互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)

PAGEPAGE12《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)課程編號課程性質(zhì)必修課課程類別學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課開課單位機械基礎(chǔ)授課學(xué)期第5學(xué)期學(xué)分/學(xué)時2/32課內(nèi)學(xué)時32理論授課28上機學(xué)時0課內(nèi)實踐0實驗學(xué)時4課外學(xué)時適用專業(yè)材料成型及控制工程、機械電子是否雙語否先修課程工程制圖、生產(chǎn)實習(xí)、金工實習(xí)后續(xù)課程機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、課程設(shè)計、專業(yè)課程、畢業(yè)設(shè)計等二、課程簡介互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)是高等學(xué)校機械類專業(yè)的一門應(yīng)用性很強的重要技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程主要對公差與配合、幾何公差、表面粗糙度的基本知識和幾何量的檢測方法進行理論講授和實驗驗證，培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)互換性生產(chǎn)原則及精度設(shè)計、誤差測量和測量數(shù)據(jù)處理，使學(xué)生初步具備機械設(shè)計的精度設(shè)計能力和質(zhì)量檢測能力。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1.深刻理解互換性的含義，掌握有關(guān)公差與配合、幾何公差、表面粗糙度的基本概念及國家標(biāo)準(zhǔn)。掌握測量技術(shù)的相關(guān)概念，通過實驗掌握典型幾何量的檢測方法。課程目標(biāo)2.能夠根據(jù)機器和零件的功能要求，解決與機械產(chǎn)品精度設(shè)計相關(guān)的工程問題。具備合理選擇通用計量器具，設(shè)計專用計量器具對機械零部件進行檢測并對數(shù)據(jù)進行合理的分析、計算的能力。課程目標(biāo)3.了解專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，培養(yǎng)學(xué)生認真負責(zé)的工作態(tài)度、嚴謹細致的工作作風(fēng)，塑造精益求精的工程素質(zhì)。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點畢業(yè)要求課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2指標(biāo)點1-2：掌握解決材料成型及控制工程領(lǐng)域問題所需的工程基礎(chǔ)知識，具備應(yīng)用基本理論分析工程問題的能力；1-工程知識課程目標(biāo)3指標(biāo)點3-3：能夠設(shè)計滿足特定需求的零部件的制造工藝，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。3-設(shè)計/開發(fā)解決方案課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元緒論（學(xué)時數(shù)：1學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）本課程研究對象和內(nèi)容（2）學(xué)習(xí)本課程的目的，如何進行本課程的學(xué)習(xí)（3）互換性的概念、分類、重要性（4）優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系2.重點和難點（1）實現(xiàn)互換性的條件（2）優(yōu)先數(shù)系的基本原理及其應(yīng)用3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）了解課程的性質(zhì)和任務(wù)。（2）理解互換性原則，了解實現(xiàn)互換性的條件。（3）了解優(yōu)先數(shù)的基本原理及其應(yīng)用。4.教學(xué)方式混合教學(xué)：課前線上預(yù)習(xí)并完成自測；課堂講授啟發(fā)、討論，師生互動；課后查閱相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)及文獻，完成課下作業(yè)，鞏固、拓展課堂內(nèi)容，為課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)3奠定基礎(chǔ)。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)3。第二單元尺寸的極限與圓柱結(jié)合的互換性（學(xué)時數(shù)：7學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）極限與配合的常用術(shù)語與定義（2）標(biāo)準(zhǔn)公差系列（3）基本偏差系列（4）一般、常用和優(yōu)先的公差帶與配合（5）一般公差（6）公差與配合的選用2.重點（1）尺寸精度及配合的選用（2）孔、軸公差與配合在圖樣上的標(biāo)注難點：尺寸精度與配合的選用3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）掌握極限與配合的基本術(shù)語及定義。（2）理解極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的實質(zhì)，了解極限與配合國家標(biāo)準(zhǔn)的基本結(jié)構(gòu)。（3）掌握標(biāo)準(zhǔn)公差系列、基本偏差系列、公差與配合、一般公差標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。（4）熟練查閱標(biāo)準(zhǔn)公差及基本偏差表格，熟練掌握尺寸公差、配合公差帶圖。（5）掌握公差與配合選用的基本方法、原則。（6）培養(yǎng)精益求精的工程素質(zhì)。4.教學(xué)方式混合教學(xué)：課前線上預(yù)習(xí)；課堂線下PBL教學(xué)法，啟發(fā)、討論，師生互動；課后完成課程作業(yè)。掌握尺寸精度設(shè)計方法，為課程目標(biāo)1、3奠定基礎(chǔ)。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3第三單元測量技術(shù)基礎(chǔ)及光滑工件尺寸的檢測（學(xué)時數(shù)：4學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）測量與檢測的概念（2）長度基準(zhǔn)與量值傳遞（3）測量器具的分類及主要技術(shù)指標(biāo)（4）測量方法（5）測量誤差與數(shù)據(jù)處理（6）光滑工件尺寸的檢測2.重點（1）量塊的基本知識及應(yīng)用（2）用通用計量器具測量工件（3）用光滑極限量規(guī)檢驗工件難點隨機誤差的處理光滑極限量規(guī)設(shè)計3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）了解計量器具的分類及其主要技術(shù)指標(biāo)。（2）通過對隨機誤差分布規(guī)律及特點的分析，掌握測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法。（3）了解工件驗收時產(chǎn)生誤收和誤廢的原因，掌握工件驗收極限的確定及通用計量器具的選擇方法。（4）掌握光滑極限量規(guī)公差帶分布的特征、光滑極限量規(guī)工作尺寸的設(shè)計方法及量規(guī)型式的選擇。4.教學(xué)方式混合教學(xué)：課前線上預(yù)習(xí)；課堂線下PBL教學(xué)法，啟發(fā)、討論，師生互動；課后完成課程作業(yè)。掌握測量技術(shù)基礎(chǔ)知識，光滑極限量規(guī)設(shè)計，為課程目標(biāo)1、2奠定基礎(chǔ)。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2第四單元幾何公差及其檢測（學(xué)時數(shù)：8學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）幾何公差種類及其標(biāo)注方法（2）幾何公差及其公差帶特點（3）公差原則（4）幾何公差的應(yīng)用（5）幾何誤差的評定及檢測結(jié)果的處理2.重點（1）幾何公差在圖樣上的標(biāo)注方法（2）幾何公差和幾何公差帶（3）公差原則難點（1）公差原則（2）幾何公差的選擇及標(biāo)注3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）掌握幾何公差項目的種類，標(biāo)注方法。（2）掌握幾何公差的含義和公差帶。（3）理解公差原則。（4）掌握幾何公差項目的選用原則和方法。（5）掌握幾何誤差值的評定方法和測量結(jié)果的處理方法。（6）了解幾何誤差的檢測原則。（7）培養(yǎng)精益求精的工程素質(zhì)。4.教學(xué)方式混合教學(xué)：課前預(yù)習(xí)；課堂線下PBL教學(xué)法，啟發(fā)、討論，師生互動；課后完成課程作業(yè)。掌握幾何精度設(shè)計原則和方法，為課程目標(biāo)1、2、3奠定基礎(chǔ)。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3第五單元表面粗糙度及其檢測（學(xué)時數(shù)：2學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）表面粗糙度的概念及其對零件使用性能的影響（2）表面粗糙度輪廓的評定（3）表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇（4）表面粗糙度代號標(biāo)注方法（5）表面粗糙度的檢測2.重點（1）表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注（2）表面粗糙度參數(shù)值的選擇難點：表面粗糙度的選用方法3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）理解表面粗糙度輪廓的概念。（2）了解表面粗糙度輪廓對機械零件使用性能的影響。（3）掌握表面粗糙度輪廓參數(shù)和參數(shù)值的選用原則和方法。（4）熟練掌握表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注方法。（5）了解表面粗糙度輪廓的檢測方法。4.教學(xué)方式混合教學(xué)：課前預(yù)習(xí)；課堂線下PBL教學(xué)法，啟發(fā)、討論，師生互動；課后完成課程作業(yè)。掌握表面粗糙度的概念、標(biāo)注及工業(yè)生產(chǎn)中檢測表面粗糙度的方法，為課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2奠定基礎(chǔ)。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3第六單元滾動軸承的公差與配合（學(xué)時數(shù)：1學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）滾動軸承的分類及公差特點（2）滾動軸承配合件公差及選用2.重點（1）滾動軸承的互換性和公差等級（2）滾動軸承內(nèi)、外徑及相配軸徑、外殼孔的公差帶及配合選用難點：滾動軸承與軸徑、外殼孔配合選用3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）了解滾動軸承的的公差特點。（2）了解滾動軸承配合件公差及選用。4.教學(xué)方式混合教學(xué)：課前預(yù)習(xí)；課堂線下PBL教學(xué)法，啟發(fā)、討論，師生互動；課后完成作業(yè)。具備繪制和閱讀零件圖的能力，達成課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)3。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3第七單元鍵和花鍵的公差與檢測（學(xué)時數(shù)：1學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）普通平鍵結(jié)合的互換性（2）矩形花鍵結(jié)合的互換性2.重點（1）平鍵連接的公差與配合（2）花鍵連接的公差與配合難點：矩形花鍵連接的公差與配合的選用3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）了解平鍵連接的公差與配合（2）了解矩形花鍵連接的定心方式及公差與配合4.教學(xué)方式混合教學(xué)：課前預(yù)習(xí)；課堂線下PBL教學(xué)法，啟發(fā)、討論，師生互動；課后完成作業(yè)。掌握平鍵、矩形花鍵公差與配合標(biāo)準(zhǔn)，能在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用。達成課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)3。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2第八單元螺紋結(jié)合的公差及檢測（學(xué)時數(shù)：1學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）螺紋幾何參數(shù)偏差對互換性的影響（2）普通螺紋的公差與配合（3）螺紋的檢測2.重點（1）普通螺紋的主要術(shù)語及幾何參數(shù)（2）作用中徑的概念及中徑合格條件難點：作用中徑的計算及合格性判斷3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）了解普通螺紋的主要術(shù)語和幾何參數(shù)（2）掌握作用中徑的概念及中徑合格條件（3）了解國家標(biāo)準(zhǔn)對普通螺紋公差等級、基本偏差及常用公差帶的規(guī)定。（4）掌握查閱螺紋公差等級表、普通螺紋的基本偏差和頂徑公差表、中徑公差表等表格。（5）掌握普通螺紋在圖樣上的標(biāo)注，理解標(biāo)注的含義。（6）了解螺紋的綜合檢測和單項檢測的方法。4.教學(xué)方式混合教學(xué)：課堂線下PBL教學(xué)法，啟發(fā)、討論，師生互動；課后完成課程作業(yè)。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2第九單元尺寸鏈（學(xué)時數(shù)：2學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）尺寸鏈的概念（2）建立尺寸鏈（3）解線性尺寸鏈2.重點（1）建立尺寸鏈（2）解線性尺寸鏈難點：用極值法解線性尺寸鏈3.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）了解機器結(jié)構(gòu)中相關(guān)尺寸、公差的內(nèi)在聯(lián)系（2）學(xué)會用“尺寸鏈”對零件幾何參數(shù)的精度進行分析與設(shè)計4.教學(xué)方式混合教學(xué)：課堂線下PBL教學(xué)法，啟發(fā)、討論，師生互動；課后完成課程作業(yè)。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3第十單元課內(nèi)實驗（學(xué)時數(shù)：4學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）實驗一尺寸測量（一）內(nèi)徑百分表的使用，測量軸套內(nèi)徑的方法。（2）實驗二尺寸測量（二)立式光學(xué)計的使用，測量軸外徑的方法。（3）實驗三形狀誤差測量百分表和千分表的讀數(shù)，直線度誤差的測量和評定方法，圓度、圓柱誤差的測量及數(shù)據(jù)處理方法。2.重點和難點重點：測量方法、測量儀器的讀數(shù)。難點：測量原理。3.實施方式理論+實驗4.學(xué)習(xí)要求4.學(xué)習(xí)要求根據(jù)本環(huán)節(jié)的教學(xué)目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力為主線，實驗方式為驗證性實驗。為確保實驗教學(xué)效果與實驗安全，要求學(xué)生上課前必須認真預(yù)習(xí)實驗，實驗課上在教師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)實驗儀器的使用，掌握測量原理和方法，按照規(guī)范、科學(xué)、安全的完成實驗操作，進行實驗數(shù)據(jù)測量，并結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識對其進行討論或提出自己的觀點，實驗結(jié)束后，按時完成實驗報告。要求學(xué)生必須按時參加每一個實驗，在實驗過程中，遵守紀律，認真操作。5.實驗要求（1）實驗屬性：驗證性實驗（2）開出要求：必做（3）分組要求：2人1組，分組分散實驗（4）實驗準(zhǔn)備：①實驗儀器和被測工件②預(yù)習(xí)要求學(xué)生熟知實驗室注意事項，掌握每個實驗中相關(guān)的專業(yè)知識點。（5）其他要求本課程屬于實踐教學(xué)課，注重理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合、課內(nèi)學(xué)習(xí)和課外實踐相結(jié)合，重點培養(yǎng)學(xué)生動手能力操作能力，掌握儀器的使用，6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果學(xué)生完成本環(huán)節(jié)后，能夠掌握每個實驗的測量方法、測量原理，學(xué)會內(nèi)徑百分表、立式光學(xué)計、百分表、千分表等儀器的使用，會正確測量、處理數(shù)據(jù)，分析得到合理的結(jié)論。從而培養(yǎng)學(xué)生動手能力，綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力。7.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時安排課內(nèi)課外學(xué)時比例第一單元緒論混合教學(xué)1、311:1第二單元尺寸的極限與圓柱結(jié)合的互換性混合教學(xué)1、2、371:2第三單元測量技術(shù)基礎(chǔ)及光滑工件尺寸的檢測混合教學(xué)1、241:2第四單元幾何公差及其檢測混合教學(xué)1、2、381:2.5第五單元表面粗糙度及其檢測混合教學(xué)1、2、321:1第六單元滾動軸承的公差與配合混合教學(xué)1、2、321:2第七單元鍵和花鍵的公差與檢測混合教學(xué)1、211:2第八單元螺紋結(jié)合的公差及檢測混合教學(xué)1、211:2第九單元尺寸鏈混合教學(xué)1、2、321:2第十單元課內(nèi)實驗實驗驗證2、341:1合計32五、課程考核及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程的考核以考核學(xué)生能力及培養(yǎng)目標(biāo)的達成與否為主要目的，以檢查學(xué)生對各知識點的掌握程度和應(yīng)用能力為重要內(nèi)容，持續(xù)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。本課程分理論教學(xué)和課內(nèi)實驗兩部分，平時成績占20%，實驗成績占20%，期末考試成績占60%，期末考試用閉卷統(tǒng)考的方式進行。各考核環(huán)節(jié)所占分值比例可根據(jù)具體情況進行調(diào)整，建議值及考核細則如下：課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值考核/評價細則平時成績20%作業(yè)（百分制）100采集4次以上作業(yè)，主要考核學(xué)生對每節(jié)課知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，按照提交時間、作業(yè)正確率等給出成績，計算全部作業(yè)的平均成績按10%計入總成績。目標(biāo)分值=0.1*作業(yè)平均成績綜合性大作業(yè)（百分制）100采集2次以上大作業(yè)，主要考核學(xué)生精度設(shè)計的綜合能力，嚴謹細致的工作作風(fēng)。根據(jù)作業(yè)的準(zhǔn)確度和提交時間給出成績，取平均成績按10%計入總成績。目標(biāo)分值=0.1*大作業(yè)平均成績實驗成績20%實驗（百分制）10%采集2次實驗成績，主要考核學(xué)生的動手能力及對理論知識的理解。根據(jù)實驗報告和實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性給出成績，取平均成績按10%計入總成績。目標(biāo)分值=0.1*實驗平均成績考試（百分制）10%主要考核學(xué)生對各種儀器的工作原理、結(jié)構(gòu)、使用的認識，對測量結(jié)果的分析和判斷，按10%計入總成績。目標(biāo)分值=0.1*考試成績期末考試60%知識40%主要考核互換性條件、尺寸極限與圓柱結(jié)合的互換性、幾何公差及檢測、表面粗糙度及檢測、公差與配合在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用、通用計量器具檢測及光滑極限量規(guī)設(shè)計?？荚囶}型為：選擇題、判斷題、填空題、分析題、計算題、作圖題等。卷面成績100分，以卷面成績的60%計入課程總評成績。能力30%綜合應(yīng)用20%創(chuàng)新10%（二）課程考核對課程目標(biāo)的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)第一單元緒論1-1互換性概念、分類1-2優(yōu)先數(shù)及優(yōu)先數(shù)系作業(yè)、期末考試課程目標(biāo)1、3第二單元尺寸的極限與圓柱結(jié)合的互換性2-1極限與配合的常術(shù)語與定義2-2一般、常用和優(yōu)先的公差帶與配合2-3公差與配合在圖樣上的標(biāo)注2-4公差與配合的選用作業(yè)，綜合性大作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1、2、3第三單元測量技術(shù)基礎(chǔ)及光滑工件尺寸的檢測3-1測量與檢測的概念3-2測量誤差與數(shù)據(jù)處理3-3通用計量器具的檢測3-4光滑工件尺寸的檢測作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1、2第四單元幾何公差及其檢測4-1幾何公差在圖樣上的標(biāo)注4-2幾何公差和幾何公差帶4-3公差原則作業(yè)，測驗，期末考試課程目標(biāo)1、2、3第五單元表面粗糙度及其檢測5-1表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注5-2表面粗糙度參數(shù)值的選擇作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1、2、3第六單元滾動軸承的公差與配合6-1滾動軸承的互換性和公差等級6-2滾動軸承內(nèi)、外徑及相配軸徑、外殼孔的公差帶及配合選用作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1、2、3第七單元鍵和花鍵的公差與檢測7-1平鍵連接的公差與配合7-2花鍵連接的公差與配合作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1、2第八單元螺紋結(jié)合的公差及檢測8-1普通螺紋的主要術(shù)語及幾何參數(shù)8-2作用中徑的概念及中徑合格條件作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1、2第九單元尺寸鏈9-1尺寸鏈的建立與分析9-2完全互換法計算直線尺寸鏈9-3用大數(shù)互換法（概率法）解尺寸鏈綜合性大作業(yè)課程目標(biāo)1、2、3第十單元課內(nèi)實驗掌握每個實驗的測量方法、測量原理，學(xué)會內(nèi)徑百分表、立式光學(xué)計、百分表、千分表等儀器的使用，會正確測量、處理數(shù)據(jù)，分析得到合理的結(jié)論。實驗報告課程目標(biāo)2、3六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源（一）使用教材毛平淮.《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》.第4版.高等教育出版社，2020；（二）相關(guān)推薦書目1.馬惠萍.《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)案例教程》.第2版.機械工業(yè)出版社,2019年；2.武充沛.《機械精度設(shè)計與檢測》.科學(xué)出版社，2011年；3.GB／T3935.1—1996

標(biāo)準(zhǔn)化和有關(guān)領(lǐng)域的通用術(shù)語

第1部分：基本術(shù)語．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，19964.GB／T1800.2--1998

產(chǎn)品的幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合

第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差等級和孔、軸極限偏差表.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，20095.GB／T1800.3—1998

極限與配合

基礎(chǔ)

第3