教学设计教案
教 学 过程 处理
一、 温故知新（5min ）
T :上节课我们学习了如何识读零件图考纲要求中的 局部剖视图”知识点。
请两位同学回忆一下我们上节课学的内容。
S:概念是用剖切平面将机件局部剖开后进行投影得到的剖视图。
S 2：其特点是既能把机件局部结构表达清楚，又能保留物体的其他外形， 其
剖切位置和范围可根据需要而定，是一种比较灵活的表达方法。
二、 讲授新课
1.表面粗糙度的基本概念 表示零件表面具有较小间距和峰谷所组成的微 观几何形状特性，称为表面粗糙度。表面粗糙度对零件的配合性质、耐磨 性、强度、抗腐性密封性、外观要求等影响很大，因此，零件表面的粗糙 度的要求也有不同。一般说来，凡零件上有配合要求或有相对运动的表面， 表面粗糙度参数值要小。
二表面瞬度对零件使用性能的影响
课时
1
二.表面粗糙度对零件使用性能的影响
二表面粗^5零蔽用性能的影响
二表鯛驰对零甑用性能幅响九对接触^嗾的影响；表面卿糟’接触刚度越低
二表??用性能的影响
2 ?评定表面粗糙度的参数
(1)轮廓算术平均偏差一一Ra
(2)轮廓最大高度一一Rz
(3)轮廓最大高度Ry
磁测裁?歸肓一定数值笊粗觴廠t 液靜角定渤I 康M
（一） 比较法
注：比较时要求样板的加工方法，加工纹理，加工方向，材料与被测零件 表面相同。
特点：该方法测量简便，使用于车间现场测量，常用于中等或较粗糙表面 的测量。
（二） 另外还有光切法、针锚法、干涉法、激光反射法、三维几何表面测 量等。
3. 图标标注
详见课本P75
4. 符号代号的含义
糙度数值的方迭’
z 匕b?时可以采用的方注
'、
(1) Ra > 1,6pm 时目测.
(2 ) RaL.6-RaO.4^m Rd - 用
放大镜Ra < 0.4ptm
三、课堂练习
1.解释下图中标注的各表面粗糙度要求的含义:
其中值得注意的是：4.内圆柱表面的Ra值上限是0.8um, Ra值下限是0.4um。四、课堂小结
今天学习的内容主要有三点：
1.概念
2.评定参数
3.图标标注
4.符号代号的含义
五、课后延伸
完成课后作业练习题、单考单招试卷一一识读零件图中的表面粗糙度
4.2零件图中的表面粗糙度
1.概念
2.评定参数
第五章表面粗糙度及其检测 学时：4 课次：2 目的要求： 1．了解表面粗糙度的实质及对零件使用性能的影响。 2．掌握表面粗糙度的评定参数（重点是轮廓的幅度参数）的含义及应用场合。 3．掌握表面粗糙度的标注方法。 4．初步掌握表面粗糙度的选用方法。 5．了解表面粗糙度的测量方法的原理。 重点内容： 1．表面粗糙度的定义及对零件使用性能的影响。 2．表面粗糙度的评定参数（重点是轮廓的幅度参数）的含义及应用场合。 3．表面粗糙度的标注方法。 4．表面粗糙度的选用方法。 5．表面粗糙度的测量方法 难点内容： 表面粗糙度的选用方法。 教学方法：讲+实验 教学内容：（祥见教案） 一、基本概念 1．零件表面的几何形状误差分为三类： （1）表面粗糙度：零件表面峰谷波距<1mm。属微观误差。 （2）表面波纹度：零件表面峰谷波距在1~10mm。 （3）形状公差：零件表面峰谷波距>10mm。属宏观误差。 图5-1 零件的截面轮廓形状 2．表面粗糙度对零件质量的影响： （1）影响零件的耐磨性、强度和抗腐蚀性等。 （2）影响零件的配合稳定性。 （3）影响零件的接触刚度、密封性、产品外观及表面反射能力等。 二．表面粗糙度的基本术语
1、取样长度lr ： 取样长度是在测量表面粗糙度时所取的一段与轮廓总的走向一致的长度。 规定：取样长度范围内至少包含五个以上的轮廓峰和谷如图5-2所示。 图5-2 取样长度、评定长度和轮廓中线 1．评定长度ln ： 评定长度是指评定表面粗糙度所需的一段长度。 规定：国家标准推荐ln = 5lr ，对均匀性好的表面，可选ln > 5lr, 对均匀性较差的表面，可选ln < 5lr 。 2．中线： 中线是指用以评定表面粗糙度参数的一条基准线。有以列两种： （1）轮廓的最小二乘中线 在取样长度内，使轮廓线上各点的纵坐标值Z （x ）的平方和 为最小，如图5-2 a 所示。 （2）轮廓的算术平均中线 在取样长度内，将实际轮廓划分为上下两部分，且使上下面 积相等的直线。如图5-2 b 所示。 三．表面粗糙度的评定参数 国家标准GB/T3505—2000规定的评定表面粗糙度的参数有：幅度参数2个，间距参数1个，曲线和相关参数1个，其中幅度参数是主要的。 1、轮廓的幅度参数 （1） 轮廓的算术平均偏差Ra 在一个取样长度内，纵坐标Z （x ）绝对值的算术平均值，如图5-3a 所示。 Ra 的数学表达式为： Ra = lr 1 lr x Z 0）（dx 测得的Ra 值越大，则表面越粗糙。一般用电动轮廓仪进行测量。
第二章表面质量——2.1表面质量含义 一、教学目的和要求 1.解掌握各原理的基本模式概念和特征，能举例说明各原理； 2.通过实际问题的讲解，使学生形成对机械制造表棉质量和粗糙度的个体认识，培养学生 独立思考， 归纳的学习习惯； 二、教学内容纲要 1.表面质量的含义以及对零件使用的影响：； 三、重点、难点 1.刀具切削后的表面粗糙度， 2.磨削后的表面粗糙度； 四、教学方法，实施步骤 根据本章课的内容特点，运用启发式原则、讲解式、案例分析式等教学方法讲授本课程内容。 五、时间分配（2学时） 表面质量的含义以及对零件使用的影响； 六、布置思考题 1.查找相关的资料并思考高精表面质量在现在的高科技行业当中有哪些具体的应用呢? 2.机器零件的表面质量包括哪几个方面内容？为什么说零件的表面质量与加工精度对保证机器的工作性能来说具有同等重要的意义？
第二章表面质量——2.2粗糙度影响因素2.3物理机械性能 一、教学目的和要求 引导学生能够对机械的相关性能有更深的了解和掌握. 二、教学内容纲要 1.表面粗糙度的形成及影响因素： (1)刀具切削后的表面粗糙度， (2)磨削后的表面粗糙度； 2.表面加工硬化： 三、重点、难点 表面粗糙度的形成及影响因素： (1)刀具切削后的表面粗糙度， (2)磨削后的表面粗糙度； 四、教学方法，实施步骤 本此课可以采用黑板教学的方法和多媒体的教学方法两种手段本此课可以采用黑板教学 的方法和多媒体的教学方法两种手段，根据具体内容采用启发式和讲解式、引导式和提 问式教学方法。 五、时间分配（3学时） 1.表面粗糙度的形成及影响因素： (1)刀具切削后的表面粗糙度，（50） (2)磨削后的表面粗糙度；（50）
一、表面粗糙度及原因 表面粗糙度：是一种微观几何形状误差又称微观不平度。 表面粗糙度的产生原因：在加工过程中，刀具和零件表面间产生磨擦、高频振动及切削时在工作表面上留下的微观痕迹。 对评定参数的基本要求： （1）正确、充分反映表面微观几何形状特征； （2）具有定量的结果； （3）测量方便。 二、评定参数: 国标从水平和高度两方向各规定了三个评定参数：三个基本参数（水平），三个附加的评定参数（高度） 2.1、取样长度L、评定长度L、轮廓中线m 2.2、6个评定参数： 3个基本、3个附加 2.1.1取样长度l：用于判别和测量表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。 量取方向：它在轮廓总的走向上。 目的：限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响。(几何滤波) 选择原则： 5λ≤l≤λp /3
2．1.2评定长度L ：评定轮廓所必须的一段长度，它包括一个或数个取样长度。 目的：为充分合理地反映某一表面的粗糙度特征。（加工表面有着不同程度的不均匀性）。 选择原则：一般按五个取样长度来确定。 2.1.3轮廓中线m：是评定表面粗糙度数值的基准线。具有几何轮廓形状与被测表面几何形状一致，并将被测轮廓加以划分的线。类型有： （1）最小二乘中线：使轮廓上各点的轮廓偏转距y（在测量方向上轮廓上的点至基准线的距离）的平方和为最小的基准线。 （2）算术平均中线：在取样长度范围内，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。
2.2.1轮廓算术平均偏差Ra ：在取样长度L 内，轮廓偏转距绝对值的算术平均值。 2.2.2微观不平度十点高度：在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和，如图所示。用公式表示为： 在取样长度内，也可从平行于轮廓中线m 的任意一根线算起，计算被测轮廓的五个最高点（峰）到五个最低点（谷）之间的平均距离 2.2.3轮廓最大高度：在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离，如图 2.3表面粗糙度的三个水平参数：轮廓微观不平度的平均间距Sm 、轮廓单峰平均间距S 、轮廓支承长度率 tp R z (...)(...)h h h h h h 24101395+++-+++R y y y p v =+max max
锉削加工 教学目的通过本单元的学习，使学生掌握工具钳工锉削平面时常用的锉削方法和检查平面度方法。 教学 重点 平面的锉削 教学 方法 课堂讲授，板书重难点，操作演练安全 注意 事项 锉削加工实训场地安全提示。 授课 时间 0.5课时（20分钟） 教师课前准备1．课件、讲义、参考资料； 2．实训教学周计划表、实训过程记录表、实训成绩评价标准、实训报告评分标准；3．多媒体教学设备。 学生 课前准备1．明确锉削姿势与用力； 2．熟练使用工具钳工常用各种锉刀 讲授具体内容及要求组织与实施 1．工件的装夹 锉削时工件装夹的正确与否，将直接影响到锉削的质量。因此，在装夹工件时要注意以下几点要求。 ○1．工件应夹紧在台虎钳的中间，装夹要紧固，在锉削过程中不能松动，也不能使工件发生变形。 ○2．工件伸出钳口不要太高，以免在锉削时工件产生弹跳。 ○3．装夹精加工面时，钳口应衬以软钳口(铜或其他较软材料)，以防表面夹坏。提问： 1.锉削时的装夹 方法怎样？ 2.平面锉削方法 有哪些？
2．平面锉削方法 ○1.交叉锉法 交叉锉法就是锉刀与工件成一定角度(50°～60°)，两个方向交叉进行(图1)。因锉刀与工件的接触面大，锉刀容易掌握平稳，并且从交叉锉纹中能判断出锉削面高低不平的情况，因此，容易锉得平整，但锉削表面质量不高，所以交叉锉法一般仅用于粗锉。为了使刀痕变得平直，平面锉削完成前应改为顺向锉。 ○2.顺向锉法 如图2这种方法在平面已基本锉平后采用。顺向锉法的锉纹整齐一致，起锉光的作用。当平面不大时直接用顺向锉法锉平。 ○3.推锉法 推锉法是将锉刀横放，双手握住锉刀并保持平衡，顺着工件推锉刀，进行锉削，如图3所示。推锉法能获得平整的加工面和较小的表面粗糙度，但只能对狭长的工件进行修整，并且要加工的余量也较小。在锉刀表面涂上粉笔或将砂布垫在锉刀下面进行推锉，可以获得更小的表面粗糙度。 较大的平面在锉削时，往往容易锉成中间微凸，四周稍低的形状，此时应减小锉刀的行程和锉削速度，还可以利用锉刀中间稍凸的一面进行锉削，从而取得较好的效果。 图1 交叉锉图2 顺向锉图3 推锉 3．平面度的检查方法 平面锉削后常要检验工件平面度误差，一般用刀口形直尺以透光法检验，如图4所示。检验时，将刀口形直尺垂直紧靠在工件表面上，现场示范操作重点演示： 1.锉削时正确的 装夹方法。 2.锉削平面的正 确操作姿势。
机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法 浏览22742发布时间10/09/11 表面粗糙度符号、代号及其注法 Mechanical drawings— Surface roughness symbols and methods of indicating 1993-11-09 批准1994-07-01 实施 国家质量技术监督局发布 本标准等效采用国际标准ISO 1302—1992《技术制图——标注表面特征的方法》。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了零件表面粗糙度符号、代号及其在图样上的注法。 本标准适用于机电产品图样及有关技术文件。其他图样和技术文件也可参照采用。 2 引用标准 GB 1031 表面粗糙度参数及其数值 GB／T 13911 金属镀覆和化学处理表示方法 GB 3505 表面粗糙度术语表面及其参数 GB 4054 涂料涂覆标记 GB 10610 触针式仪器测量表面粗糙度的规则和方法 GB 12472 木制件表面粗糙度参数及其数值 3 表面粗糙度符号、代号 3.1图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。 3.2有关表面粗糙度的各项规定应按功能要求给定。若仅需要加工(采用去除材料的方法或不去除材料的方法)但对表面粗糙度的其他规定没有要求时，允许只注表面粗糙度符号。 3.3图样上表示零件表面粗糙度的符号见表1。 表1
适用于简化代号标注 基本符号加一短划，表示表面是用去除材料的方法获得。例如：车、铣、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等 基本符号加一小圆，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) 在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注有关参数和说明 在上述三个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
实习教学 课题授课计划 备课日期年月日授课日期年月日
课题十一刮削 §11.1 刮刀刃磨与热处理 一．教学要求 1.熟悉刮削的特点和应用； 2.了解刮刀的材料、种类和平面刮刀的尺寸及几何角度； 3.能进行平面刮刀的热处理及刃磨。 二、相关工艺知识 1.刮削的特点 （1）刮刀对工件表面采用负前角切削，有推挤压光的作用，使工件表面光洁，组织紧密。 （2）刮削一般是利用标准件(平板、平尺等)或互配件对工件进行涂色显点来确定其加工部位，保证工件有较高的形位精度和精密配合。 2.刮削的应用 （1）用于零件的形位精度和尺寸精度要求较高时； （2）用于互配精度要求较高时； （3）用于装配精度要求较高时； （4）用于零件需要得到美观的表面。 3.刮刀的种类 刮刀一般由T12A碳素工具钢或耐磨性较好的GCr15滚动轴承钢锻造，并经磨制和热处理淬硬而成。 刮刀分平面刮刀和曲面刮刀两大类。 （1）平面刮刀用来刮削平面和外曲面。平面刮刀又分为普通刮刀和活头刮刀两种。
普通刮刀如图11.1a所示，按所刮表面精度不同，可分为粗刮刀、细刮刀和精刮刀三种。刮刀的尺寸见表11.1所示。 用中碳钢，通过焊接或机械装夹而制成。 （2）曲面刮刀用来刮削内曲面，如滑动轴承等。曲面刮刀主要有三角刮刀和蛇头刮刀两种。 1）三角刮刀可由三角锉刀改制或用工具钢锻制(有购)。一般三角刮刀有三个弧形刀刃和三条长的凹槽（如图11.2a、b）。 2）蛇头刮刀由工具钢锻制(平面刮刀改制)成型。它利用两圆弧面刮削内曲面，其特点是有四个刃口。为了使平面易于磨平，在刮刀 头部两个平面上各磨出一条凹槽（图11.2 c）。 4、平面刮刀的刃磨和热处理 （1）平面刮刀的几何角度刮刀的几何角度按粗、细、精刮的要求而定。 三种刮刀顶端角度如图11.3所示：粗刮刀为90°~92.5°,刀刃平直；细刮刀为95°左右，刀刃稍带圆弧；精刮刀为97.5°左右，刀刃带圆弧。 刮韧性材料的刮刀，可磨成正前角，但这种刮刀只适用于粗刮。刮刀平 面应平整光洁，刃口无 缺陷。 （2）粗磨粗磨时分 别将刮刀两平面贴在砂 轮侧面上。开始时应先 接触砂轮边缘，再慢慢 平放在侧面上，不断地 前后移动进行刃磨（如
教案 1
一、新课导入： 极限配合与技术测量主要内容包括极限与配合、形位公差、表面粗糙度和技术测量，主要学习和研究互换性，围绕零件的制造误差和公差概念及其使用要求之间的关系，合理的解决生产成本、产品质量与效益之间的矛盾。 二、新授内容： 第一章概述 第一节互换性 （一）互换性基本概念： 所谓互换性是指在制成同一规格的零件中，不需要作任何挑选或附加加工（如选配或钳工加工）就可以组装成部件或整机，并能达到设计要求。 举例说明：自行车手机电脑零部件的互换性。 （二）互换性的种类： 根据零件的互换范围不同： a)完全互换性：零、部件在装配时，不需要作任何选择或附加加工。 b)不完全互换性：零、部件在装配时，允许进行附加加工、选择与调 整。 完全互换性在机器制造中被广泛采用。 （三）分组装配法：为了解决加工困难和装配精度要求之间的矛盾。 把零件的互换性范围限制在同一组内的方法，称为分组装配法。属于不完全互换性。 第二节加工误差和公差 （一）加工误差： 1、加工误差的定义：零件的实际尺寸和理论上的绝对准确尺寸之差。
2、加工误差的分类： a)尺寸误差； b)形状误差； c)位置误差； d)表面粗糙度误差； e)波纹度误差。（未标准化） （二）公差： 1、公差的定义：零件的尺寸、几何形状、几何位置关系及表面粗糙度参 数值允许变动的范围。 2、公差的分类： a)尺寸公差； b)形状公差； c)位置公差； d)表面粗糙度公差； 第三节极限与配合标准 (一)标准化和标准： a)标准化：制定标准和贯彻执行技术标准为主要内容的全部活动过程。 b)标准：指为产品和工程上的规格、技术要求及其检测方法方面等所作的 技术规定。 （二）国家有关标准： 标准分为：国家标准行业标准地方标准企业标准 第四节技术测量概念 （一）技术测量的意义和对象： a)技术测量是实现互换性的必要条件。 b)所谓技术测量就是把被测出的量值与具有计量单位的标准量进行比较 从而确定被测量的量值。 c)技术测量的对象：长度、角度、表面粗糙度和形位公差。
所有参数的定义依据ISO 4287—1997标准. 其中蓝色部分为最常用的参数。 Ra----轮廓的算术平均偏差（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） Rz----粗糙度最大峰-谷高度（在轮廓取样长度内的最大峰-谷高度） Rz(JIS)--微观不平度十点平均高度（该参数也成为ISO试点高度参数，在取样长度内， 五个最大的轮廓峰和五个最大轮廓谷之间的平均高度差） Rv----最大的谷值（在取样长度内，从轮廓中线到最低的谷值） Rt----轮廓最大的高度（在取样长度内，轮廓最大的峰到最大的谷值之和，即 Rt=Rp+Rv） R3y—粗糙度峰-谷高度（R3y是靠计算在每一个取样长度中，三个最高的峰与三个最深 的谷之间的最小距离值：然后R3y是在取样长度内，找出这些值的最大制。建议至少用五个取样长度来评定） R3z—平均峰-谷高度（R3z是在整个评价长度上，在每一个取样长度上的三个最高的峰 和三个最深的谷之间的垂直距离的平均值） Rp----最大的峰值（在取样长度内，在平均线以上的轮廓的最大高度） Rc—轮廓要素的粗糙度平均高度（在取样长度内，轮廓要素的高度的平均值） Rda—粗糙度算术平均倾斜Slop（在取样长度内，轮廓变化速率的绝对值的算术平均） Rdq—粗糙度均方根倾斜 Rku—粗糙度峰度—概率密度函数 Rlo—粗糙度被测的轮廓长度（在评价长度内，轮廓表面的被测长度，是测针在测量期间，划过表面峰谷的总长度） Rmr—粗糙度材料比曲线 Rpc—粗糙度峰计数 Rsm—粗糙度轮廓要素的平均宽度（在取样长度内，轮廓要素之间在平均线的平均间距） Rvo—粗糙度测定体积的油保持力 Rs—粗糙度局部峰的平均间距 Rq—均方根粗糙度 RHSC—粗糙度高点计数 编辑本段粗糙度仪的技术标准和检定规程 标准： 国家标准：JJF 1105-2003触针式表面粗糙度测量仪校准规范 美国标准： ASTM-D4414/B 检定规程： JJG-2018-89表面粗糙度仪检定规程
南京工业职业技术学院数控加工与维修专业专科毕业论 文 论文题目：如何降低加工表面粗糙度 学生姓名：尹玉鑫 学号： 29 指导教师：元军伟 专业：数控加工与维修 年级：三年级 教学点：江苏省交通技师学院 2011年6月28日
摘要 机械加工工件时加工精度与机床的精度及包括刀具、夹具、工件在内的整个系统有直接的关系，影响机械加工精度的因素很多，如机床制造零件的误差和安装误差以及加工过程中的有关操作，需要掌握机械加工中各种工艺对加工零件表面质量影响的规律，以便运用这些规律来控制零件加工的表面粗糙度，最终改善零件的表面质量、提高产品使用性能、减少机械设备的损坏、降低生产成本、提高经济效益。本文探讨了机械加工影响零件表面粗糙度的因素及改善措施。 关键词：加工表面粗糙度；机械加工质量因素；改善加工的措施
ABSTRACT When machining pieces,processing precision and machine tool precision have direct relationship with the whole system,including cutting tool,clamping tool and pieces,the impact factors of machine are various,such as machine processing pieces inaccuracy,installing inaccuracy and other operation in process,which requires the master of the rule of all kinds of process to surface quality of machining pieces in machining in order to control processing roughness of surface roughness of pieces process,improving quality of surface of pieces and feature of products,decreasing equipments damage,lowing producing cost and improving economic profits.The paper discussed impact factors and modifying measures of machining to surface roughness. KEY WORDS:Processing surface roughness,Factors of machining,Measure of improving process.
《机械零件测量与检验》 表面粗糙度误差的测量与检验——电子教案 数控技术专业 名师课堂资源开发小组 2016年2月
项目四：零件表面粗糙度误差的测量与检验 请对矩形花键套零件的表面粗糙度进行检测。如图13-1 图13-1 矩形花键套 一、零件表面粗糙度的分析 外图13-1为矩形花键套，从零件图样分析可得，该零件表面粗糙度要求较高的有7 70js 圆柱面Ra1.6，其次为Ra3.2,其余为Ra6.3.。 表面粗糙度的相关专业术语及知识点 零件的表面结构原于产品几何技术规范（GPS），其几何特征只能用微米(um)级的参数来描述，通常要用光学量仪才能确定其精度等级。 表面结构含粗糙度轮廓、波纹度轮廓和原始轮廓三个方面的内容，国家标准规定采用轮廓法确定相应的参数。表面结构的粗糙度感觉零件的加工、检验中使用较普遍，是本章节重点介绍的内容。 1、表面结构国家标准 国家标准规定用轮廓法确定表面结构（粗糙度、波纹度和原始轮廓），对有关术语、定义、参数和表面结构的标注作出了明晰的规范。现行使用的国家标准有：GB/T 3503-2009、GB/T 1031-2009和GB/T 131-2006。 GB/T 3503-2009 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。代替GB/T 3505-1983、GB/T 3505-2000。 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。代替GB/T 1031-1995。现行国家标准对原标准中的一些参数、代号作出修改，例如：将“轮廓最大高度”参数代号“Ry”改成为“Rz”；“轮廓微观不平度的平均间距”参数代号“Sm”改为“Rsm”；“取样长度”代号由“L”改为“Lr”。 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代替了GB/T 131-1993。
教学设计教案 课题表面粗糙度 备课人魏荔波授课日期2017.10.19 【课标要求】 1.了解表面粗糙度及其分类； 课标2. 掌握表面粗糙度的代号及选用； 解读3 掌握表面粗糙度符号在图上标注的方法； 与教 材分教学内容分析： 析表面粗糙度是《机械制图》和《零件测量技术》两本书中的一大重点知识，需要学生能够识读零件图中的各类表面粗糙度，了解表面粗糙度的计算，能够读懂 表面粗糙度各种标注的含义。 知识与表面粗糙度及其分类；表面粗糙度的代号及选用；表面粗糙度在图上技 能标注的方法。 过程与讲授法 教演示法 方法 学讨论法 目 培养学生多学、多问的情感意识；培养学生自主、合作、探究的学习方标 情感态式。 度价值通过视频或者到校企工厂里见习理解并深化概念的过程中，培养学生观 观察发现并且总结归纳的能力和擅于辨析的逻辑思维。（课外实践） 教学重点表面粗糙度代号的含义及在零件图上的标注。 重点 与难点难点表面粗糙度代号的含义及在零件图上的标注。 媒体 幻灯片课件 教具
课时 1 教学过程处理 一、温故知新（ 5min） T：上节课我们学习了如何识读零件图考纲要求中的“局部剖视图”知识点。 请两位同学回忆一下我们上节课学的内容。 S1: 概念是用剖切平面将机件局部剖开后进行投影得到的剖视图。 S2: 其特点是既能把机件局部结构表达清楚，又能保留物体的其他外形，其剖 切位置和范围可根据需要而定，是一种比较灵活的表达方法。 二、讲授新课 1. 表面粗糙度的基本概念表示零件表面具有较小间距和峰谷所组成的微 观几何形状特性，称为表面粗糙度。表面粗糙度对零件的配合性质、耐磨 性、强度、抗腐性密封性、外观要求等影响很大，因此，零件表面的粗糙 度的要求也有不同。一般说来，凡零件上有配合要求或有相对运动的表面， 表面粗糙度参数值要小。
模块4 表面粗糙度 一、选择与填空题 1.表面粗糙度属于误差。 2.在表面粗糙度评定参数中，反映表面接触刚度和耐磨性的参数是。 A. t p B. R a C. R y 3.取样长度是指评定表面粗糙度时所规定的一段长度。 4.表面粗糙度所研究的是波距在范围的几何形状误差。 A. 1～10mm B.＜1mm C.＞10mm 5.测量表面粗糙度时，规定和选择取样长度，主要是为了限制和削 弱对表面粗糙度测量结果的影响。 6.能客观地反映表面微观几何形状特征的参数是。 A. R a B. R z C. R y 7.表面粗糙度的六个评定参数中，R a、R z、R y、为，S m、 S、t p为。 8.表面粗糙度参数选择时，应优先选用。 A. R a和R z B. R a C. R y 9.表面粗糙度是指加工表面所具有的间距 和峰谷不平度。 10.表面粗糙度参数中，采用触针法测量的是。 A. R a B. R z C. R y 11.当测量面积很小，象顶尖，刀具的刃部等表面，通常选作为测量 表面粗糙度的参数。 A. R a B. R z C. R y 12.表面粗糙度常用的检测方法有、、 和。 13.在表面粗糙度三个主要评定参数中，能反映表面峰、谷尖锐程度的参数 为。 A. R a B. R z C. R y 14.在表面粗糙度参数中，能反映表面外观质量和可漆性的参数 是。 A. S m B. t p C. R z 15.标准推荐优先选用Ra，因为测Ra参数通常是用效率很高的 进行连续测量，其所测Ra值常用的范围为。 二、判断题 1. 表面粗糙度值越小，表面越光滑，使用性能越好，所以表面粗糙度值越小越好。 （） 2. 在表面粗糙度评定参数中，能间接评价表面峰、谷尖锐程度的参数为Ry。 （）
磨削加工教案-3(总5页)
磨削加工教案 一、教学目的及要求 1．了解磨床的类型、运动和磨削方法。 2．能独立操作平面磨床磨削平面。 3．在指导人员的指导下操作外圆磨床磨削外圆、外圆锥面。 4．遵守磨削加工安全操作规程。 二、教学进程（总时间0.5天） 三、教具 1．磨床液压传动示教系统。 2．零件图纸。 3．轴类工件，长方体、正方体、六方体等工件，千分尺，表面粗糙度比较块。 4．磨削加工工艺方法挂图。 磨削加工讲授内容 一、磨削的工艺特点及应用 磨削加工是零件精加工的主要方法。磨削时可采用砂轮、油石、磨头、砂带等作磨具，而最常用的磨具是用磨料和粘结剂做成的砂轮。通常磨削能达到的精度为IT7~IT5，表面粗糙度Ra值一般为0.8~0.2μm。 磨削的加工范围很广，不仅可以加工内外圆柱面、内外圆锥面和平面，还可加工螺纹、花键轴、曲轴、齿轮、叶片等特殊的成形表面。
从本质上来说，磨削加工是一种切削加工，但和通常的车削、铣削、刨削等相比却有以下的特点： 1．磨削属多刃、微刃切削 砂轮上每一磨粒相当于一个切削刃，而且切削刃的形状及分布处于随机状态，每个磨粒的切削角度、切削条件均不相同。 2．加工精度高 磨削属于微刃切削，切削厚度极薄，每一磨粒切削厚度可小到数微米，故可获得很高的加工精度和低的表面粗糙度值。 3．磨削速度大 一般砂轮的圆周速度达2000~3000m/min，目前的高速磨削砂轮线速度已达到60~250m/s。故磨削时温度很高，磨削区的瞬时高温可达800~1000℃，因此磨削时必须使用切削液。 4．加工范围广 磨粒硬度很高，因此磨削不但可以加工碳钢、铸铁等常用金属材料，还能加工一般刀具难以加工的高硬度、高脆性材料，如淬火钢、硬质合金等。但磨削不适宜加工硬度低而塑性大的有色金属材料。 磨削加工是机械制造中重要的加工工艺，已广泛用于各种表面的精密加工。许多精密铸造成形的铸件、精密锻造成形的锻件和重要配合面也要经过磨削才能达到精度要求。因此，磨削在机械制造业中的应用日益广泛。 二、砂轮 1．砂轮的组成 砂轮是由磨料和结合剂经压坯、干燥、烧结而成的疏松体，由磨粒、结合剂和气孔三部分组成。砂轮磨粒暴露在表面部分的尖角即为切削刃。结合剂的作用是将众多磨粒粘结在一起，并使砂轮具有一定的形状和强度，气孔在磨削中主要起容纳切屑和磨削液以及散发磨削液的作用。 2．砂轮特性 1）磨料 磨料是砂轮的主要成分，它直接担负切削工作，应具有很高的硬度和锋利的棱角，并要有良好的耐热性。常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系三种，其代号、性能及应用详见下表。 2）粒度 粒度用来表示磨料颗粒的大小。一般直径较大的砂粒称为磨粒，其粒度用磨粒所能通过的筛网号表示；直径极小的砂粒称为微粉，其粒度用磨粒自身的实际尺寸表示。一般粗磨和磨软材料时选用粗磨粒；精磨或磨硬而脆的材料时选用细磨粒。常用磨料的粒度号为30#~100#。粒度号越大，磨料越细。
第4章表面粗糙度 4.1 概述 在机械加工过程中，由于切削会留下切痕，切削过程中切屑分离时的塑性变形，工艺系统中的高频振动，刀具和已加工表面的磨擦等等原因，会使被加工零件的表面产生许多微小的峰谷，这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度。 一、表面粗糙度的实质 表面粗糙度是一种微观的几何形状误差，通常按波距的大小分为：波距w 1mm的属表面粗糙度； 波距在1~10mm间的属表面波度； 波距〉10mm的属于形状误差。 atEir 二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 1?对摩擦和磨损的影响 一般地，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件的磨损也越快。 2.对配合性能的影响 表面越粗糙，配合性能越容易改变，稳定性越差。 3.对疲劳强度的影响 当零件承受交变载荷时，由于应力集中的影响，疲劳强度就会降低，表面越粗糙，越容易产生疲劳裂纹和破坏。 4?对接触刚度的影响表面越粗糙，实际承载面积越小，接触刚度越低。 5?对耐腐蚀性的影响表面越粗糙，越容易腐蚀生锈。 此外，表面粗糙度还影响结合的密封性，产品的外观，表面涂层的质量，表面的反射能力等等，所以要给予充分的重视。 4.2表面粗糙度的评定 一.基本术语 1?轮廓滤波器把轮廓分成长波和短波成分的滤波器
2. 入滤波器 确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波 3?取样长度用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长 度。 规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹度对 表面粗 糙度测量结果的影响。推荐的取样长度值见表4-1。在取样 长度内一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。 4?评定长度 评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度。 为了充 分合理地反映表面的特性，一般取 In =51。 5?轮廓中线m 用以评定表面粗糙度值的基准线。 ⑴轮廓的最小二乘中线 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基 准线。在取样长度范围内，使被测轮廓线上的各点至该线的偏距 的平方和为最小。即： ⑵轮廓的算术平均中线 在取样长度内，将实际轮廓划分为 F 两部 分，并使上、下两部分的面积相等的基准线。即：齢走向 x 二、评定参数(GB/T 3505-2000) 1?与高度特性有关的参数： ⑴轮廓的算术平均偏差Ra 在取样长度内，被测轮廓上各点 至轮廓 中线偏距绝对值的算术平均值。即： Ra 参数能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性，并且 所用 仪器(电动轮廓仪)的测量比较简便，因此是 GB 推荐的首 选评定参数。图样上标注的参数多为Ra 。如X 表示Ra w 3.2 m 4*****^ J 一.押 l ■ tr — 2 In lr 0 Z i 2 dx = min 上、 Isas 1 lr Ra = l7 0 Z X dx 或近似为: Z i Ra = F1+F3+…+F2 n-1二F2+F4+…+F2n
18—9.3 【课题名称】 表面粗糙度 【教学目标与要求】 一、知识目标 1. 了解表面粗糙度基本术语的含义 2. 熟悉常用表面粗糙度的评定参数 R和R z。 a 3. 掌握表面粗糙度的选用和标注。 二、能力目标 1.能读懂表面粗糙度标注参数符号的含义。 2. 能正确标注零件加工表面的粗糙度符号。 三、素质目标 了解表面粗糙度对零件加工质量的影响，能读懂图示粗糙度符号的含义。 四、教学要求 1. 能读懂图示表面粗糙度符号 R和R z及其数字所表示的含义。 a 2.会根据工作条件正确选择零件的表面粗糙度评定参数并正确标注。 【教学重点】 1. R和R z评定参数的含义及标准数值。 a 2. 正确标注零件表面的粗糙度参数值。
1. R和R z参数的区别。 a 2. 评定参考数的确定。 【难点分析】 R和R z是两个重要而又常用的表面粗糙度评定参数，以a R为常用，a 来限定。但在有些表面需要限制粗糙度的最大值，所以要用最大值R z 确定参数值需要借助于表9.4的应用举例，否则对于没有工作经验的学生是很困难的。标注符号时，其三角形的尖角一定要贴住被加工表面。 【分析学生】 学习评定参数值，一定要注意到参数的排列规律性，即从上到下数值减半。参数的选择对于没有工作经验的学生不能用类比法，只能参考表9.4的举例。 【教学思路设计】 讲授基本术语—常用评定参数—应用举例—用实物表面比较参数值—注意标注符号的方法。 【教学安排】 2学时（90分钟） 【教学过程】 任何零件的加工表面，都存在着与理想加工表面的误差，当加工表面与理想表面相差较大时，如mm 10以上，称之为形状误差；而当 相差较小时，如mm 1以内，称之为表面粗糙度，要使表面粗糙度降到
第五章表面粗糙度 一、重点名词 表面粗糙度 二、重点掌握/熟练掌握 1.掌握表面粗糙度的概念； 2.掌握表面粗糙度的评定参数； 3.掌握表面粗糙度的特征代（符）号及其标注方法。 112题 一、填空题 1.国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有和两项。Ra Rz 2.表面粗糙度是指。 表述加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征的术语 3. 测量表面粗糙度时，规定取样长度的目的是为了限制和减弱________对测量结果的影响。表面波度 4. 测量表面粗糙度轮廓时，应把测量限制在一段足够短的长度上，这段长度称为。取样长度 5．评定表面粗糙度高度特性参数包括。轮廓算术平均偏差Ra 和轮廓最大高度Rz。 6. 表面粗糙度的评定参数Ra是 ,Rz是。轮廓算术平均偏差轮廓最大高度 7.表面粗糙度是指 _ _ 所具有的 _和不平度。加工表面较小间距微小峰谷 8.取样长度用_ _表示，评定长度用_ _表示；轮廓中线用_ __表示。L ln m 9.轮廓算术平均偏差用_ 表示；轮廓最大高度用_ 表示。Ra Rz 10.表面粗糙度代号在图样上应标注在__ _、_ _或其延长线上，符号的尖端必须从材料外_ __表面，代号中数字及符号的注写方向必须与_ __一致。可见轮廓线尺寸界线指向尺寸数字方向
11.表面粗糙度的选用，应在满足表面功能要求情况下，尽量选用__ _的表面粗糙度数值。较大 12.同一零件上，工作表面的粗糙度参数值_ _非工作表面的粗糙度参数值。小于 13.微小的峰谷高低程度及其间距状况称为。表面粗糙度 14.一般取评定长度等于。五倍的取样长度 15.在取样长度内，轮廓顶线和轮廓谷底之间的距离，称为。轮廓的最大高度 16.国家标准中规定表面粗糙度的形状参数有一项。轮廓的支承长度率 17.符号是指。用任何方法获得的表面，的上限值为3.2μm 18.符号是指。用不去除材料方法获得的表面，Rz上限值为200μm 19.符号是指。用去除材料方法获得的表面，Ra的上限值为3.2μm，下限值为1.6μm 19.符号是指。用去除材料方法获得的表面，Ra的上限值为3.2μm，Ry下限值为12.5μm
表面粗糙度参数Rz、Rmax、Rt、R3z、RPc等的 测量 甘晓川张瑜刘娜石作德谷荣凤 在GB/T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构术语、定义及参数》中定义了表面粗糙度幅度参数(纵坐标平均值)R a、R q、R sk、R ku和间距参数、混合参数等，虽然该标准等效采用了ISO4287:1997《几何产品规范(GPS)表面特征:轮廓法表面结构的术语、定义及参数》，但这些参数远远不能满足我国目前工业生产的需要，特别是在涉外产品中常常会提出一 些非标的表面粗糙度参数的技术要求，例如R max(DIN EN ISO 4287)、RP c(prEN 10049)、R3z(Daimler Benz Standard 31007)等。这些参数的正确测量直接影响产品符合性的判断，因此生产部 门对这些参数的准确测量都有迫切的需求。同时，对这些参数 的正确认识及理解能有效地指导生产过程，在使产品技术指标 满足要求的同时可有效降低生产成本。 笔者在实际工作中经常会为一些厂家测量这样的参数，如发 动机冷凝管内表面的R max、R t等参数、轴类零件的RP c参数。现结合实例对这些参数的定义和测量方法作一些说明，以供参考。 一、参数的定义 1.参数R z(GB/T3505-2000) 在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度如图1所示。
图1 参数R z示意图 这里R z的定义和GB/T3505-1983《表面粗糙度术语表面及其参数》中的定义已经完全不同。GB/T3505-1983中R z符号曾用于指示“不平度的十点高度”。正在使用中的一些表面粗糙度测量仪器大多只能测量以前的参数R z。因此，采用现行的技术文件和图样时必须小心慎重，因为用不同类型的仪器按不同的规定计算所取得的结果之间的差别，并不都是非常微小而可忽略的。 2.参数R max(DIN EN ISO 4287) 参数R max与参数R zi之间有些关系，因此首先介绍R zi的定义。R zi的定义为，在一个取样长度lr内最高峰和最低谷之间的垂直距离。 R max的定义为在评定长度lc内R zi的最大值(在DIN EN ISO 4288中，R max的符号为R z1max)，其示意图如图2所示。 图2 参数R max示意图
表面粗糙度符号、代号及其注法 Mechanical drawings— Surface roughness symbols and methods of indicating 1993-11-09 批准 1994-07-01 实施 国家质量技术监督局发布 本标准等效采用国际标准ISO 1302—1992《技术制图——标注表面特征的方法》。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了零件表面粗糙度符号、代号及其在图样上的注法。 本标准适用于机电产品图样及有关技术文件。其他图样和技术文件也可参照采用。 2 引用标准 GB 1031 表面粗糙度参数及其数值 GB／T 13911 金属镀覆和化学处理表示方法 GB 3505 表面粗糙度术语表面及其参数 GB 4054 涂料涂覆标记 GB 10610 触针式仪器测量表面粗糙度的规则和方法 GB 12472 木制件表面粗糙度参数及其数值 3 表面粗糙度符号、代号 3.1图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。 3.2有关表面粗糙度的各项规定应按功能要求给定。若仅需要加工(采用去除材料的方法 或不去除材料的方法)但对表面粗糙度的其他规定没有要求时，允许只注表面粗糙度符号。 3.3图样上表示零件表面粗糙度的符号见表1。 表1 符号意义及说明 基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说明(例如：表面处理、局部热处理状况等)时，仅适用于简化代号标注 基本符号加一短划，表示表面是用去除材料的方法获得。例如：车、铣、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等
基本符号加一小圆，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) 在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注有关参数和说明 在上述三个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 3.4当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个数少于总数的16%时，应 在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或下限值。 当要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值时，应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值。 3.5表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差R a值的标注见表2，R a在代号中用数值表示 (单位为微米)，参数值前可不标注参数代号。 表2 代号意义代号意义 用任何方法获得的表面粗糙度，R a的上限值为3.2μm 用任何方法获得的表面粗糙度，R a 的最大值为3.2μm 用去除材料方法获得的表面粗糙度，R a的上限值为3.2μm 用去除材料方法获得的表面粗糙度，R a的最大值为3.2μm 用不去除材料方法获得的表面粗糙度，R a的上限值为3.2μm 用不去除材料方法获得的表面粗糙度，R a的最大值为3.2μm 用去除材料方法获得的表面粗糙度，R a的上限值为3.2μm，R a的下限值为1.6μm 用去除材料方法获得的表面粗糙度，R a的最大值为3.2μm，R a的最小值为1.6μm 3.6表面粗糙度高度参数轮廓微观不平度十点高度R z、轮廓最大高度R y值(单位为微米)的标注见表3，参数值前需标注出相应的参数代号。 表3 代号意义代号意义 用任何方法获得的表面粗糙度，R y的上限值为3.2μm 用任何方法获得的表面粗糙度，R y的最大值为3.2μm 用不去除材料方法获得的表面粗糙度，R z的上限值为200μm 用不去除材料方法获得的表面粗糙度，R z的最大值为200μm 用去除材料方法获得的表面粗糙度，R z的上限值为3.2μm，下限值为1.6μm 用去除材料方法获得的表面粗糙度，R z的最大值为3.2μm，最小值为1.6μm
Summary of Surface Finish Parameters Table 1. Primary surface finish parameters.
Figure 1. Measurement of Average Roughness, Ra, and RMS Roughness, Rq. there being a surface point at a certain height. If one were to draw a line at a particular height the ADF would be proportional to the number of times the surface profile crosses the line. The Material Ratio Curve (also known as the Bearing Ratio Curve, Bearing Area Curve, or the Abbott-Firestone Curve) is the integral of the ADF from above the surface to the height of interest. This is the total percentage of material above a certain height.
Measurement of Material Ratio This measurement is also known as Bearing Ratio, and its symbol is t p . The Material ratio is usually defined at X% at a slice depth c. Depth c is measured from a reference. This reference can be defined as T the highest peak T a lower value that excludes outlying peaks (sometimes this is written as a reference %, which is the t p at the height C ref ) T the mean, with c being defined as above or below the mean. If you imagine slicing through the peaks on the surface at a particular depth, t p is the ratio of the total length of the flat “mesas” you would produce to the sampling length. This is illustrated in Figure 3. 1. If you grind to a depth c, t p is the percentage of the surface available to support a perfectly flat load 2. Ratio of lengths: Add up all lengths with material beneath them in the measurement length, L; divide the sum of these lengths by L to obtain the ratio. 3. Intersection of the line at height c with the Material Ratio Curve (see also Figure 2). References The following have additional information and more details: 1. Surface Metrology Guide , Precision Devices. Inc. 2. Surface Texture Parameters , Mahr 3. ASME B46.1 (1995) specification mean C ref C t p =19%