《互換性與技術(shù)測(cè)量》教學(xué)大綱及教案

《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程教學(xué)大綱課程名稱(chēng)：互換性與技術(shù)測(cè)量 課程代碼：14627 學(xué)時(shí)：42學(xué)時(shí)適用專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，車(chē)輛工程，熱能工程，農(nóng)業(yè)機(jī)械，材料成型及控制工程，機(jī)械電子工程，測(cè)控技術(shù)及儀器等專(zhuān)業(yè)。參考教材：《互換性與技術(shù)測(cè)量》，韓進(jìn)宏編著，機(jī)械工業(yè)出版社。課程性質(zhì)、目標(biāo)本課程是一門(mén)機(jī)械通用工種具有實(shí)踐的技術(shù)基礎(chǔ)課，屬工程技術(shù)基礎(chǔ)課的性質(zhì)，應(yīng)用性極強(qiáng)，以理論課或設(shè)計(jì)課為基礎(chǔ)，應(yīng)用幾何量公差設(shè)計(jì)知識(shí)和檢測(cè)知識(shí)，為專(zhuān)業(yè)課或工藝課進(jìn)行設(shè)計(jì)，特別是保證零件（或部件）的工作功能進(jìn)行幾何方面的精度設(shè)計(jì)，給出合理的公差范圍，使誤差被較好地控制在合理的區(qū)間內(nèi)，是機(jī)械零部件功能實(shí)現(xiàn)和工作壽命的保障和措施的體現(xiàn)。課程目標(biāo)就是：為在培養(yǎng)應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才的過(guò)程中，提供機(jī)械零部件幾何精度設(shè)計(jì)理論和方法，并讓學(xué)生熟悉相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及典型幾何量測(cè)量技術(shù)。二、課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法1．幾何量測(cè)量基礎(chǔ)一章是測(cè)量技術(shù)方面的重點(diǎn)內(nèi)容，難點(diǎn)是涉及計(jì)量學(xué)范疇寬廣，學(xué)生不易理解，解決辦法是對(duì)常用儀器或量具規(guī)范分類(lèi)，明確測(cè)量方法屬性和常用計(jì)量技術(shù)指標(biāo)的含義。2．形位公差與尺寸公差之間關(guān)系（公差原則）為基礎(chǔ)部分的重點(diǎn)與難點(diǎn)并存的內(nèi)容，教師不易講清，學(xué)生更難學(xué)懂，也是本課程中間時(shí)段的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，處理不好的話，會(huì)影響學(xué)生對(duì)后面特殊用途零件精度問(wèn)題的理解，特別是量規(guī)、齒輪等類(lèi)型的精度問(wèn)題，解決方法是，采取分析過(guò)程條理化（將大難點(diǎn)化為若干小難點(diǎn)）、應(yīng)用特征明顯化（不同公差原則有顯著不同地方，但相互之間又有聯(lián)系）、講解概念準(zhǔn)確清楚化（各個(gè)小難點(diǎn)被擊破），實(shí)質(zhì)要點(diǎn)就被抓住了。3．齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)是本課程最難理解的難點(diǎn)問(wèn)題，又是課程近尾聲處的重點(diǎn)內(nèi)容，機(jī)械中用齒輪的地方實(shí)在太多了，不懂怎么行呢？解決辦法是追溯齒輪漸開(kāi)線的形成原理，齒輪加工過(guò)程的影響因素，然后針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定項(xiàng)目深入淺出地講解，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行分解處理，以不屈不撓的精神認(rèn)真地對(duì)待每項(xiàng)指標(biāo)的含義，概念清楚為最好是學(xué)習(xí)這一部分內(nèi)容的根本所在，再配以多媒體圖片的講解方法，使問(wèn)題清晰明了。使學(xué)生掌握常用結(jié)合件的公差與檢測(cè)，并會(huì)查閱相關(guān)的表格。使學(xué)生掌握技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)理論、基本技能和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的能力。三、教學(xué)內(nèi)容及要求與時(shí)間安排第一章緒論（1學(xué)時(shí)）第一節(jié)互換性與公差的概念

第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系

第三節(jié)幾何量檢測(cè)的重要性及其發(fā)展教學(xué)要求：1、了解互換性與公差概念，。2、懂得標(biāo)準(zhǔn)化的重要性和優(yōu)先數(shù)系。教學(xué)建議：1、強(qiáng)調(diào)從事機(jī)械制造的高級(jí)技術(shù)工人必須懂得公差與配合。2、如條件許可，可結(jié)合本校（廠）典型的產(chǎn)品，講述互換性的重要性第二章幾何量測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)

（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)測(cè)量與檢驗(yàn)的概念

第二節(jié)長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞

第三節(jié)計(jì)量?jī)x器和測(cè)量方法分類(lèi)

第四節(jié)測(cè)量誤差

第五節(jié)各類(lèi)測(cè)量誤差的處理

第六節(jié)等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理

教學(xué)要求：1、理解計(jì)量單位與量值的傳遞。2、掌握計(jì)量器具的使用。3、確立誤差的概念。4、初步應(yīng)用數(shù)學(xué)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。教學(xué)建議：1、講解本章內(nèi)容要提前準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的計(jì)量?jī)x器、工具和典型的機(jī)械零部件。2、這部分課程將涉及概率論的有關(guān)知識(shí)，請(qǐng)?zhí)崆白龊脺?zhǔn)備。3、上好習(xí)題課，為以后各章節(jié)數(shù)據(jù)處理奠定好基礎(chǔ)。第三章孔、軸的極限與配合（8學(xué)時(shí)）

第一節(jié)基本術(shù)語(yǔ)及定義

第二節(jié)公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)化

第三節(jié)公差與配合的選用

第四節(jié)大尺寸、小尺寸公差與配合簡(jiǎn)介教學(xué)要求：1、掌握有關(guān)尺寸（尺寸、基本尺寸、實(shí)際尺寸，極限尺寸）、孔和軸的概念。2、掌握有關(guān)尺寸偏差、尺寸公差的概念及其與極限尺寸的計(jì)算關(guān)系。3、掌握公差帶組成要素（標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差），掌握標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差的代號(hào)，會(huì)查閱有關(guān)表格。4、掌握有關(guān)配合的種類(lèi)。5、了解公差與配合標(biāo)準(zhǔn)的一般選用。6、熟悉尺寸測(cè)量的基本方法教學(xué)建議：1、講解本章時(shí)，要準(zhǔn)備掛圖，最好能有教具或本校（廠）的典型零部件來(lái)配合講解有關(guān)內(nèi)容。2、重點(diǎn)是尺寸偏差、尺寸公差、配合的種類(lèi)，基準(zhǔn)制和查閱極限偏差表。第四章形狀和位置公差與檢測(cè)

（8學(xué)時(shí)）第一節(jié)概述

第二節(jié)形位公差的標(biāo)注

第三節(jié)形位公差帶的特點(diǎn)分析

第四節(jié)公差原則

第五節(jié)形位公差的標(biāo)準(zhǔn)化與選用

第六節(jié)形位誤差的評(píng)定與檢測(cè)原則教學(xué)要求：1、理解形位公差理想要素、實(shí)際要素、被測(cè)要素、基準(zhǔn)要素、單一要素和關(guān)聯(lián)要素等基本概念。2、掌握形位公差的分類(lèi)項(xiàng)目及符[代]號(hào)含義。3、了解形位公差帶的四個(gè)要素（公差的形狀、公差帶大小、公差帶方向和公差帶位置）。4、掌握公差原則和形位公差的標(biāo)準(zhǔn)化與選用。5、了解形位誤差的評(píng)定與檢測(cè)原則（對(duì)最小條件在評(píng)定形位誤差中的應(yīng)用）。教學(xué)建議：1、講解本章時(shí)應(yīng)以識(shí)讀標(biāo)注為主。為此應(yīng)講清形位公差的分類(lèi)項(xiàng)目及符號(hào)。2、形位公差與尺寸公差的關(guān)系是一個(gè)難點(diǎn)，應(yīng)利用掛圖、教具或?qū)嵨镞M(jìn)行講解。第五章表面粗糙度與檢測(cè)

（3學(xué)時(shí)）第一節(jié)表面粗糙度的概念及其對(duì)零件使用性能的影響

第二節(jié)表面粗糙度的評(píng)定

第三節(jié)表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇

第四節(jié)表面粗糙度的代號(hào)標(biāo)注方法

第五節(jié)表面粗糙度的檢測(cè)教學(xué)要求：1、了解表面粗糙度對(duì)機(jī)械零件使用性能的影響。2、了表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)。3、掌握表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇4、掌握表面特征代[符]號(hào)及其標(biāo)注的含義。5、了解表面粗糙度的選用及一般加工方法所能達(dá)到的表面粗糙度（Ra）值。教學(xué)建議：1、本章教學(xué)的重點(diǎn)是能看懂圖樣上的表面粗糙度標(biāo)注及其含義。2、階段表面光潔度仍有所應(yīng)用，對(duì)表面光潔度與表面粗糙度之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系及原則，應(yīng)使學(xué)生有所了解。第六章光滑工件尺寸檢驗(yàn)和光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）

第一節(jié)光滑工件尺寸檢驗(yàn)

第二節(jié)光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)教學(xué)要求：了解工件驗(yàn)收原則、安全裕度和尺寸驗(yàn)收極限，會(huì)選擇測(cè)量器具；了解量規(guī)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)要求。教學(xué)建議：了解工件尺寸檢驗(yàn)方法了解光滑極限量規(guī)的用途分類(lèi)。熟悉光滑極限量規(guī)的技術(shù)要求。第七章滾動(dòng)軸承的公差與配合（2學(xué)時(shí)）

第一節(jié)滾動(dòng)軸承的分類(lèi)及公差特點(diǎn)

第二節(jié)滾動(dòng)軸承配合件公差及選用教學(xué)要求：了解滾動(dòng)軸承的分類(lèi)和特點(diǎn)。掌握滾動(dòng)軸承的公差與配合。教學(xué)建議：應(yīng)了解機(jī)械制圖中有常用結(jié)合件的內(nèi)容與教學(xué)要求、教學(xué)進(jìn)度，以便更好地進(jìn)行常用結(jié)合件的參數(shù)與標(biāo)記的講解。第八章圓錐的公差與配合（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)概述

第二節(jié)圓錐幾何參數(shù)誤差對(duì)圓錐配合的影響

第三節(jié)圓錐的公差與配合教學(xué)要求：了解幾何參數(shù)誤差對(duì)配合的影響。熟悉圓錐公差與配合。教學(xué)建議：學(xué)習(xí)判定與分析具有圓錐和角度特征的機(jī)械零件。掌握?qǐng)A錐公差及其應(yīng)用。了解圓錐的基本檢測(cè)方法。第九章鍵和花鍵的公差與檢測(cè)

（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)單鍵結(jié)合的互換性

第二節(jié)矩形花鍵結(jié)合的互換性教學(xué)要求：理解單鍵和花鍵的公差與檢測(cè)。教學(xué)建議：掌握常用結(jié)合件的公差與配合的標(biāo)注與選用。了解常用結(jié)合件的公差與配合的檢測(cè)方法。應(yīng)了解機(jī)械制圖中有常用結(jié)合件的內(nèi)容與教學(xué)要求、教學(xué)進(jìn)度，以便更好地進(jìn)行常用結(jié)合件的參數(shù)與標(biāo)記的講解。第十章螺紋公差（4學(xué)時(shí)）

第一節(jié)螺紋幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響

第二節(jié)普通螺紋的公差與配合

第三節(jié)螺紋的檢測(cè)

第四節(jié)梯形絲杠的公差

第五節(jié)滾珠絲杠副的公差教學(xué)要求：掌握普通螺紋聯(lián)結(jié)的公差與檢測(cè)了解梯形絲杠和滾珠絲杠副的公差。教學(xué)建議：重點(diǎn)是普通螺紋聯(lián)結(jié)的公差與配合。應(yīng)了解機(jī)械制圖中有常用結(jié)合件的內(nèi)容與教學(xué)要求、教學(xué)進(jìn)度，以便更好地進(jìn)行常用結(jié)合件的參數(shù)與標(biāo)記的講解。第十一章圓柱齒輪公差與檢測(cè)（6學(xué)時(shí)）

第一節(jié)齒輪的使用要求及加工誤差分類(lèi)

第二節(jié)單個(gè)齒輪的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)

第三節(jié)齒輪的整體誤差測(cè)量

第四節(jié)齒輪副的評(píng)定指標(biāo)及其檢測(cè)

第五節(jié)漸開(kāi)線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)要求：理解齒輪傳動(dòng)的基本要求。熟悉齒輪的精度指標(biāo)。熟悉齒輪副的精度和側(cè)隙指標(biāo)。掌握漸開(kāi)線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用。教學(xué)建議：熟悉漸開(kāi)線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)及其選用。掌握齒輪傳動(dòng)副的精度指標(biāo)和側(cè)隙指標(biāo)。四、實(shí)踐環(huán)節(jié)用指定零件進(jìn)行繪圖、實(shí)物測(cè)繪。五、說(shuō)明根據(jù)本大綱的教學(xué)要求和內(nèi)容，在組織教學(xué)過(guò)程中要加強(qiáng)基本知識(shí)的訓(xùn)練，突出重點(diǎn)，講清難點(diǎn)。為加強(qiáng)直觀性教學(xué)，要充分運(yùn)用實(shí)物、掛圖和教具，并根據(jù)教學(xué)的需要，采用多種教學(xué)形式以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教師應(yīng)熟悉本校（廠）產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和學(xué)生實(shí)習(xí)情況，使教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐、以充實(shí)教學(xué)內(nèi)容和豐富學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。

《互換性與技術(shù)測(cè)量》教案適用專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動(dòng)化、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用教

材：《互換性與技術(shù)測(cè)量》編

者：韓進(jìn)宏

一、課程目的與任務(wù)：《互換性與技術(shù)測(cè)量》是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，它的任務(wù)是使學(xué)生獲得機(jī)械零件的幾何精度及其相互配合的基礎(chǔ)知識(shí)和幾何參數(shù)檢測(cè)的基本技術(shù)，是機(jī)械專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才必須具備的基礎(chǔ)知識(shí)與基本能力。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下要求：1、掌握機(jī)械精度設(shè)計(jì)的基本概念、精度設(shè)計(jì)的基本步驟、基本原則和一般方法。2、掌握基本幾何量線性尺寸、角度尺寸、形狀和位置精度的基本概念及有關(guān)國(guó)標(biāo)的基本內(nèi)容，形位精度和尺寸精度間的關(guān)系。具備初步設(shè)計(jì)幾何量精度的能力。3、了解典型零件及傳動(dòng)件的精度設(shè)計(jì)基本知識(shí)。4、了解常用測(cè)量器具的工作原理、調(diào)整和使用。5、具備對(duì)機(jī)械零件的一般幾何量作技術(shù)測(cè)量的初步能力。

二、課題和課時(shí)分配表：教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)時(shí)數(shù)分配表：課

題課時(shí)分配講授實(shí)驗(yàn)合計(jì)1緒論2

22基本幾何量精度幾何參數(shù)誤差的項(xiàng)目、評(píng)定2

2幾何參數(shù)公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)2

2形位公差標(biāo)注、形位公差帶的特點(diǎn)224形狀、位置公差與尺寸公差的關(guān)系2

2選用公差值的方法2

2表面粗糙度2

23典型結(jié)合和傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì)圓柱結(jié)合4

4滾動(dòng)軸承與軸、外殼孔的結(jié)合2

2圓錐結(jié)合2

2螺紋結(jié)合2

2鍵、花鍵的結(jié)合2

2圓柱齒輪傳動(dòng)2

24尺寸鏈2

25精度檢測(cè)的基本概念2246機(jī)械精度檢測(cè)技術(shù)2

27習(xí)題課2

2三、課題和授課安排：課

次：第一講授課課題：課題一、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及互換性概述目的要求：掌握互換性概念，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)先數(shù)、技術(shù)測(cè)量的術(shù)語(yǔ)及定義。了解機(jī)械精度設(shè)計(jì)的基本理論及方法1課

次：第二講授課課題:

課題二、基本幾何量精度目的要求：掌握有關(guān)尺寸、偏差及配合的基本概念掌握配合的類(lèi)別，會(huì)畫(huà)尺寸公差帶圖。重點(diǎn)難點(diǎn):配合的類(lèi)別及畫(huà)尺寸公差帶圖課

次：第三講授課課題:課題二

基本幾何量精度（續(xù)）目的要求:了解形位公差的基本概念

掌握形位公差的標(biāo)注重點(diǎn)難點(diǎn)：形位公差的標(biāo)注課

次：第四講授課課題：形位誤差和形位公差課題內(nèi)容：形位誤差的評(píng)定與檢測(cè)；

形位公差帶定義、特點(diǎn)

本次重點(diǎn)：形位誤差的評(píng)定、檢測(cè),形位公差精度分析

本次難點(diǎn)：形位公差精度分析課

次：第五講授課課題：基本幾何量精度（四）位置公差帶特點(diǎn)分析課題內(nèi)容：位置公差帶定義、特點(diǎn)

本次重點(diǎn)：位置公差精度分析

本次難點(diǎn)：位置公差精度分析課

次：第六講授課課題：幾何量精度

公差原則（一）目的要求：掌握有關(guān)作用尺寸、最大實(shí)體尺寸、最大實(shí)體尺寸邊界、最大實(shí)體實(shí)效尺寸、最大實(shí)體實(shí)效邊界等概念；獨(dú)立原則、包容要求的基本概念，并會(huì)分析應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)：包容要求的應(yīng)用分析

課

次：第七講授課課題：幾何量精度

公差原則（二）目的要求：進(jìn)一步理解最大實(shí)體實(shí)效尺寸、最大實(shí)體實(shí)效邊界的概念；掌握最大、最小實(shí)體要求的基本概念，并會(huì)分析應(yīng)用。難

點(diǎn)：最大、最小實(shí)體要求的分析應(yīng)用重

點(diǎn)：最大實(shí)體要求的應(yīng)用分析課

次：第八講授課課題：幾何量精度

形位精度的選用（二）目的要求：進(jìn)一步理解最小實(shí)體實(shí)效尺寸、最大實(shí)體實(shí)效邊界的概念；最小實(shí)體要求的分析應(yīng)用舉例。掌握公差原則的合理選用。了解形位公差的選用原則。難

點(diǎn)：最小實(shí)體要求的分析應(yīng)用重

點(diǎn)：最大實(shí)體要求的應(yīng)用分析課

次：第九講授課課題：幾何量精度

表面粗糙度目的要求：了解表面粗糙度、取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度、基準(zhǔn)線的概念

掌握表面粗糙度的高度特征參數(shù)及標(biāo)注難

點(diǎn)：高度特征參數(shù)的選用重

點(diǎn)：表面粗糙度的高度特征參數(shù)及標(biāo)注

課

次：第十講授課課題：典型結(jié)合的精度設(shè)計(jì)：光滑圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì)基本內(nèi)容：了解圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì)掌握基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、配合種類(lèi)的選擇原則。重點(diǎn)難點(diǎn)：掌握基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、配合種類(lèi)的選擇原則。

課

次：第十一講授課課題：典型結(jié)合的精度設(shè)計(jì)：光滑圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì)基本內(nèi)容：了解圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì)掌握基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、配合種類(lèi)的選擇原則。重點(diǎn)難點(diǎn)：掌握基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、配合種類(lèi)的選擇原則。

課

次：第十二講課

題：典型結(jié)合和傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì)（圓柱結(jié)合一）基本要求：了解標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差的概念及其系列特點(diǎn)掌握光滑圓柱結(jié)合的配合制、配合的特點(diǎn)重

點(diǎn)：光滑圓柱結(jié)合的配合制難

點(diǎn)：光滑圓柱結(jié)合的配合制課

次：第十三講授課課題：滾動(dòng)軸承與軸、外殼孔的結(jié)合基本要求：了解滾動(dòng)軸承的精度及選用掌握滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑公差帶及配合特點(diǎn)掌握滾動(dòng)軸承與配合件配合的選擇重

點(diǎn)：滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑公差帶及配合特點(diǎn)難

點(diǎn)：光滑圓柱結(jié)合的配合制課

次：第十四講授課課題：典型結(jié)合和傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì)（續(xù)）圓錐結(jié)合基本要求：了解圓錐結(jié)合的種類(lèi)、特點(diǎn)、基本參數(shù)及代號(hào)掌握?qǐng)A錐公差的給定方法及標(biāo)注了解圓錐結(jié)合的精度設(shè)計(jì)重點(diǎn)難點(diǎn)：掌握?qǐng)A錐公差的給定方法課

次：第十五講授課課題：典型結(jié)合和傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì)（續(xù)）螺紋結(jié)合基本要求：了解螺紋結(jié)合的種類(lèi)、基本牙型及主要幾何參數(shù)，螺紋幾何參數(shù)對(duì)互換性的影響掌握作用尺寸中徑、及螺紋中徑公差的合格性條件學(xué)會(huì)螺紋結(jié)合的標(biāo)