表面粗糙度的標註帶著一個日期,而圖面上不會印出來
有人問了一個很窄的問題:他看到的規格幾乎都只報 Ra,那 Rt 什麼時候用、又為什麼要量。這個問題底下還壓著一個更前面的問題,而管「表面織構怎麼寫在圖上」的那份標準,在自己的引言裡就講明了。一九九〇年代後期那批改動,用它自己的話說,radical 到某些情況下圖面標註有了完全不同的解讀。
那份表面織構標註標準的引言: 「The changes are so radical that the drawing indications in some instances have a completely new interpretation.」 改動大到某些情況下,圖面標註有了完全不同的解讀。緊接著下一段: 「Drawing indications applied on technical drawings according to former editions of this International Standard refer to the rules given in the surface texture standards issued at the time of issue and can only be interpreted according to those surface texture standards.」 依舊版標註的圖面,指的是它發行當時那些標準訂的規則,也只能依那些標準來解讀。
本頁不回答「什麼時候用 Rt 而不是 Ra」。 這裡讀的這份標準不管參數的選擇,而可能會管的那幾份,我們沒有讀。 它管的是「要求怎麼寫下來」,而在這件事情上,它有一段原提問沒有問、但大概需要的話。 題目來自一個公開的工程問答網站的開放介面,本站平常用的瀏覽器工具這一輪仍然連不上。 我們只讀提問本體,沒有讀任何回答,也不寫使用者名稱。
它管的是怎麼寫,不是怎麼選
ISO 1302:2002 的標題是《Geometrical Product Specifications (GPS):Indication of surface texture in technical product documentation》,也就是產品技術文件裡的表面織構標示。 第四版,2002 年 2 月 1 日,由 ISO/TC 213 制定,取消並取代 1992 年那個經技術性修訂的第三版。 它的適用範圍是:以圖形符號與文字標註,在技術產品文件裡標示表面織構的規則, 文件包括圖面、規格書、契約與報告。
注意這個範圍涵蓋了什麼、又沒涵蓋什麼。它管的是寫。 「哪一種表面該用哪個參數」不在裡面。 最接近的是附錄 D「Minimum indications for unambiguous control of surface functions」,而依目次,那個附錄是 informative,不是 normative。
依本站計數,這份標準有十一個編號章節,前三章是適用範圍、引用標準與定義, 所以真正的規則是第 4 到 11 章,共八章。 接著是十個附錄,A 到 J,其中只有一個是 normative。 附錄 A 管的是圖形符號的比例與尺寸;B 到 J 全部僅供參考。 條文到第 19 頁為止,附錄從第 20 頁排到第 45 頁, 所以參考性的內容比它所附的規則本身還長。
同一個符號,三個家族的參數
適用範圍列出了這個標註可以承載什麼。它適用於以下列方式表達的表面要求:
- 依 ISO 4287 的輪廓參數(profile parameters),涵蓋粗糙度的 R-profile、波紋度的 W-profile,與 structural parameters 的 P-profile
- 依 ISO 12085 的 motif 參數,涵蓋 roughness motif 與 waviness motif
- 依 ISO 13565-2 與 ISO 13565-3 的材料比率曲線相關參數
Ra 是一個參數,來自 R-profile,屬於這三族裡的第一族。 同一張圖上的同一個圖形符號,可以承載其中任何一族。 下次有人說「圖上有指定表面處理」時,這件事值得記著: 符號告訴你有一項要求存在,而旁邊那幾個字母才告訴你,被援引的是三種相當不同的量測傳統裡的哪一種。
適用範圍裡的一條註還劃了一道容易被略過的界線。 表面缺陷(孔洞、刮痕這類)的要求,根本無法用表面織構參數來規定,要另外參照別的標準。 所以一個粗糙度數字,不是「這個表面沒有缺陷」的陳述。 這個區別本站碰過,見 那份允許某一種裂紋的標準。
沒有印日期的那一半
接下來是引言,這份標準最值得帶走的東西在那裡。 它說明本版是為了配合 1996 與 1997 年發行的新版表面織構標準而發展的,而那批新版帶來了 「many radical changes compared with the content of the former surface texture standards issued in the 1980s」,相對於 1980 年代那批舊版,是多項根本性的改動。 然後就是本頁開頭引的那一句:改動大到某些情況下,圖面標註有了完全不同的解讀。
下一段把後果講了出來。依舊版所做的標註,指的是它發行當時有效的規則, 而且只能依那些標準來解讀。 附錄 I 的標題就叫 Former practice(舊有作法),存在的目的正是讓人能這樣讀。
白話說,就是:表面織構的標註不是自我說明的。 它帶著一個隱含的日期,而圖面通常不會把那個日期印在符號旁邊。 兩張圖可以打著一模一樣的記號,卻因為畫的年代不同而指不同的東西。 標準沒有把這當成趣聞。它為此撥了一個附錄,並說舊的標註只能用舊的方式讀。
引言最後還對自己的內容加了一句警告: 「Textual indications in this edition of ISO 1302 are under continuous development within ISO/TC 213 and a separate, detailed standard on this issue is under preparation. Consequently, the textual indications given may change in future editions of ISO 1302.」 一份 2002 年發布的標準,在 2002 年就告訴你,它所規定的一部分預期還會再動。
連定義本身也一直在動
這個預期很容易在隔壁那份文件上驗證,因為參數標準有一份修訂草案的免費預覽可以讀。 那是草案,本頁從頭到尾都嚴格當草案處理, 因為它自己的封面用大寫寫著:本文件是為徵求意見與核准而分送的,因此可能變動, 在正式發布為國際標準之前不得被當作國際標準引用。
這份草案送出去做五個月的平行徵詢,投票期間是 2013 年 4 月 11 日到 9 月 11 日, 標題寫的是增加兩個參數的修訂。 但它實際的內容是一份替換清單:sampling length 的定義、 height and spacing discrimination 的定義(並拆成兩條)、 profile element 的定義,以及輪廓元素的平均高度與平均寬度這兩個定義。
有意思的是替換後的註裡寫了什麼。 被替換的那兩個參數都被寫進了明確的門檻:輪廓峰與谷的最小高度是 Rz 的百分之十, 最小間距是取樣長度的百分之一。 讀起來像是純幾何的參數,其實取決於你把「峰高到什麼程度才算峰」定在哪裡, 而這個決定,是在 1997 年版之後十六年才被寫進條文裡的。
那份修訂案後來有沒有發布、1997 年那份參數標準目前是什麼狀態, 我們無法從免費來源確認。 ISO 目錄上那一頁對一般的請求回傳錯誤。 這是本頁的一個缺口,我們把它寫出來,而不是用推論蓋過去。
為什麼這會落到緊固件供應商桌上
表面織構是從好幾個方向同時進到緊固件這行的。 它是頭部底下的承壓面狀態。它是電鍍前的底材狀態,而在那裡, 噴的是什麼會改變鍍層做了什麼。 它是壓在任何摩擦數字底下的螺紋牙面狀態。 而它到你手上的形式,是別人畫的圖上的一個符號,可能還畫得很久以前。
所以本頁實際的用處很窄,但我們認為有用。 如果一張圖帶著表面織構標註、卻沒有版本依據,標準自己就說了: 這個標註必須依它自己那個年代的規則來讀,而且它提供了一個附錄讓你這樣做。 問「這是依哪一版」不是供應商發明出來的龜毛,那是標準裡印著的閱讀說明。
同樣的形狀在別處也出現過:一個試驗可以做得完全正確,卻仍然不是買方以為自己買到的那個東西, 就像那個標準自己說「不是驗收試驗」的試驗。 這裡這份文件還更進一步,它告訴你符號可以在外觀不變的情況下改變意思。
這篇確定了什麼,又沒確定什麼
- 這份標準管的是表面織構怎麼被寫下來,在圖面、規格書、契約與報告裡,用圖形符號與文字標註
- 同一個符號可以承載三個不同家族的參數:輪廓參數、motif 參數、材料比率曲線參數,各出自不同的標準
- 依舊版所做的標註,只能依它發行當時有效的標準來解讀,而且有一個講「舊有作法」的參考性附錄就是為此存在
- 1996 與 1997 年那批修訂被這份標準形容為改動之大,使某些標註有了完全不同的解讀
- 十個附錄,只有一個是 normative,而依本站計數,附錄佔的頁數比條文還多
- 2013 年一份對參數標準的修訂草案改寫了五條定義,並在其中兩條寫進明確門檻:Rz 的百分之十與取樣長度的百分之一。那是草案,且自己說不得被當作標準引用
- 參數標準目前的狀態我們無法從免費來源確認,也沒有讀那份標準本身,motif 與材料比率曲線的那幾份同樣沒讀
- 本頁沒有任何一句在講什麼時候該標 Rt 而不是 Ra。這裡讀的標準不管那個選擇
問題是從「哪一個參數」開始的。底下那份文件先回答了另一個問題: 不管你寫的是哪一個參數,讀的人都得知道你指的是哪一版,而那個符號不會告訴他。
這一篇屬於第 6 步,文件。完整的順序是母材、牙、頭型、驅動、表面處理、文件;至於為什麼順序做反了是重工而不是微調,見指定一顆螺絲。
常見問題
表面粗糙度符號在每張圖上都是同一個意思嗎?
不一定。表面織構標註標準的引言說,依舊版所做的標註,指的是它發行當時那些表面織構標準訂的規則,也只能依那些標準來解讀。它還說 1996 與 1997 年那批修訂改動之大,使某些情況下圖面標註有了完全不同的解讀。標準另附一個名為「舊有作法」的參考性附錄,就是為了讓人讀舊標註。
ISO 1302 是什麼?
《Geometrical Product Specifications:Indication of surface texture in technical product documentation》,產品技術文件裡的表面織構標示。第四版日期為 2002 年 2 月 1 日,由 ISO/TC 213 制定,取代 1992 年的第三版。它規定的是用圖形符號與文字標註,在圖面、規格書、契約與報告裡標示表面織構的規則。
它會告訴我該用哪個粗糙度參數嗎?
不會。它管的是要求怎麼寫,不是該選哪個要求。裡面最接近的是一個講「為明確控制表面功能所需的最少標註」的附錄,而依目次,那個附錄是參考性的,不是規範性的。
同一個符號可以承載不只一種參數嗎?
可以。它的適用範圍涵蓋依某一份標準的輪廓參數(含粗糙度、波紋度與 structural 三種輪廓)、依另一份標準的 motif 參數,以及依另外兩份標準的材料比率曲線相關參數。Ra 是第一族裡的一個參數。
粗糙度數值能代表表面沒有缺陷嗎?
不能,而且適用範圍自己講了。一條註寫著,孔洞、刮痕這類表面缺陷的要求無法用表面織構參數來規定,要另外參照別的標準。
這份標準有多少是強制的?
依本站計數,它有十一個編號章節與十個附錄(A 到 J),其中只有附錄 A 是 normative,管的是圖形符號的比例與尺寸。條文到第 19 頁,附錄從第 20 頁到第 45 頁,所以參考性內容佔的頁數比條文多。
參數的定義本身有改過嗎?
1997 年那份參數標準有一份修訂草案,做過五個月的徵詢,投票期間是 2013 年 4 月到 9 月。它替換了 sampling length、height and spacing discrimination、profile element,以及輪廓元素平均高度與平均寬度的定義。那是草案,封面上寫著在正式發布為國際標準之前不得被當作國際標準引用。
那份草案把門檻改成了什麼?
它把門檻寫進了條文。輪廓元素平均高度與平均寬度那兩條替換後的註,給出的是:峰與谷的最小高度為 Rz 的百分之十,最小間距為取樣長度的百分之一。所以那些參數取決於一個判別設定,不只取決於幾何。這是從草案報告的,不是現行要求。
1997 年那份參數標準現在還有效嗎?
我們無法從免費來源確認。ISO 目錄上那一頁對一般請求回傳錯誤,而我們也沒有讀那份參數標準本身或任何後續的替代版本。本頁對它的狀態不作任何主張。
所以什麼時候該標 Rt 而不是 Ra?
本頁不回答這個。這裡讀的標準不管參數的選擇,而討論參數選用的那幾份標準,我們沒有讀。
參考資料
- ISO 1302:2002《Geometrical Product Specifications (GPS):Indication of surface texture in technical product documentation》第四版,2002 年 2 月 1 日,讀自歐洲版之國家採用版的免費預覽。十五頁,涵蓋目次、前言、引言與第 1 章
- ISO 4287:1997/DAmd 2 修訂草案,投票期間 2013 年 4 月 11 日至 9 月 11 日。免費預覽九頁,含替換條文
- 那則提問,在一個公開的工程問答網站上。四分、一個回答
兩份預覽都完整下載,目次、引言與第 1 章各自算繪成頁面圖檔核對過。這是本站第一次使用這兩份文件,儘管 Ra 出現在本站既有的二十四頁上、roughness 出現在十五頁上,這也正是本篇被寫出來的原因之一。那份修訂案全篇都被當成草案處理,因為它的封面寫著本文件是為徵求意見與核准而分送、可能變動、在正式發布為國際標準之前不得被當作國際標準引用。它的任何內容都沒有被當成現行要求呈現。1997 年那份參數標準目前的狀態、以及該修訂案是否已發布,我們無法確認,因為 ISO 目錄上那一頁對一般請求回傳錯誤;這個缺口寫在正文裡,沒有用推論填補。以下是本站自己數的,不是標準說的:十一個編號章節、其中八章帶規則;十個附錄、其中一個是 normative;附錄佔第 20 至 45 頁,條文佔第 1 至 19 頁。第 4 到 11 章與所有附錄的正文都沒有讀,只從目次讀到它們的標題與頁碼。參數標準本身、motif 參數與材料比率曲線那幾份、以及任何後續替代版本,都沒有讀,本頁不摘述它們的內容。本頁沒有出現任何粗糙度數值、參數選用建議或量測儀器廠牌,也沒有說什麼時候該標 Rt。題目來自一個公開的工程問答網站,不是本站平常用的論壇工具,那套工具這一輪仍然連不上。我們只讀提問本體,沒有讀任何回答,也不寫使用者名稱。
詢價
如果送到我們手上的圖帶著表面織構符號、卻沒有版本依據,我們會在報價之前先問它是依哪一版畫的, 而理由就在標準裡。把圖連同年份(如果知道的話)寄來, 我們會告訴您哪些部分我們能自己扛下來,哪些必須改用文字另行約定。