项目八表面粗糙度

项目8：表面粗糙度和测量项目八表面粗糙度和测量学时：0.5任务一熟悉表面粗糙度的术语目标知识目标熟悉表面粗糙度的有关术语;技能目标知道表面粗糙度；其它目标语言表达能力。教学重点与难点教学重点表面粗糙度的有关术语。教学难点宏观误差与微观误差的理解。教学条件1、学院公差与测量实训室。2、多媒体设备。教学方法互相交流法等教学设计及实施过程教师：用多媒体讲解表面粗糙度；学生：从不同零件的表面来体会表面粗糙度的概念。效果评价学生：学生分组汇报学习心得；组间相互提问；教师：根据汇报提问、评价；进行任务总结；项目八表面粗糙度和测量学时：0.5任务二表面粗糙度的选用及标注目标知识目标熟悉表面粗糙度的标注;技能目标会在图纸上进行标注；其它目标识图的能力。教学重点与难点教学重点表面粗糙度的标注。教学难点会在图纸上进行标注。教学条件1、学院公差与测量实训室。2、多媒体设备。教学方法演示法、互相交流法等教学设计及实施过程教师：1、用多媒体讲解表面粗糙度；2、在图纸上进行标注。学生：在图纸上进行标注。效果评价学生：学生分组汇报学习心得；组间相互提问；教师：根据汇报提问、评价；进行任务总结；项目八表面粗糙度和测量学时：1任务三表面粗糙度检测目标知识目标1、表面粗糙度检测2、安全操作常识技能目标正确使用专用工具；其它目标语言表达能力。教学重点与难点教学重点表面粗糙度检测。教学难点正确使用专用工具。教学条件1、学院公差与测量实训室。2、多媒体设备。教学方法演示法、互相交流法等教学设计及实施过程教师：1、介绍测量表面粗糙度的各种仪器；2、用各种仪器测表面粗糙度，并讲明仪器的使用方法及原理。学生：用不同仪器测量不同零件的表面表面粗糙度。效果评价学生：学生分组汇报学习心得；组间相互提问；教师：根据汇报提问、评价；进行任务总结；项目8：教学内容表面粗糙度和测量一、任务导入1、新任务导入：熟悉表面粗糙度的术语、表面粗糙度的选用及标注、表面粗糙度检测。2、新知识点简介：表面粗糙度的术语选用及标注和检测3、标注方法、步骤及注意事项、检测文明生产、安全操作常识4、重点、难点提出表面粗糙度的术语、表面粗糙度的选用及标注；表面粗糙度检测。二、任务分解任务一熟悉表面粗糙度的术语表面粗糙度就是表述这些峰谷高低程度和间距状况的微观几何形状特性的指标。如图8-1所示。图8-1表面粗糙度示意图表面粗糙度反映的是实际表面几何形状误差的微观特性，一般而言，波距小于1mm的属于表面粗糙度（表面微观形状误差）;波距在1mm～10mm的属于表面波纹度;波距大于10mm的属于表面宏观形状误差。一、表面粗糙度对零件使用性能的影响1.摩擦和磨损方面表面越粗糙，摩擦系数就越大，摩擦阻力也越大，零件配合表面的磨损就越快。2.配合性质方面对于间隙配合，粗糙的表面会因峰顶很快磨损而使间隙逐渐加大;对于过盈配合，因装配表面的峰顶被挤平，使实际有效过盈减少，降低连接强度。3.疲劳强度方面表面越粗糙，一般表面微观不平的凹痕就越深，交变应力作用下的应力集中就会越严重，越易造成零件抗疲劳强度的降低而导致失效。4.耐腐蚀性方面表面越粗糙，腐蚀性气体或液体越易在谷底处聚集，并通过表面微观凹谷渗入到金属内层，造成表面锈蚀。5.接触刚度方面表面越粗糙，表面间接触面积就越小，致使单位面积受力就增大，造成峰顶处的局部塑性变形加剧，接触刚度下降，影响机器工作精度和平稳性。综上所述，为保证零件的使用性能和寿命，应对零件的表面粗糙度加以合理限制。二、表面粗糙度国家标准表面粗糙度的国家标准共有三个,分别是:GB.T3505—2000《表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》GB.T1031—1995《表面粗糙度参数及其数值》GB.T131—1993《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》一）表面粗糙度的评定参数1.与高度特性有关的参数（幅度参数）（1）评定轮廓的算术平均偏差Ra即在一个取样长度lr内，轮廓上各点至基准线的距离的绝对值的算术平均值。如图8-2所示。图8-2轮廓算术平均偏差（2）轮廓的最大高度Rz即在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高zp和最大轮廓谷深zv之和的高度。如图8-3所示。图8-3轮廓的最大高度注：在GB.T3505—1983中，Rz表示“微观不平度的十点高度”，在GB.T3505—2000中，Rz表示“轮廓的最大高度”，在评定和测量时要注意加以区分。二）表面粗糙度的参数值表面粗糙度的参数值已经标准化，设计时应按国家标准GB.T1031—1995《表面粗糙度参数及其数值》规定的参数值系列选取。对于轮廓单元宽度较大的端铣、滚铣及其他大进给走刀量的加工表面，应在标准规定的取样长度系列中选取较大的取样长度值。任务二表面粗糙度的选用及标注一、表面粗糙度评定参数的选用GB.T1031—1995规定，表面粗糙度参数应从高度特性参数中选取。1.Ra参数最能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性，Ra值用触针式电动轮廓仪测量也比较简便，所以对于光滑表面和半光滑表面，普遍采用Ra作为评定参数。2.Rz参数虽不如Ra参数反映的几何特性准确、全面，但Rz的概念简单，测量也很简便。Rz与Ra联用，可以评定某些不允许出现较大加工痕迹和受交变应力作用的表面，尤其当被测表面面积很小，不宜采用Ra评定时，常采用Rz参数。3.附加评定参数RSm和Rmr（c）只有在高度特征参数不能满足表面功能要求时，才附加选用。二、表面粗糙度主参数值的选用选用表面粗糙度参数值总的原则是:在满足功能要求的前提下顾及经济性，使参数的允许值尽可能大。应按国家标准GB.T1031—1995规定的参数值系列选取表面粗糙度参数允许值。在实际应用中，常用类比法来确定。具体选用时，可先根据经验统计资料初步选定表面粗糙度参数值，然后再对比工作条件做适当调整。调整时应考虑以下几点:（1）同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。（2）摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦表面小;滚动摩擦表面的粗糙度值应比滑动摩擦表面小。（3）运动速度高、单位面积压力大的表面，受交变应力作用的重要零件的圆角、沟槽表面的粗糙度值都应该小。（4）配合性质要求越稳定，其配合表面的粗糙度值应越小;配合性质相同时，小尺寸结合面的粗糙度值应比大尺寸结合面小;同一公差等级时，轴的粗糙度值应比孔的小。（5）表面粗糙度参数值应与尺寸公差及形状公差相协调。（6）防腐性、密封性要求高，外表美观等表面的粗糙度值应较小。（7）凡有关标准已对表面粗糙度要求做出规定（如与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔、键槽、各级精度齿轮的主要表面等），则应按标准规定的表面粗糙度参数值选用。三、表面粗糙度的标注1.符号按GB.T131—1993《表面粗糙度符号、代号及其注法》的规定，把表面粗糙度要求正确地标注在零件图上。2.代号在表面粗糙度符号周围，注写出对零件表面的要求后就组成了表面粗糙度代号。表面粗糙度符号及代号的书写比例和尺寸如图8-4所示。图8-4表面粗糙度符号、代号的书写比例3.表面粗糙度在图样上的标注方法在图样上，表面粗糙度代（符）号应注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，也可以注在指引线上，如图8-5所示。图8-5表面粗糙度代号标注示例当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中使用最多的一种符号、代号可以统一注在图样的右上角，并加注“其余”两字。当零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求时，其标注如图8-6所示。图8-6零件所有表面具有相同要求的表面粗糙度标注示例当齿轮、蜗轮、渐开线花键等工作表面没有画出齿形时，其表面粗糙度代号可注在节圆上。如图8-7所示。图8-7齿轮、花键表面粗糙度标注示例螺纹工作表面没有画出牙形时，可按图8-8的方式标注。尽量采用简化标注。如图8-9所示。图8-8螺纹表面粗糙度标注示例图8-9表面粗糙度简化代号的标注示例中心孔的工作表面，键槽工作表面、圆角、倒角的表面粗糙度代号标注如图8-10所示。图8-10表面粗糙度标注示例同一表面上有不同的表面粗糙度要求时，需用细实线画出其分界线并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸。以及用细实线连接的不连续的同一表面，其粗糙度代号只注一次，如图8-11所示。对零件上的连续表面及重复要素（如孔、槽、齿等）的表面，可按图8-12所示方式标注。图8-11表面粗糙度标注示例图8-12表面粗糙度标注示例任务三表面粗糙度检测一、比较法概念:比较法是用已知其高度参数值的粗糙度样板与被测表面相比较，通过人的感官，亦可借助放大镜、显微镜来判断被测表面粗糙度的一种检测方法。应用:比较法具有简单易行的优点，适合在车间使用。缺点是评定的可靠性很大程度取决于检验人员的经验。仅适用于评定表面粗糙度要求不高的工件。二、光切法光切法是利用“光切原理”来测量零件表面粗糙度的方法。如图8-13所示。图8-13光切法测量原理光切显微镜的外形结构如图7-14所示。图8-14光切显微镜外形结构注意测量a值时，应选择两条光带边缘中比较清晰的一条边缘进行测量，不要把光带宽度测量进去。