资源简介

模块四 误差与公差
4.2 几何精度 4.3表面粗糙度
【章节名称】
几何精度、表面粗糙度
【教学目标与要求】
一、知识目标
1.理解几何精度的含义，读懂图样上几何精度标记的要求。
2.理解表面粗糙度的含义，读懂图样上表面粗糙度标记的要求。
二、能力目标
能读懂工程实际图样结构上几何精度标记的含义；能读懂工程实际图样结构上表面粗糙度标记的含义。
三、素质目标
能读懂工程实际图样。
四、教学要求
能准确读懂图样上几何精度和表面粗糙度标记的要求。
【教学重点】
形状公差、方向公差、位置公差及跳动公差项目及苻号的含义，表面粗糙度的含义。
【难点分析】
形状公差、方向公差、位置公差及跳动公差的标注方法。
【教学方法】
讲练法、讨论法。
【教学资源】
机械基础在线开放课程．“中国职教MOOC”频道，高等教育出版社。
【教学安排】
4学时（180分钟）
教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插练习与设问。
【教学过程】
一、复习旧课
尺寸公差包括哪些内容？如何查找上、下极限偏差值？
二、新课教学
尺寸公差仅考核零件上某个位置的误差，而对整体零件的形状精度并没有提出要求，所以还必需考核几何误差对整体零件的性能造成的影响。
几何精度
1.几何要素
几何要素指构成零件几何特征的点、线、面。如图4－14。
几何要素包括公称、实际、组成、导出、被测、基准、单一和关联等八种要素。
2.几何公差的特征项目
见教材介绍表4－7。分成形状公差、方向公差、位置公差及跳动公差四种。
3.几何公差的标注方法
（1）几何公差的标注形式
形状公差和位置公差用两个方格表示，第一个方格表示形位公差的项目苻号，第二个方格表示形位公差的具体数值。
方向公差和跳动公差用三个方格表示，第一个方格表示形位公差的项目苻号，第二个方格表示形位公差的具体数值，第三个方格表示形位公差的基准。
（2）被测要素的标注方法
指引线箭头指向轮廓线或其延长线，且与尺寸线明显分开，表示被测要素为轮廓线的形位公差；
指引线箭头与对应的尺寸线重合，表示被测要素为轮廓线的中心线的形位公差。见图4－15、16、17所示。
（3）基准要素的标注方法
基准代号由基准苻号（三角形）、连线（细直线）和正方形组成，基准字母用大写填在方框内。见图4－17、18、19、20所示。
（二）表面粗糙度
1.表面粗糙度轮廓
零件的表面，总是存在着几何形状的误差。实际表面的轮廓，可以按照波距（相邻两波峰或两波谷之间距离）的大小，划分为三类：波距小于1mm的称为表面粗糙度；波距在1～10mm的称为波纹度；波距大于10mm的称为宏观形状。表面粗糙度轮廓、波纹度轮廓和宏观形状轮廓叠加在同一表面上，构成几何形状误差。
2. 粗糙度轮廓对零件工作性能和寿命的影响
（1）对耐磨性的影响
（2）对配合性质稳定性的影响
（3）对耐疲劳性的影响
（4）对耐腐蚀性的影响
（5）对密封性的影响
（6）对接触刚度的影响
3.表面粗糙度轮廓幅度参数值及其选用
零件加工后的表面粗糙度是否符合技术要求，应由测量和评定的结果来确定。通常采用表面粗糙度轮廓幅度参数、间距参数和混合参数来评定。
（1）轮廓的算术平均偏差Ra
（2）轮廓的最大高度Rz
是指在取样长度lr内，轮廓的峰顶线Zpmax和谷底线Zvmax之间的最大距离。
三、小结
几何精度是检测零件的重要内容。包括形状公差、位置公差、方向公差和跳动公差，每一种公差都影响到零件的几何精度。它用方框、指引线和箭头组成，框内加注苻号或数字表示具体要求。粗糙度轮廓对零件的工作性能和寿命有重大影响，国家标准规定了轮廓的算术平均偏差Ra、轮廓的最大高度Rz等技术指标。
四、布置作业
练习册
活动作业：
找出生产和生活中既要满足零件配合的尺寸公差，又要满足几何公差的实际例子。
讨论：表面粗糙度对零件工作性能和使用寿命有何影响？

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