5.5.1 零件图上的技术要求（表面粗糙度）（教案）《机械制图》上好课（高教版）

《机械制图》教案 课 题 5-5-1零件图上的技术要求（表面粗糙度） 课 型 新授课 课 时 2课时 授课班级 机械制造升学班 授课时间 授课教师 教材版本 柳燕君、应龙泉、范梅梅主编．“十四五”职业教育国家规划教材《机械制图（多学时）》第3版．北京：高等教育出版社。 学情分析 1．零件图的技术要求复杂，对于表面粗糙度、尺寸公差等，学生实践经验少，很难理解这些内容； 2．几何公差的概念不难理解，学生有学习的知识基础； 3．学习在给定数据条件下标注常用几何公差、识读几何公差。 4．对于不同专业学生，知识分析的深刻程度可不一样； 5．关注学习方法，提高学习效率和效果。 学习目标 一、知识目标 1.了解零件图表面粗糙度的一般规定及标注。 二、能力目标 1.会识读表面粗糙度。 三、素质目标 1.能正确标注表面粗糙度 学习重难点 重点：表面粗糙度的国家标准规定及识读。 难点：表面粗糙度标注与含义解释。 教学方法 讲授法 演示法 讲练法、归纳法。 课前准备 PPT课件 教学设计机械制图在线开放课程、圆规、三角板。 教学媒体 多媒体课件 教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 复习旧课 1．零件图尺寸标注的要求。 2．设计基准、工艺基准的定义。 3．尺寸标注的一般原则。 提问旧课问题，布置任务。 接收并回答相关问题 通过复习旧课，巩固尺寸标注规范，衔接新知，激活已有经验，为零件图的技术要求学习做好铺垫，降低理解难度。 新课导入 零件图上除了视图和尺寸外，还有几何精度方面的技术要求，包括尺寸公差、几何公差、表面粗糙度等。本节我们一起学习表面结构表示法（以表面粗糙度为主）的规定及标注。 1. 出示常用零件零件图，提问学生回顾旧知，引导学生说出零件图中视图、尺寸两大基本内容。 2. 顺势点拨，指出只画视图、标注尺寸，加工出来的零件不一定合格，结合生产实际，引出零件还需要几何精度相关技术要求。 3. 简单点明尺寸公差、几何公差、表面粗糙度三类核心技术要求，直接引出本节课学习重点：表面结构表示方法、尺寸公差的规范规定与标准标注要求。 1. 看图回忆旧知识，主动回答教师提问，回顾零件图基础组成内容。 2. 认真倾听教师点拨思考问题，主动思考同款尺寸零件加工后好坏不一的原因，明白精度要求的重要性。 3. 明确本节课学习任务，快速做好听课准备，跟随节奏进入新课学习。 结合旧知自然衔接新知，贴合机械识图课堂基础学情，降低理解难度；用简单生产实例引发学生思考，快速调动听课专注力；清晰点明课堂重难点，规整课堂节奏，顺利完成新课自然导入，贴合中职机械专业课常规授课节奏。 探索新知 一、表面粗糙度 1．表面粗糙度的概念及参数 (1)轮廓算术平均偏差Ra 轮廓算术平均偏差Ra是指取样长度l（用于判别具有表面粗糙度特征的一段长度）内，轮廓偏差y（表面轮廓上点至基准线的距离）绝对值的算术平均值。 （2）微观不平十点高度Rz 在取样长度内5个最大轮廓峰高的平均值和5个最大轮廓谷深的平均值之和。 （3）轮廓最大高度Ry 在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离即为Ry。 2．表面粗糙度符号、代号及其意义 3．表面粗糙度的标注 标注原则 （1）同一图样上，每个表面一般只标注一次表面粗糙度符号、代号，并应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。 （2）符号的尖端必须从材料的外部指向零件表面。 （3）在图样上，表面粗糙度代号中数字的大小和方向必须与图中尺寸数字的大小和方向一致。 1.播放零件表面的对比图，提问 “为什么轴承表面比普通毛坯光滑？”，顺势讲解表面粗糙度的定义，结合 PPT 文字说明 Ra、Rz 参数的含义，强调 “数值越小，表面质量越高、加工成本越高”。 2.展示 PPT 上的表面结构符号表，讲解基本符号、去除材料、不去除材料符号的区别，结合表格说明不同符号的含义和适用场景。 3.分步展示 PPT 上的标注位置（轮廓线、尺寸线、指引线），逐条讲解标注原则，用 PPT 上的正误对比图指出常见错误（如标注方向、位置错误）。 4.播放 PPT 上的统一标注、简化代号示例，说明工程图中相同要求的简化表达方法，结合实例讲解多工艺表面的标注方式。 1.看 PPT 上的零件表面对比图，回答导入问题，跟随教师讲解理解概念和参数。 2.快速识别：对照 PPT 上的符号表，快速说出不同符号的含义，完成教师的随机提问。 3.同步练习：根据 PPT 上的标注示例，在练习图上模仿标注，对照PPT检查自己的标注是否符合规则。 4.互动纠错：看PPT上的错误标注案例，举手指出错误点并改正，巩固标注规则。 1.用PPT的图片、表格替代纯文字讲解，让抽象的粗糙度概念、符号和标注规则更直观，降低学生理解难度。 2.以PPT页面为节奏，边讲边互动，让学生跟着 PPT 的示例快速掌握符号识别和标注方法，提升课堂效率。 3.结PPT上的工程实例，让学生了解真实图纸的标注习惯，为后续识读零件图打下规范基础。 巩固练习 素质提升 课堂检测 一、选择题 1.国家标准《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》中，优先选用的表面粗糙度评定参数是（ ） A. Rz B. Ra C. Ry D. RSm 2.下列表面粗糙度数值中，表面质量要求最高、加工成本也最高的是（ ） A. 25μm B. 6.3μm C. 1.6μm D. 0.8μm 3.表示 “要求去除材料” 的表面粗糙度图形符号是（ ） A. B. C. D. 以上都不是 4.关于表面粗糙度标注原则，下列说法错误的是（ ） A. 同一图样上，每个表面一般只标注一次 B. 符号尖端必须从材料外部指向零件表面C. 标注方向可与尺寸数字方向不一致 D. 可标注在轮廓线、尺寸线、指引线上 5.圆柱或棱柱的连续回转、平面表面，其表面粗糙度标注规则为（ ） A. 每个母线都要单独标注一次 B. 只标注一次即可 C. 必须标注在轴线延长线上 D. 必须标注在尺寸线上 二、填空题 1.表面粗糙度是指加工后零件表面上具有的较小间距和峰谷所组成的______不平度。 2.常用的表面粗糙度评定参数中，轮廓算术平均偏差用符号______表示，轮廓最大高度用符号______表示。 3.表面粗糙度符号中，带圆圈的扩展符号表示______，也可表示保持上道工序形成的表面。 4.当零件多数表面有相同的表面粗糙度要求时，可统一标注在图样的______附近，同时在圆括号内标注不同的表面要求。 5.表面粗糙度代号的注写和读取方向，必须与图样中______的注写和读取方向一致。 三、判断题 1.表面粗糙度 Ra 值越大，零件表面越光滑，配合性能越好。（ ） 2.表面粗糙度符号的尖端可以从材料内部指向零件表面。（ ） 3.同一图样中，同一个表面的粗糙度要求可以标注多次，只要位置不同即可。（ ） 4.带圆圈的表面粗糙度符号，代表不允许去除材料，常用于铸造、锻造毛坯表面。（ ） 5.表面粗糙度要求可标注在几何公差框格的上方。（ ） 对学生进行课堂测验，检验学生能够对知识的掌握程度。 完成课堂测验。 答案与解析 1.答案：B 解析：根据 GB/T 1031-2009 规定，表面粗糙度常用轮廓算术平均偏差（Ra）和轮廓最大高度（Rz）评定，其中优先选用 Ra 参数。 2.答案：D 解析：Ra 值越小，代表零件表面微观不平度越小，表面质量要求越高，对应的加工工艺更复杂，加工成本也越高。 3.答案：B 解析：去除材料的表面结构符号为三角形开口向下的 “√” 形式，代表通过车、铣、磨等加工方式去除材料获得表面；带圆圈的符号代表不允许去除材料。 4.答案：C 解析：根据标注规范，表面粗糙度代号中数字的大小和方向，必须与图中尺寸数字的大小和方向保持一致。 5.答案：B 解析：圆柱和棱柱的表面为连续回转 / 平面，表面粗糙度要求只标注一次即可；若不同母线表面要求不同，则需分别标注。 答案与解析 1.答案：微观 解析：表面粗糙度描述的是零件表面的微观几何形状误差，区别于宏观的形状误差。 2.答案：Ra；Rz 解析：Ra 是轮廓算术平均偏差，Rz 是轮廓最大高度，二者是机械制图中最常用的两个评定参数。 3.答案：不允许去除材料 解析：该符号代表零件表面无需加工，或不允许通过去除材料的方式改变原有表面状态。 4.答案：标题栏 解析：工程图中常用统一标注的简化注法，将相同要求标注在标题栏附近，减少重复标注。 5.答案：尺寸数字 解析：这是标注的核心规范之一，目的是保证图纸阅读的一致性和规范性。 答案与解析 1.答案：× 解析：Ra 值越大，表面微观不平度越大，表面越粗糙，会降低零件的配合精度、耐磨性和密封性能。 2.答案：× 解析：符号尖端必须从材料外部指向零件表面，以明确加工面的方向。 3.答案：× 解析：标注原则规定，同一图样上，每个表面的粗糙度要求一般只标注一次。 4.答案：√ 解析：该符号的含义即为不允许去除材料，常用于未加工或无需加工的毛坯表面。 5.答案：√ 解析：根据 GB/T 131-2006 规定，在不引起误解时，表面粗糙度要求可标注在几何公差框格的上方。 课堂小结 作业布置 课堂小结： 简述表面粗糙度符号含义，学生解释含义； 作业： 1．思考题：课后思考题。 2．习题集相关习题。 板书设计 参考相应的PPT文集。 教学反思 本节课重点讲授零件图表面粗糙度相关知识，顺利完成预设教学目标，学生基本掌握表面粗糙度概念、常用评定参数、符号含义及规范标注方法，结合课堂实际授课情况，现做如下教学反思。 一、成功之处 本节课结合零件实物和标准图纸开展直观教学，把抽象的表面精度知识变得通俗易懂。通过对比不同光滑程度的零件表面，结合实际加工场景，讲解Ra、Rz、Ry常用参数的实际意义，让学生明白粗糙度数值大小对零件装配、使用寿命的影响，树立基础工程识图意识。依托PPT图例精讲粗糙度符号用法和标注三大原则，搭配随堂识图、标注小练习，大部分学生能够准确识别符号、规范标注，有效衔接理论知识与识图实操技能。 二、不足之处 课堂分层教学落实不到位，学生学情差距较大。基础好的学生能快速吃透参数区别，规范完成粗糙度标注；少数基础薄弱学生容易混淆各类评定参数，分不清不同粗糙度符号的适用场景，标注时常出现方向颠倒、位置错乱等问题。整体授课节奏偏统一，没有兼顾学困生进度，这部分学生课堂参与度低、不敢主动提问，个性化辅导不足，没能实现全员同步掌握知识点。 三、改进措施 针对以上问题，后续优化三点教学：一是落实分层课堂任务，分层设置识别、标注、合理性分析梯度习题，适配不同基础学生学习需求，做到全员学有所获；二是聚焦高频易错点，集中讲解标注方向、符号选用、参数辨析等典型错题，强化专项巩固练习；三是落实结对互助加随堂巡视辅导，安排优生帮扶学困生，现场纠正标注错误，课后配套基础小练习，稳步提升全体学生表面粗糙度识图、规范标注的综合能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $