表面粗糙度新国标

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

①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

② 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

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：

① 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。

②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

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

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

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

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》介绍

一、概况

第一代GPS语言是以几何学理论为基础，适合于描述理想几何形状的工件。以此为基础制定的设计规范没有考虑生产过程中实际工件的多变性，缺乏表达各种功能和控制要求的图形语言，图纸不能充分地精确表述对几何特征误差控制的要求，而造成功能要求失控；检验过程由于缺乏误差控制的设计信息，使得合格评定缺乏唯一的准则，从而造成测量评估失控。标准体系缺乏功能要求、设计规范及测量评定方法等相关信息之间准确的表达和系统的传递方法，造成设计和功能的不统一，检验与设计的不一致，成为产品不能上水平的主要原因。

新一代GPS将建立一个完整的图样标注体系，其目的是更完整、准确地定义制图公差要求。它需要更精确丰富的公差语言，通过包含完整检验方法的公差标注来表达工件不同的功能要求。

根据国家标准化管理委员会制、修订国家标准项目计划,等同ISO1302-2002“产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法”标准对我国GB/T131-1993标准进行了修订，于2005年12月下旬在标委会年会上通过技术审查并整理报批，现在出版阶段。

二、主要技术内容的变化

本标准与80年代的标准相比，技术内容变化很大，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）；导头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，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。

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所有表面结构参数的基础，如Ra,Wa 和Pa ，见附录E，GB/T 3505和GB/T 18778.3。

4）表面结构（三种轮廓）现在通过一个传输带定义（短波滤波器和长波滤波器），而不是仅仅通过一个“截止滤波器”（长波滤波器）来定义，见附录G，GB/T 6062和GB/T 18777

文本。

5）表面结构参数代号和数值在图样上的标注位置有较大的改动。

6）表面结构参数代号的书写字体也有所不同。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。

7）表面结构参数代号和及其定义已改变（见GB/T 3505）。原来的表面粗糙度参数Rz(微观不平度十点高度)已经取消，不再被认可为标准符号。参数代号Rz已经取代了原标准中Ry。

8）已经定义并标准化了三组/类新的表面结构参数，即图形参数、基于线性支承率曲线的参数和基于概率支承率曲线的参数（见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和GB/T 18778.1）。

9）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、滤波器和评定长度，见GB/T 10610、GB/T 18618和GB/T 18778.1。而所有的W-和P-参数没有默认定义。

10）将一些适用于国际标准的表述改为适用于我国标准的表述，如；国际标准的标注示例中的Ra 0.3和Rz 0.9 ；，改为Ra 0.2和Rz0.8。

从原来的表面结构系列标准到1996和1997发布的新版本的表面结构标准相比变化如此巨大，致使原来的表面结构要求已不能满足新标准评定的需要，所以企业需要考虑如何从旧标准向新标准过渡。如果决定不更新旧的图纸，则仍然需要根据适用于旧图纸所依据的旧表面结构标准GB/T 131标注，但这是不允许的。

最重要的一个变化是采用高斯滤波器代替了2RC滤波器。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。

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。