《极限配合与技术测量基础（第六版）》 教案 第五章 表面结构与检测

课题第五章表面结构与检测§5-1表面轮廓的组成与表面结构的评定参数授课时间授课时数1授课班级教具PPT、多媒体动画、视频等教学目标1．培养学生了解表面轮廓的组成。2．培养学生掌握轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz的概念。教学重点培养学生掌握轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz的概念。教学难点培养学生掌握轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz的概念。教学建议1.教材地位本节是第五章表面结构与检测的开篇，也是后续表面结构标注与检测的基础。学生已经掌握了尺寸公差和几何公差概念，对“表面粗糙度”这个词也早有耳闻，但普遍分不清表面粗糙度、表面波纹度和形状误差三者的频率层次，也容易把Ra与Rz的计算方法弄混。这一节概念性强，重在把三个概念的区别讲清、把两个评定参数的含义讲透。2.教法建议按“手感—眼看—计算”的顺序展开。先让学生用指甲在已加工件和毛坯件上各轻划一次，建立粗糙与光滑的直觉；再用放大的表面轮廓图和课件把轮廓曲线分解成不同频率的波纹，配一句形象说法“形状误差看大局、波纹度看中局、粗糙度看小局”；最后用一个只有几组小数字的例子说明Ra为什么取绝对值再平均，避免学生只会背公式。

教学内容教学活动一、表面轮廓的组成在工件的加工过程中，材料的塑性变形、加工设备的高频振动以及刀具与工件在加工表面的摩擦等因素，将导致完工工件的表面轮廓产生各种频率的波纹。按照波纹频率的高低，零件的表面轮廓可分解为表面粗糙度、表面波纹度和形状误差。表面粗糙度反映的是零件表面的微观特征，而形状误差表述的则是零件几何要素的宏观特征，介于两者之间的是表面波纹度。二、表面结构的评定参数表面结构的主要评定参数是表面粗糙度，有轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz两个参数，其中Ra为最常用的评定参数。一般来说，表面质量要求越高，Ra值越小，加工成本也越高。1．取样长度l用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度称为取样长度l。2．轮廓算术平均偏差Ra在取样长度内，轮廓偏差绝对值的算术平均值称为轮廓算术平均偏差Ra，其计算公式为3．轮廓最大高度Rz在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和称为轮廓最大高度Rz。【课前准备】教师准备：已加工件（车削过的圆钢）与毛坯件各一件、粗糙度样块或放大镜、放大的表面轮廓挂图、课件；学生准备：教材、练习本、笔、直尺，每人自带一件已加工件和一件毛坯件。一、表面轮廓的组成活动1：划一划——手感对比①学生在自己座位上用指甲或铅笔尖在自带的已加工件和毛坯件表面上各轻轻划一次，感受阻力与凹凸差别。②同桌之间用一句话交换感受，例如“加工面滑、毛坯面涩”。③教师提问：这些凹凸是怎么来的？引导学生说出塑性变形、加工设备的高频振动、刀具与工件表面的摩擦三个原因，教师随答随板书。活动2：看一看——峰谷辨识①学生用放大镜或粗糙度样块观察已加工件表面，找出一处“峰”和一处“谷”。②教师用课件出示放大的表面轮廓曲线，图上用箭头标出峰和谷，学生对照自己观察到的现象说出哪些是密集的小波纹、哪些是较疏的大波纹。③教师按波纹频率高低板书“表面粗糙度—表面波纹度—形状误差”三层次，并给出结论句：粗糙度反映微观特征，形状误差反映宏观特征，介于两者之间的是波纹度。二、表面结构的评定参数活动3：比一比——参数对比辨析①教师板书Ra、Rz两个参数代号并提问各代表什么，学生举手回答：Ra是轮廓算术平均偏差，Rz是轮廓最大高度，其中Ra最常用，表面质量要求越高Ra值越小、加工成本也越高。②教师把Ra和Rz做成左右两栏对比板书（一栏“取样长度内偏差绝对值的算术平均值”，一栏“一个取样长度内最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和”）。课堂小结1．表面轮廓的成因2．表面轮廓的分解3．三类误差的分工4．取样长度5．轮廓算术平均偏差Ra6．选择原则学习提示：学表面结构要多联系加工现场，看到“光”与“不光”先想它属于哪一类误差，再看它的Ra值大约在哪个数量级，比死记数字更有效。课后作业教学反思课题§5-2表面结构要求的标注授课时间授课时数2授课班级教具PPT、多媒体动画、视频等教学目标1．培养学生看懂表面结构要求符号，掌握常见表面结构要求辅助信息的注写内容和标注方法，看懂常见表面结构符号的含义。2．培养学生掌握表面结构符号的标注规则和标注方法，培养在图样上标注表面结构符号的能力。教学重点1．培养学生掌握常见表面结构符号的含义。2．培养学生掌握表面结构符号的标注规则和标注方法，培养在图样上标注表面结构符号的能力。教学难点培养学生掌握在图样上标注表面结构符号的能力。教学建议1.教材地位本节是第五章表面结构要求的核心课时，上承表面轮廓与评定参数，下接表面结构的检测与识图。学生已经知道Ra和Rz的含义，但看到图样上的符号常常只会读“Ra多少”，说不出符号本身表示什么工艺、补充信息写在哪里，画符号时也容易丢掉两线夹角60°、长短不等这些细节。本节要以动手画、动口说、同桌查为主。2.教法建议图形符号用“基本—加横—加圈”三连图对照讲解：先画基本图形符号，再在长边上加短横表示去除材料，最后加圆圈表示不去除材料，要求每个学生在练习本上各画一遍并标注“去除材料、不去除材料”。标注内容位置a到e用同一张示意图边指边讲，讲完立即做填空练习。

教学内容教学活动一、表面结构要求的图形符号表面结构要求的图形符号分为基本图形符号、扩展图形符号和完整图形符号。1.基本图形符号由两条呈60°夹角的不等长直线构成，仅用于简化代号标注，没有补充说明时不能单独使用。2.扩展图形符号（1）去除材料在基本图形符号上加一短横，表示指定表面是用去除材料的方法获得的，如通过车削、铣削、磨削等切削加工方法获得的表面。（2）不去除材料在基本图形符号上加一圆圈，表示指定表面是用不去除材料的方法获得的，如铸造、锻造、冲压等非切削加工方法获得的表面。3.完整图形符号（1）允许任何工艺（2）去除材料（3）不去除材料当要求标注表面结构特征的补充信息时，应在图形符号的长边上加一直线。二、表面结构符号的标注内容和标注方法为明确表面结构要求，除了标注表面结构要求的参数代号和数值外，必要时应标注补充要求，补充要求包括加工工艺、表面纹理及方向、加工余量等。位置a注写表面结构的单一要求或第一个要求；位置b注写第二个表面结构要求；位置c注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求，如车、磨、镀等加工方法；位置d注写所要求的表面纹理和纹理的方向；位置e注写加工余量，单位为mm。1.加工纹理（1）=纹理方向平行于符号所在视图的投影面（2）⊥纹理方向垂直于符号所在视图的投影面（3）×纹理呈两个斜向交叉且与符号所在视图的投影面相交（4）M纹理呈多方向（5）C纹理呈近似同心圆且圆心与表面中心相关（6）R纹理呈近似放射状且与表面中心相关（7）P纹理呈微粒、凸起、无方向2.加工方法需要注明加工方法时，应用文字注写在完整符号的横线上方，如车、铣、钻、磨等3.加工余量有多个加工工序的表面可标注加工余量一般情况下，在表面结构符号上主要标注轮廓算术平均偏差Ra和（或）轮廓最大高度Rz。标注时，其参数值前应标出相应的参数代号“Ra”或“Rz”。常见表面结构符号的含义（1）（2）（3）（4）三、表面结构符号在图样上的标注方法1．表面结构符号的标注规则（1）表面结构符号对每一表面一般只标注一次，并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。（2）表面结构符号的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。（3）除非另有说明，所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求。2．表面结构符号的标注方法及示例（1）表面结构符号可标注在轮廓线上，其符号由材料外指向并接触表面的轮廓线。也可用带箭头的指引线引出标注。（2）表面结构符号可以用带箭头或黑点的指引线引出标注。（3）表面结构符号可以标注在圆柱面的尺寸线上。（4）表面结构符号可以标注在圆柱特征的延长线上，或轮廓线的延长线上。（5）表面结构符号可以标注在几何公差框格的上方。（6）当多个表面具有相同的表面结构要求时，可将表面结构要求统一标注在标题栏附近。表面结构符号的后面应有：1）在括号内给出基本图形符号2）在括号内给出不同的表面结构符号。（7）若零件的全部表面具有相同的表面结构要求，可直接把表面结构符号标注在标题栏附近，符号后面不添加任何符号。（8）具有相同表面结构要求的表面，可采用简化注法，简化注释标注在图形或标题栏附近。（9）视图上封闭轮廓的各表面有相同表面结构要求时，可以在表面结构的符号上加注小圆，标注在图样中工件的封闭轮廓线上。【课前准备】教师准备：课件（含基本图形符号、扩展图形符号、完整图形符号三连图和九种标注方法示例图）、教材、一张挂图（用于示范画符号）、典型零件图样；学生准备：教材、练习本、铅笔、直尺、三角板、橡皮。一、表面结构要求的图形符号活动1：画一画——基本图形符号①教师在黑板上用三角板示范画基本图形符号，边画边说要点：两条直线夹角60°、一长一短、由材料外指向并接触表面轮廓线，学生在本座位上用三角板和铅笔画两遍。②同桌互相检查对方画的符号：夹角是否接近60°、两条线是否一长一短、尖端是否朝向被测表面；教师巡视。③教师提问基本图形符号能不能单独使用，学生举手回答：它仅用于简化代号标注，没有补充说明时不能单独使用；教师板书结论。活动2：认一认——扩展与完整图形符号①教师依次在基本符号上加一短横、加一圆圈，并提问各表示什么，学生举手回答：加短横表示去除材料（车、铣、磨等切削加工），加圆圈表示不去除材料（铸造、锻造、冲压等非切削加工）。②学生在练习本上画出三种符号并各写一行小字标注。③教师讲解完整图形符号：当需要标注表面结构特征的补充信息时，应在图形符号的长边上加一直线，据此分为允许任何工艺、去除材料、不去除材料三种情况；学生在本子上补画那条长边直线并标注位置c所在横线。二、表面结构符号的标注内容和标注方法活动3：说一说——标注内容对比与纹理方向①教师用一张放大的完整符号示意图逐个指认位置a、b、c、d、e，学生举手回答各位置写什么：a写单一要求或第一个要求，b写第二个要求，c写加工方法或表面处理，d写表面纹理及方向，e写加工余量（单位mm）。②学生对照教材把五个位置的代号与内容写进练习本的表格；同桌互查后教师提出两个小问题（Ra值前要不要写代号？加工方法写在符号的什么位置？），学生举手回答。③教师用课件依次给出七个纹理方向符号（等于号表示平行于投影面、⊥表示垂直于投影面、×表示两斜向交叉、M表示多方向、C表示近似同心圆、R表示近似放射状、P表示微粒凸起无方向），学生每看一个就在本子上写出它表示的方向，教师随讲随评。④教师补充两条：需要注明加工方法时用文字写在横线上方；有多个加工工序的表面可标注加工余量；一般情况下主要标注轮廓算术平均偏差Ra和（或）轮廓最大高度Rz。活动4：填一填——标注内容综合练习①教师在课件上给出四个待填的符号框，学生在练习本上按位置代号填空。②教师抽2名学生回答并归纳看图步骤：先看符号类型→再看参数代号和数值→最后看补充要求，形成“三步读符号”的顺序。三、表面结构符号在图样上的标注方法活动5：判一判——标注规则与写法①教师逐条讲解三条标注规则：每一表面一般只标注一次并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上；符号的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致；除非另有说明，所标注的均为对完工零件表面的要求。②教师给出一个不规范示例（同一表面标注两次、符号方向与尺寸方向不一致），学生举手指出错处并说明应怎样改，教师点评后板书“一表面一次、方向随尺寸、要求对完工件”。课堂小结1．图形符号分类2．扩展与完整图形符号3．标注内容4．纹理方向与加工方法5．标注规则6．标注方法学习提示：读图时按“符号类型—参数代号和数值—补充要求”三步走，画图时按“先画符号、再填参数、后补工艺和纹理”三步做，符号就不会画错、注错位置。课后作业教学反思课题§5-3表面粗糙度的选用授课时间授课时数1授课班级教具PPT、多媒体动画、视频等教学目标1．培养学生了解表面结构符号对零件的配合性质、摩擦与磨损、耐腐蚀性、强度、密封性、尺寸测量和几何误差检测的影响。2．培养学生掌握表面粗糙度参数的选用原则和选用方法，培养学生选用表面粗糙度参数的能力。教学重点培养学生掌握表面粗糙度参数的选用原则和选用方法，培养学生选用表面粗糙度参数的能力。教学难点培养学生选用表面粗糙度参数的能力。教学建议1.教材地位本节是表面结构要求一章由“识读”走向“应用”的一节，前面学生已学过表面粗糙度的概念、评定参数和标注，本节重点解决“选多大、怎么标注”。学生常见的错误是只图表面光滑、认为Ra值取得越小越好，或把工作表面与非工作表面取成同一数值。2.教法建议以“对照表格查参数、按用途定大小、再判断合不合适”为主线组织教学。讲影响时用同一根轴上磨削表面与车削表面的对比件举例；讲原则时把多条原则归纳成“按功能、看经济、分主次”三句话；讲实例时坚持先让学生自己查表写值，再公布参考值。

教学内容教学活动一、表面粗糙度对零件使用性能的影响表面粗糙度值越大，表面越粗糙；表面粗糙度值越小，表面越光滑。表面粗糙度值的大小对零件的性能有很大影响，主要表现在以下几方面。1．对零件配合性质的影响对于有相对运动的间隙配合，表面越粗糙，越容易磨损，从而使配合间隙增大；对于过盈配合，如果表面粗糙，零件表面的峰顶将被压平，减小了实际过盈量，降低了配合的连接强度。2．对零件摩擦和磨损的影响相互配合的孔和轴在做相对运动时，表面越粗糙，摩擦阻力越大，零件越容易磨损；但如果表面过于光滑，则不利于储存润滑油，易使零件表面形成半干摩擦或干摩擦，反而加剧磨损。因此，有相对运动的孔和轴的表面粗糙度要根据工作状态合理选择。3．对零件耐腐蚀性的影响粗糙的表面易使腐蚀性物质附着于表面的微观凹谷中，造成表面锈蚀。4．对零件强度的影响粗糙的零件表面存在较大的波谷，易形成应力集中，使零件疲劳破坏的可能性增大。5．对零件密封性的影响若零件的结合面粗糙，则无法严密贴合，容易使液体或气体渗漏。6．对零件尺寸测量和几何误差检测的影响零件的表面粗糙度会影响尺寸测量和几何误差检测的准确度，粗糙的表面会使尺寸测量和几何误差检测的数据不准确。此外，表面粗糙度还会影响产品的外观质量。二、表面粗糙度参数的选用原则表面粗糙度参数的选用既要满足零件表面功能的要求，又要考虑经济性，一般应遵循以下原则。1．选择表面粗糙度参数时，一般应从《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》（GB/T1031—2009）中规定的数值中选用。2．轮廓算术平均偏差Ra是最普遍采用的参数，优先使用。轮廓最大高度Rz可控制零件表面微观特征的极限情况，常用于某些零件不允许出现较明显的加工痕迹及小零件的表面。Rz和Ra也可同时使用，以满足多项表面功能要求。3．在满足表面功能要求的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以降低加工成本。4．在同一零件上，工作表面（配合表面或接触表面）的表面粗糙度参数值应小于非工作表面的表面粗糙度参数值。5．摩擦表面比非摩擦表面的表面粗糙度参数值要小。一般情况下，运动速度高、压力大的摩擦表面比运动速度低、压力小的摩擦表面的表面粗糙度参数值要小。6．承受循环载荷零件的表面容易引起应力集中，其表面粗糙度参数值要小。7．精度要求高的结合表面、配合间隙小的配合表面、要求连接可靠且承受重载的过盈配合表面均应采用较小的表面粗糙度参数值。三、常用零件表面粗糙度Ra值的选用方法四、表面粗糙度的选用实例1．选用输出轴的表面粗糙度Ra值（1）选用配合轴颈的表面粗糙度Ra值并标注（2）选用“φ36”轴颈两端面的表面粗糙度Ra值并标注（3）选用两个中心孔的表面粗糙度Ra值并标注（4）选用键槽两侧面的表面粗糙度Ra值并标注（5）选用其他各表面的表面粗糙度Ra值2．选用滑动轴承底座的表面粗糙度Ra值（1）选用配合表面的表面粗糙度Ra值（2）选用重要结合面的表面粗糙度Ra值（3）选用其他加工表面的表面粗糙度Ra值（4）选用非加工表面的表面结构要求【课前准备】教师准备：表面粗糙度比较样块（平铣、立铣、车削各1块）、表面粗糙度明显不同的轴类零件或废轴2～3件、放大镜1个、PPT（含Ra值选用表、输出轴与滑动轴承底座图样）、教材。一、表面粗糙度对零件使用性能的影响活动1：看一看、摸一摸——粗糙度影响面面观①教师用PPT依次出示六种情形：间隙配合越磨越松、过盈配合峰顶被压平、摩擦面存油与干摩擦、腐蚀性物质附着凹谷、波谷处应力集中、结合面渗漏。并出示表面粗糙度比较样块，学生对照PPT观察粗糙程度不同的两块试件，用眼观察反光，再用指腹轻触比较。②教师归纳板书六个方面：配合性质、摩擦与磨损、耐腐蚀性、强度、密封性、尺寸测量与几何误差检测，并补充表面粗糙度还会影响产品的外观质量。二、表面粗糙度参数的选用原则活动2：判一判——参数的选用原则①教师把选用原则做成PPT上的七句判断题，例如“Ra值取得越小越好”“非工作表面可以比工作表面粗糙”“承受循环载荷的表面Ra值应小一些”“Rz可以和Ra同时使用”等。②学生独立在本子上写“对”或“错”，并各写一句理由，随后同桌互查。③教师逐条点评并板书要点：从标准规定的数值系列中选用，优先采用Ra，满足功能前提下取较大值，工作表面数值小于非工作表面，摩擦面小于非摩擦面，循环载荷表面取小值，高精度结合面与重载过盈配合面取小值。三、常用零件表面粗糙度Ra值的选用方法四、表面粗糙度的选用实例活动3：查一查——常用零件Ra值的选用方法①教师出示教材中的Ra值选用表，示范“四步查表法”：先看用途（配合、密封、外观、非加工），再定精度档位，再对照标准数值系列取相近值，最后核对经济性。②学生在练习本上完成一张四行小表：配合轴颈、密封结合面、一般加工表面、非加工表面各写一个Ra值和一个理由。写完同桌互查，用“查得对不对，取得大不大”两句话互相点评。③教师公布参考值，说明：同为配合表面，精度不同取值也不同，同一个用途可以有一个合理的取值范围，不能死记某一个数。活动4：选一选——滑动轴承底座各表面的Ra值①教师出示滑动轴承底座的图样，明确四个部位：配合表面、重要结合面、其他加工表面、非加工表面。②学生在座位上把四类表面按Ra值“由小到大”排序，并各写一个数值。同桌互检排序是否合理。③教师请1名学生报出排序结果，板书Ra值由小到大的顺序，强调非加工表面用不去除材料的符号表示，并提醒：同一表面只标注一次，不与前面的标注重复。课堂小结1．影响2．摩擦面选值3．选用原则4．经济性5．主次之分6．特殊场合7．选用实例学习提示：选值时坚持“查表定值、按用途取舍、随选随标”，把数值和符号一起写在图样上，养成边选边核、边核边标的好习惯。课后作业教学反思课题§5-4表面粗糙度的检测授课时间授课时数2授课班级教具PPT、多媒体动画、视频等教学目标1．培养学生认识表面粗糙度比较样块，掌握表面粗糙度Ra值与表面粗糙度比较样块工作表面外观的关系。2．培养学生掌握用视觉比较法和触觉比较法检测工件表面粗糙度的方法，培养使用表面粗糙度比较样块检测工件表面粗糙度的能力。3．培养学生了解表面特征与表面结构参数及加工方法的关系，能用目测法检测工件表面的表面粗糙度。4．培养学生认识手持式表面粗糙度测量仪，能使用手持式表面粗糙度测量仪检测表面粗糙度。教学重点1．培养学生认识表面粗糙度比较样块，掌握表面粗糙度Ra值与表面粗糙度比较样块工作表面外观的关系。2．培养学生掌握用视觉比较法和触觉比较法检测工件表面粗糙度，培养使用表面粗糙度比较样块检测工件表面粗糙度的能力。教学难点1．培养学生掌握用视觉比较法和触觉比较法检测工件表面粗糙度。2．培养学生掌握用目测法检测工件表面的表面粗糙度。教学建议1.教材地位本节是表面结构要求一章的收尾课和检测实训课，学生已学过表面粗糙度的概念、评定参数、标注与选用，本节要把“怎么测、测得准不准”落到实处。学生易犯的错是样块选错加工方法、纹理方向不一致、凭感觉报数而不作记录。2.教法建议按“先看后摸、先粗后精”的顺序组织。比较样块一定让学生在自己桌面上目测和触摸，教师只作示范；讲纹理方向时把车削端面与立铣、平铣样块的纹理同向摆好对比，讲清“选样块先对加工方法”这一条关键经验。

教学内容教学活动检测表面粗糙度的方法很多，在实际生产中，最常用的方法有比较法、目测法和针描法。检测要求不严的表面时，通常采用比较法或目测法；要求获得准确评定参数时，可采用针描法。一、比较法比较法是将被测表面与表面粗糙度比较样块进行比较，分为视觉比较法和触觉比较法。1．表面粗糙度比较样块表面粗糙度比较样块是一套具有平面或圆柱面的金属块，工作表面经磨削、铣削、车削、刨削等切削加工，具有不同加工纹理和轮廓算术平均偏差Ra值，可以通过视觉和触觉将其与工件被测表面相比较，以确定被测表面的Ra值。锉削平面的表面粗糙度可以用平铣表面粗糙度比较样块进行检测。2．视觉比较法视觉比较法是用人的眼睛比较被测表面与表面粗糙度比较样块之间加工痕迹的异同、反光的强弱、色彩的差异，以判定被测表面的表面粗糙度的大小。为减小检测误差，提高判断的准确性，还可借助放大镜、比较显微镜等工具进行比较测量。当零件批量较大时，可以从加工零件中选出样品，经过检定后作为表面粗糙度比较样块使用。3．触觉比较法触觉比较法是用手指分别触摸或划过被测表面和比较样块，根据手的感觉判断被测表面与比较样块在峰谷高度和间距上的差别，从而判断被测表面的表面粗糙度的大小。4．比较法的特点用比较法测量工件的表面粗糙度简单易行，但测量准确度不高，其判断的准确性在很大程度上取决于检测人员的经验。这种方法适合在车间条件下使用，仅适用于表面粗糙度参数值较大、要求不严格的表面的近似评定。当有争议或进行工艺分析时，可用表面粗糙度测量仪进行测量。5．使用比较法检测表面粗糙度的注意事项（1）进行比较测量时，应尽量选用与被测表面形状（平面、外圆等）和加工方法（车削、铣削、刨削、磨削等）相同或相近的表面粗糙度样块。（2）采用比较法测量表面粗糙度时，应使样块与被检测表面的加工纹理方向保持一致。（3）被测工件与表面粗糙度比较样块应具有相同的材质。不同材质表面的反光特性和手感的粗糙程度不一样。二、目测法目测法是检测人员通过目视检测工件表面的表面粗糙度是否合格。目测法在生产现场非常实用，但要求检测人员熟悉表面特征与表面结构参数的关系，具备较高的检测经验。三、针描法针描法又称触针法，是利用触针划过被测表面，把表面粗糙度轮廓转换成电信号，经过放大、运算处理后获得表面轮廓，并计算出Ra和Rz等表面粗糙度参数值。在生产现场常用的测量仪器是手持式表面粗糙度测量仪，由传感器、驱动器、显示屏、操作按键等组成。传感器测杆的端部装有金刚石触针，其曲率半径很小。测量时，触针与被测表面垂直接触，并在被测表面上滑行。由于被测表面存在轮廓峰谷起伏，触针会随之产生上下移动。触针的位移通过传感器、数据采集及处理系统将测量结果在显示屏上显示出来。有打印功能的还可以将表面轮廓及参数进行打印，也可以连接计算机，实现数据分析、统计和打印。便携触针式表面粗糙度测量仪配有多种形式的传感器，可以在生产现场测量工件的平面、曲面、凹槽、小孔等的表面粗糙度。四、表面粗糙度测量方法的选用原则1．对于粗糙度与规定值相比明显好或明显不好，或者因为存在明显影响表面功能的缺陷，没必要用更精确的方法来检测的工件表面，可采用目测法检查。2．比较法是车间最常用的方法。如果目视检查不能作出判定，可采用与粗糙度比较样块进行触觉和视觉比较的方法。3．针描法可用于比较法无法测量的表面（如内孔）或需要精确测量具体数值的表面。如果用比较法检测不能作出判定，可根据目视检查结果，在被测表面上最有可能出现极值的部位用针描法进行测量。在测量表面粗糙度之前，必须倒钝工件的锐边，去除工件上的毛刺，将被测量面擦拭干净。五、检测实训——用比较法检测工件的表面粗糙度1．被测工件和检测项目滚轴的图样中标注了表面结构要求。2．检测器具本检测实例采用表面粗糙度比较样块。3．检测方法和步骤选择样块时，要选择表面纹理与表面粗糙度比较样块相同或相近的表面粗糙度比较样块。车削端面的纹理与立铣样块的纹理相同，故选用立铣样块进行比较测量。左侧的两个凸肩一般用端铣加工，两个平行平面用立铣样块进行比较测量；但是两个半月形端面的纹理与平铣样块的纹理相同，所以应该选用平铣样块，而不是立铣样块。检测时，将工件的被检测表面与样块工作面靠在一起，用眼反复观察、比较表面粗糙度比较样块与被检测表面的加工痕迹、反光强弱和色彩等，找出与被检测表面相近的样块，从而获得被检测表面的表面粗糙度Ra值。4．判断滚轴的表面粗糙度Ra值是否合格【课前准备】教师准备：表面粗糙度比较样块1套（平铣、立铣、车削等）、轴工件1件、放大镜1个、擦布1块、手持式表面粗糙度测量仪1台、PPT、教材。一、比较法活动1：比一比——比较样块与视觉、触觉比较法①教师先示范：把样块工作面与工件被测表面靠在一起，用眼反复观察加工痕迹的异同、反光的强弱和色彩的差异（视觉比较法）；再用手指轻触、轻划两表面，比较峰谷的高度和间距（触觉比较法），提醒手指不要用力刮划。②学生观察，抽取两名学生照做，先用眼比、再用指腹比，把两次判断的结果各写一行在练习本上。③教师说明两名同学感受不一致的原因，板书“比较法＝视觉比较＋触觉比较；样块工作面具有不同加工纹理和Ra值”。活动2：判一判——比较法的特点与注意事项①教师用PPT出示三句判断：样块与被测表面形状可以不同、纹理方向可以不一致、材质可以不同。学生在本子上写“对”或“错”并各写一句理由。②同桌互查后举手回答，教师点评并板书“三同”：形状相同或相近、加工方法（纹理方向）一致、