2023学年完整公开课版表面粗糙度

基础知识单元：表面粗糙度教学目标掌握表面粗糙度的概念；掌握常用的表征表面粗糙度的特征参数；会正确标注表面粗糙度；了解表面粗糙度的选择原则。重点和难点掌握常用的表征表面粗糙度的特征参数；表面粗糙度的选择。

学生学习任务任务：标注齿轮泵中齿轮轴的表面粗糙度要求:（1）自主选择表面粗糙度参数及参数值；（2）解释所标注的表面粗糙度的含义（参数、参数值、符号含义）。1、表面粗糙度概念表面粗糙度：

加工表面上所具有的较小间距的峰和谷所组成的微观几何形状特征称为表面粗糙度。完工零件实际表面轮廓相关知识2、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。

3、表面粗糙度评定参数

为了完善地评定实际轮廓，需要分别从两个方向：高度方向和水平方向规定适当的参数来表征。

国家标准GB3505-83和GB/T1031-95中规定了6个评定参数，其中有关高度特性的参数3个，间距特性的参数有2个，形状特性参数有1个，其中高度参数是主要的。4、表面粗糙度高度特性参数

轮廓算术平均偏差Ｒa微观不平度十点高度Ｒz轮廓最大高度Ｒy高度特性参数：表面粗糙度的评定参数——Ｒa（1）轮廓算术平均偏差Ｒa

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

评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的一段参考线。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：轮廓算术平均中线m：在取样长度内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线。取样长度l：评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。应与表面粗糙度的大小相适应。规定取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响，一般在一个取样长度内应包含５个以上的波峰和波谷。评定长度ln：为了全面、充分地反映被测表面的特性，在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。评定长度可包括一个或多个取样长度。表面不均匀的表面，宜选用较长的评定长度。

评定长度一般按5个取样长度来确定。注意：

Ra参数能充分反映微观几何形状高度方面的特征；Ra是评定零件表面粗糙度的主要参数，也是应用最多的参数；在表面粗糙度代号中，参数值前可省略符号“Ra”；检测Ra所用仪器（轮廓仪）的测量方法比较简单。（2）微观不平度十点高度Ｒz

在取样长度内５个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。

注意：

Rz参数测量点不多，反映微观形状高度方面的特性不如Ra充分；Yp和Yv值易在光学仪器上直观地测量，计算公式简单，应用也较多。（3）轮廓最大高度Ｒy在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。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。

Ry=︱ypmax︱+︱yvmax︱注意：

Ry值不如Rz值反映的几何特性准确；Ry一般与Ra或Rz值联用控制微观不平度的谷深，从而控制表面微观裂纹深度；Ry常用于交变应力作用的工作表面（如齿轮表面）及被测面积很小的表面。5、表面粗糙度符号表面粗糙度符号表面粗糙度符号6、表面粗糙度的表示与标注

——表面粗糙度的代号a1、a2处为粗糙度高度参数的允许值（μm）；b处标注加工方法、镀涂或其它表面处理；

d标出加工纹理方向符号；c处标出取样长度（mm）；e处标出加工余量（mm）；f处标出间距参数值（mm）或轮廓支承长度率。

表面粗糙度代号的标注方法（1）在标注倾斜表面时，在图中尺寸标注”300”的区域内应使用引线引出后标注。（2）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。（3）当零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求时，其代号可在图样的右上角统一标注。

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。螺纹工作表面没有画出牙形时，可按图的方式标注。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所示。（1）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。（2）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，如图所示。7、表面粗糙度数值的选择

选择表面粗糙度时不要过高不要过低够用就好

在满足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值，以降低加工成本；通常，同一零件上，工作面（或配合面）的粗糙度值应小于非工作面（非配合面）；摩擦面、承受高压和交变载荷的工作面的粗糙度值应小一些。运动速度高的摩擦表面比运动速度低的粗糙度值应小一些；尺寸精度和形状精度要求高的表面，粗糙度值应小一些；要求耐腐蚀的零件表面，粗糙度数值应小一些；对同一公差等级，小尺寸比大尺寸或轴比孔的表面粗糙度值要小；