element)
轮廓单元为轮廓峰和轮廓谷的 组合。 轮廓单元的高度Zt是指一个轮 廓单元的峰高Zp和谷深Zv之和。 轮廓单元的宽度Xs是指X轴线 与轮廓单元相交线的长度
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轮廓单元
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术语及定义
确定粗糙度与波纹度成分之间 相交界限的滤波器。
λs <波长< λc
λf 轮廓滤波器
确定存在于表面上的波纹度 与比它更长的波的成分之间相交 界限的滤波器。
上海大学 李明 robotlib@ λc<波长<λf
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表面轮廓
表面轮廓(surface profile)
一个指定平面与实际表面相交所得到的轮廓。 波长（λ）：
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表面结构术语及定义
划分三种轮廓的基础是波长，每种轮廓都定义于一 定的波长范围内,这个波长范围称为该轮廓的传输带； 传输带用截止短波波长值和截止长波波长值表示，例 如0.0025 - 0.8（单位为mm）。
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表面结构术语及定义
表示表面微观几何特性时要用表面结构参数。国
家标准把三种轮廓分别称为R轮廓、W轮廓和P轮廓，
从这三种轮廓上计算所得的参数称为R参数、W参数 和P参数。
R参数 ( 粗糙度参数 ) ─ 从粗糙度轮廓上计算所得的参数 W参数 ( 波纹度参数 ) ─从波纹度轮廓上计算所得的参数 P参数 ( 原始轮廓参数 ) ─从原始轮廓上计算所得的参数
取样长度(sampling length) lr
X
在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。
中线
lr
说明： 规定取样长度的目的是为了限制或削弱测量、评定表面粗糙度时波 纹度以及形状误差的影响。 评定表面粗糙度时的取样长度在数值上等于 λc轮廓滤波器的截止波 长。取样长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。
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工件表面的状态
在机械零件切削的过程 中，由于加工方法、工艺参 数、材料特性等综合因素的 影响，在工件表面不可避免 地会形成一些痕迹，其造就 了工件表面微小的峰谷及相 关的几何特性。 表面宏观和微观的几何 特性，被称为表面结构。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。
表面轮廓参数由幅度参数、间距参数、混合参数及曲 线和相关参数组成 幅度参数（峰和谷）:
（1）最大轮廓峰高(maximum profile peak height ,PP,RP,WP) 在一个取样长度内，最大的轮廓峰高Zp。 （2）最大轮廓谷深(maximum profile valley depth, Pv,Rv,Wv ) 在一个取样长度内，最大的轮廓峰高Zv。 （3）轮廓的最大高度(maximum height of profile , PZ,RZ,WZ ) 在一个取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和 （4）轮廓单元的平均高度(mean height of profile element , Pc,Rc,Wc ) 在一个取样长度内，轮廓单元高度Zt的平均值。
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产品几何技术规范（GPS）
表面结构
李 明
教授
GPS
Geometrical Product Specification and Verification
GD&T
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高度参数 峰谷值 R轮廓 参数 ( 粗糙 度参数) 平均值 间 距 参 数 Rku RSm 混 合 参 数 RΔq 曲线和相关参数
Rp
Rv
Rz
Rc
Rt
Ra
Rq
Rsk
Rmr(c)
Rδc
Rmr
GB/T 3505 标准中定义的R轮廓参数代号
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术语及定义
坐标系(coordinate system) 确定表面结构参数的 坐标体系。通常采用一个 直角坐标体系，其轴线形 成一右旋笛卡尔坐标系：
X轴与中线方向一致 Y轴也处于实际表面上 Z轴则在从材料到周围
介质的外延方向。
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术语和定义
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术语和定义
中线(mean line)（最小二乘中线） 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
中线穿过粗糙度轮廓，是用来确定粗糙度参数的基准线。它 是用λc轮廓滤波器抑制长波成分后形成的轮廓的中线——最小二 乘中线。
z
Zi(x)
中线
x
lr
在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距Zi的平方和最小的线。 最小二乘中线满足 Z i ( x ) min ，是唯一的。
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表面结构对性能的影响
1、对摩擦和磨损的影响：表面粗糙 度大—磨损大—寿命低 2、对配合性质的影响：表面粗糙度 影响配合性质的稳定性 3、对疲劳强度的影响：表面越粗糙，疲劳强度越低 4、对接触刚度的影响：表面越粗糙，接触刚度越低 5、对耐腐蚀性能的影响：粗糙的表面易造成表面锈蚀 6、影响零件间的密封性：表面粗糙的程度和纹理结构，会直接 影响对气体、液体的密封效果 7、其他影响：对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电 导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。
该标准适用于对表面结构 有要求时的表示法。
《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》 上海大学 李明 robotlib@
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相关国家标准及变化
《GB/T 3505-2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓 法 术语、定义及表面结构参数 》 《 GB/T 1031-2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值》 《 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》 《 GB/T 1031-1995 表面粗糙度 参数及其数值》 《 GB/T 131-1993 机械制图 表面粗糙度符号、代号及注法》 《 GB/T 3505-2000产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面 结构的术语、定义及参数 》 《 GB/T 7220-2004 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙度 术语 参数 测量 》
波长指沿着波的传播方向，在波的图形中相对平 衡位置的位移时刻相同的相邻的两个质点之间的距 离。
形状误差：λ>10mm 表面波纹度：λ=1～10mm 表面粗糙度： λ<1mm
λ>10mm λ=1～10 λ<1mm
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