《互換性與測量技術(shù)》課程標準

《互換性與測量技術(shù)》課程標準適用專業(yè)：機電一體化、模具、數(shù)控、機械開課部門：機電工程學院總學時：36（理論26；實踐10）一、課程性質(zhì)《互換性與測量技術(shù)》是一門綜合性的應用技術(shù)基礎(chǔ)學科，它研究機械設(shè)計和制造過程中的公差配合與檢測技術(shù)，將實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的標準化領(lǐng)域與計量學領(lǐng)域的有關(guān)知識有機結(jié)合在一起，涉及機電產(chǎn)品的設(shè)計、制造、質(zhì)量控制和生產(chǎn)組織管理等諸多方面，因而本課程是機電類各專業(yè)必修的一門實踐性很強的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。其目的與任務是使學生初步了解有關(guān)互換性生產(chǎn)原則、公差與配合的規(guī)律，以及測量技術(shù)方面的基本理論，了解在機電產(chǎn)品設(shè)計中確定機械零件幾何要素技術(shù)要求的基本知識和方法；能根據(jù)機械圖樣上有關(guān)幾何要素的技術(shù)要求選擇恰當?shù)募夹g(shù)檢測方法，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，并為后續(xù)機械設(shè)計、模具設(shè)計、模具加工工藝等專業(yè)課的學習奠定基礎(chǔ)。本課程討論的不僅僅是滿足零件的互換性要求，也非單純地滿足精度要求和配合要求，而是決定產(chǎn)品技術(shù)性能、增加技術(shù)含量和市場競爭能力的綜合技術(shù)。由于制造過程又分為加工制作和檢測兩部分，加工制作以設(shè)計為依據(jù)，完工產(chǎn)品是否滿足設(shè)計要求需要通過檢測來判斷；加工過程的質(zhì)量控制需要測量提供第一手資料實現(xiàn)。因此，公差與檢測相輔相成。它對制造業(yè)舉足輕重的作用，使得其成為機電類專業(yè)高等工程教育中的極為重要的一環(huán)。因此，機電一體化、模具、數(shù)控專業(yè)的學生必須學好這門課，將來才能夠順利進入相關(guān)技術(shù)崗位，從事機電產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)、制造與安裝、產(chǎn)品質(zhì)量檢測、生產(chǎn)施工技術(shù)管理等專業(yè)技術(shù)工作。二、課程目標1、職業(yè)技能目標：具備通用計量器具的應用能力，了解常用測量器具的工作原理，掌握其調(diào)整和正確使用方法；會根據(jù)機械圖樣上有關(guān)幾何要素的技術(shù)要求選擇恰當?shù)募夹g(shù)檢測方法；具備對機械零件的一般幾何量作技術(shù)測量的基本能力，并能通過檢測對產(chǎn)品的加工質(zhì)量幾何精度作出判斷；會根據(jù)機械圖樣上所標注公差配合代號標記查閱相關(guān)國家標準和技術(shù)手冊。2、知識目標：知道《互換性與測量技術(shù)》這門學科的性質(zhì)、功能、研究范圍、基本框架和主要內(nèi)容；懂得標準化、互換性的基本概念及其在生產(chǎn)中的重要作用；理解幾何精度、幾何量線性尺寸、角度尺寸、形狀和位置精度的基本概念，熟悉幾何量公差國家標準的主要內(nèi)容、特點及其應用。了解通用計量器具的性能指標、測量的過程、測量方法及測量數(shù)據(jù)的處理。3、職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成目標：牢固樹立標準化意識，養(yǎng)成耐心細致的工作作風和嚴謹認真的工作態(tài)度，在工程設(shè)計、產(chǎn)品加工等技術(shù)生產(chǎn)工作中，能嚴格按照國家公差配合相關(guān)技術(shù)標準要求控制產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品的綜合競爭力。三、課程設(shè)計思路1、堅持以高職教育技能型人才培養(yǎng)目標為依據(jù)，遵循“以應用為目的，以必需、夠用為度”的原則，以“掌握概念、強化應用、培養(yǎng)技能”為重點，力圖做到“精選內(nèi)容、降低理論、加強基礎(chǔ)、突出應用”，緊緊圍繞“根據(jù)互換性要求進行技術(shù)檢測”這個中心目標組織教學。2、教學內(nèi)容的安排應符合學生的認知過程和接受能力，按照由淺入深、由易到難、循序漸進的認知規(guī)律，從互換性與幾何量測量基礎(chǔ)、孔、軸公差配合與檢測、形狀和位置公差與檢測、表面粗糙度及其檢測、標準件、常用件的公差配合與檢測層層深入展開教學與訓練。3、教學中應始終堅持以“幾何量技術(shù)測量”為主導、學生為主體、能力形成為目標，注重培養(yǎng)學生正確使用常用工作計量器具進行幾何量技術(shù)測量的基本能力。4、為了循序漸進培養(yǎng)能力，該課程的教學應采取“課堂及課后作業(yè)——專項實操訓練——期末能力測試”的三結(jié)合能力培養(yǎng)模式。5、在教學中應注意樹立標準化意識，培養(yǎng)敬業(yè)愛崗、嚴謹認真、精益求精的職業(yè)道德素養(yǎng)，為今后順利從事機電產(chǎn)品設(shè)計與制造技術(shù)工作和進一步的專業(yè)提升打好基礎(chǔ)。按照本課程的知識目標和技能目標所要求的必需的理論知識構(gòu)成，以及機械產(chǎn)品幾何量測量基本技能形成的軌跡脈絡，《互換性與測量技術(shù)》課程由五個項目構(gòu)成，每個項目所包含的教學和訓練內(nèi)容及其所需課時如下表：教學項目與學時安排表序號項目名稱知識技能合計1互換性與幾何量測量基礎(chǔ)222孔、軸公差配合與檢測84123形狀和位置公差與檢測6284表面粗糙度及其檢測225標準件、常用件的公差配合與檢測64106綜合復習22合計261036四、先修課程本課程的先修課程為《機械制圖》和《金工實習》，通過《機械制圖》課程的學習，學生應了解互換性相關(guān)技術(shù)要求在機械工程圖樣中的表達方法及其用途；通過《金工實習》課程訓練，學生應了解機械加工中加工誤差的產(chǎn)生，為建立公差配合的概念打好基礎(chǔ)。五、教學內(nèi)容及要求項目一：互換性與幾何量測量基礎(chǔ)（一）參考課時：2學時（二）學習目標：職業(yè)技能：初步建立互換性與公差的概念，了解其分類及應用；建立有關(guān)測量的基本概念。職業(yè)知識：理解標準化的重要意義，明確本課程的任務及目標。（三）教學內(nèi)容及要求：1、技能要求：了解測量方法、測量器具的分類，以及計量器具的基本技術(shù)指標。2、知識要求：懂得互換性與公差、標準化與優(yōu)先數(shù)系等基本概念，了解長度量值的傳遞程序及量塊的基本知識。3、實踐內(nèi)容：在公差實驗室觀察常用計量器具及測試儀器，形成技術(shù)測量的感性認識。4、教學重點與難點：互換性、標準化、公差的概念及其在生產(chǎn)中的重要作用。（四）教學活動設(shè)計：1、參觀公差實驗室；2、教師多媒體課件授課，講授相關(guān)理論知識；3、學生課后作業(yè)；4、教師批改作業(yè)后對習題進行講評與糾錯。（五）考核標準：基本建立互換性與標準化、加工誤差與公差的概念。項目二：孔、軸公差配合與檢測（一）參考課時：12學時；其中理論8學時；實踐4學時。（二）學習目標：職業(yè)技能：在機械零件加工與裝配、設(shè)備安裝與檢測維修等技術(shù)工作中，能正確理解零件圖裝配圖中有關(guān)公差配合的技術(shù)要求，并能恰當選擇、熟練使用游標卡尺、外徑千分尺、角尺等普通計量器具對產(chǎn)品進行加工誤差檢測與質(zhì)量判斷；了解在機械產(chǎn)品設(shè)計中，如何按照互換性原則與標準化要求，正確選用孔軸公差配合國家標準。職業(yè)知識：了解孔軸公差配合國家標準的形成、內(nèi)容及其在產(chǎn)品設(shè)計與加工中的應用。（三）教學內(nèi)容及要求：1、技能要求：熟練掌握有關(guān)孔軸基本尺寸、極限偏差、極限尺寸及尺寸公差的相關(guān)計算和公差帶圖的畫法；熟練掌握孔軸配合中有關(guān)間隙、過盈、配合公差的計算方法，并能正確判斷三種配合性質(zhì)；了解公差與配合標準的應用，以及正確選擇公差等級、基準制及配合種類，進行孔軸尺寸精度設(shè)計的一般方法；會正確選擇計量器具，進行孔軸尺寸檢測與驗收。2、知識要求：了解公差與配合國家標準的體系與構(gòu)成，理解標準公差、基本偏差、基準制的概念、術(shù)語及定義，熟悉標準公差系列、基本偏差系列的形成及其代號；理解有關(guān)孔和軸基本尺寸、極限偏差、極限尺寸和尺寸公差的基本概念、術(shù)語和定義；理解有關(guān)配合、配合種類、配合性質(zhì)的基本概念、術(shù)語及定義；了解正確選擇常用計量器具進行孔軸尺寸驗收的基本原則。3、實踐內(nèi)容：了解游標卡尺、千分尺的組成結(jié)構(gòu)與原理，學會用游標卡尺和千分尺測量軸徑與孔徑的加工誤差，并對照公差判斷其合格性。了解立式光學計的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用方法，用立式光學計測量圓柱塞規(guī)的實際尺寸。4、教學重點與難點：教學重點：孔軸公差與配合國家標準是本章的重點，應結(jié)合學生已掌握的互換性與標準化的概念來講解標準的產(chǎn)生與構(gòu)成，并通過做習題使學生熟悉和學會查用標準。教學難點：正確地選擇公差與配合是本章的難點，應通過典型例題，結(jié)合生產(chǎn)實踐，講清公差與配合的選擇對機器的性能、產(chǎn)品的質(zhì)量及技術(shù)經(jīng)濟效益的影響，使學生能結(jié)合其它有關(guān)課程的學習，逐步做到綜合全面的考慮，正確合理的選擇公差配合。（四）教學活動設(shè)計：1、教師多媒體課件授課，講授相關(guān)理論知識；2、結(jié)合生產(chǎn)用藍圖中有關(guān)孔軸公差配合技術(shù)要求典型實例，師生共同討論分析，練習偏差、公差的有關(guān)計算，以及如何選擇計量器具3、結(jié)合模型或零件實物，練習游標卡尺和千分尺的使用。4、學生課后習題訓練；5、教師批改作業(yè)后對習題進行講評與糾錯。（五）考核標準：會正確分析計算機械工程圖樣中的公差配合技術(shù)要求，會使用常用計量器具對工件進行檢測和合格性判斷。項目三：形狀和位置公差與檢測（一）參考課時：8學時；其中理論6學時；實踐2學時。（二）學習目標：職業(yè)技能：在機械零件加工與裝配、設(shè)備安裝調(diào)試與檢測維修等技術(shù)工作中，能正確理解零件圖裝配圖中有關(guān)形狀和位置公差的技術(shù)要求，并能選擇恰當?shù)耐緩綄α慵蛟O(shè)備的形狀位置誤差進行檢測與評定。職業(yè)知識：了解形狀位置公差標準的構(gòu)成、內(nèi)容及其在產(chǎn)品設(shè)計、加工與裝配中的應用，了解形位誤差的檢測原則和評定方法。（三）教學內(nèi)容及要求：1、技能要求：認識形位公差的標記代號，掌握被測要素和基準要素的標注方法；熟悉形狀和位置公差項目代號的含義、公差帶的特性及圖樣標注；了解形位誤差的評定方法；會恰當選擇檢測手段對常見形位誤差進行檢測和評定；2、知識要求：懂得形狀和位置誤差的產(chǎn)生，以及形位公差的基本概念和用途；理解形位公差帶的分類，以及形狀、定向、定位、跳動四種公差帶的特性；了解形位誤差的檢測原則及常用檢測手段和途徑；了解公差原則的概念；以及獨立原則、包容原則、最大實體原則的區(qū)別與用途了解形位公差選擇的一般原則3、實踐內(nèi)容：用水平儀測直線度誤差，并對誤差數(shù)據(jù)進行處理4、教學重點與難點：熟識形位公差項目代號及其在機械工程圖樣上的標注，正確理解其公差帶類型和形狀，會恰當選擇形位誤差的評定原則和評定方法是教學的重點也是難點。（四）教學活動設(shè)計：1、教師多媒體課件授課，講授相關(guān)理論知識；2、結(jié)合生產(chǎn)用藍圖中有關(guān)形位公差技術(shù)要求典型實例，師生共同討論，對其標記代號的含義、控制誤差的作用、檢測手段進行分析；3、練習使用水平儀測量直線度誤差；4、學生課后習題訓練；5、教師批改作業(yè)后對習題進行講評與糾錯。（五）考核標準：會正確理解形狀與位置公差項目在機械工程圖樣上的標記代號的含義及其控制形位誤差的類型，了解其檢測途徑和方法。項目四：表面粗糙度及其檢測（一）參考課時：2學時；其中理論2學時；實踐學時。（二）學習目標：職業(yè)技能：了解表面粗糙度對零件使用性能的影響，了解表面粗糙度的常用檢測方法。職業(yè)知識：掌握表面粗糙度的概念及其在生產(chǎn)中的應用。（三）教學內(nèi)容及要求：1、技能要求：熟練識讀機械工程圖樣中所標注的表面粗糙度的符號代號；會使用表面粗糙度樣塊對零件的表面粗糙度進行檢測。2、知識要求：熟悉國家標準對表面粗糙度的基本術(shù)語、評定參數(shù)及數(shù)值的規(guī)定；了解表面粗糙度的檢測儀器及檢測方法。3、實踐內(nèi)容：觀察認識表面粗糙度樣塊，練習用目測對比法評定零件的表面粗糙度。4、教學重點與難點：表面粗糙度的評定參數(shù)及其標注（四）教學活動設(shè)計：1、教師多媒體課件授課，講授相關(guān)理論知識；2、結(jié)合生產(chǎn)用藍圖中表面粗糙度的標注實例，師生共同討論，分析其符號和代號的含義；3、練習使用表面粗糙度樣塊；4、學生課后習題訓練；5、教師批改作業(yè)后對習題進行講評與糾錯。（五）考核標準：認識表面粗糙度的評定參數(shù)，能正確識讀和理解機械工程圖樣中所標注的表面粗糙度的符號代號的含義。項目五：標準件、常用件的公差配合與檢測（一）參考課時：10學時；其中理論6學時；實踐4學時。（二）學習目標：職業(yè)技能：能正確識讀和理解機械工程圖樣中滾動軸承、鍵連接、螺紋結(jié)合及齒輪傳動的公差配合相關(guān)技術(shù)要求。職業(yè)知識：了解標準件、常用件的公差配合相關(guān)標準的構(gòu)成、內(nèi)容及其應用。（三）教學內(nèi)容及要求：1、技能要求：基本掌握滾動軸承的公差等級及其應用，滾動軸承與軸和外殼孔的配合特性，熟練識讀和理解其配合代號在裝配圖中的標注。熟悉平鍵聯(lián)接公差配合標準及其在零件圖中的標注；會正確識讀普通螺紋的公差與配合及其在機械工程圖樣中的標記代號；認識機械工程圖樣中所標注的齒輪精度等級、誤差評定指標參數(shù)及公差檢驗項目標記代號的含義和作用。能熟練使用公法線千分尺和徑向跳動測量儀檢測齒輪公法線和齒圈徑向跳動誤差，會計算處理誤差數(shù)據(jù)并對齒輪質(zhì)量進行評定。2、知識要求：了解滾動軸承的精度等級、公差項目及公差帶的分布特點，其配合性質(zhì)與一般孔軸配合的區(qū)別；了解平鍵聯(lián)接三種配合的區(qū)別及其用途；了解螺紋結(jié)合的種類及作用要求；了解普通螺紋主要幾何參數(shù)的誤差對螺紋互換性（旋入性）的影響及作用中徑的概念，以及普通螺紋精度標準；了解齒輪傳動的使用要求及主要加工誤差，漸開線圓柱齒輪精度標準的構(gòu)成及其應用，了解齒輪及齒輪副的三組精度及側(cè)隙的評定指標，了解圓柱直齒輪的誤差項目及其檢測方法。3、實踐內(nèi)容：齒輪公法線誤差測量；齒圈徑向跳動誤差測量。4、教學重點與難點：正確識讀和理解滾動軸承、鍵連接、螺紋結(jié)合及齒輪傳動的公差配合相關(guān)技術(shù)要求在機械工程圖樣中的標記代號的含義及其用途。（四）教學活動設(shè)計：1、教師多媒體課件授課，講授相關(guān)理論知識；2、結(jié)合生產(chǎn)用藍圖中有關(guān)滾動軸承、鍵連接、螺紋結(jié)合及齒輪傳動的公差配合標注實例，師生共同討論，對其標記代號的含義、控制誤差的作用、檢測手段進行分析；3、練習使用公法線千分尺和徑向跳動儀測量齒輪誤差；4、學生課后習題訓練；5、教師批改作業(yè)后對習題進行講評與糾錯。（五）考核標準：能正確識讀和理解機械工程圖樣中滾動軸承、鍵連接、螺紋結(jié)合及齒輪傳動的公差配合相關(guān)技術(shù)要求。六、實施建議（一）教學方法：本課程由互換性與測量技術(shù)兩大部分組成，它們各自有獨立的體系，但又相互聯(lián)系?；Q性的基本概念等內(nèi)容主要通過課堂授課和課外作業(yè)來完成，技術(shù)測量部分的內(nèi)容主要通過實操訓練來完成。1、課堂授課是本課程的主要教學環(huán)節(jié)，本課程涉及的幾何量公差標準較多，對于孔軸公差、形狀位置公差、齒輪公差、表面粗糙度等作重點內(nèi)容處理，而其它典型零件的公差（滾動軸承公差、鍵連接公差、螺紋公差）則側(cè)重其特點和應用。課堂授課應分別采用啟發(fā)引導式，課堂討論式，多媒體課件助教等多種教學方法組合。注重以學習者為中心、互動的學習方式，促使學生在“學”的過程中，增強分析問題、解決問題和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，例如，采用啟發(fā)式教學，講授各種公差配合技術(shù)標準在生產(chǎn)中的應用，均可從零件圖（或裝配圖）入手，采用設(shè)問法，提出為什么要有公差配合精度要求，再進一步引出相關(guān)的知識點，即采用啟發(fā)式教學，提出問題、列出解決問題所需的知識點對每一知識點進行分析、講解，學生總結(jié)實現(xiàn)新舊知識（例如機械制圖相關(guān)知識）的有機結(jié)合。多媒體課件助教：各種標準件常用件的的互換性與公差配合標準化知識信息量大，涉及的內(nèi)容廣，利用多媒體圖像動畫進行教學，既增強了教學效果，又加大了信息量的滲透。2、實操訓練是本課程的重要教學環(huán)節(jié)，其主要目的是使學生了解部分幾何量測量的基本原理和基本方法，接受測量技能和處理測量結(jié)果的基本訓練，應認真組織好實操訓練課，實訓內(nèi)容應及時安排在有關(guān)課堂授課內(nèi)容之后。根據(jù)不同崗位群對測量技能有不同的要求，對學生測量技術(shù)的“基本技能——使用通用計量器具進行一般幾何量誤差測量；專項能力——使用專用計量器具進行典型零件的誤差測量與數(shù)據(jù)處理；綜合運用——正確識讀和理解機械工程圖樣中的互換性技術(shù)要求并能恰當選擇技術(shù)測量手段”三種層次的實踐教學內(nèi)容進行有針對性的訓練。3、課外作業(yè)是本課程不可缺少的教學環(huán)節(jié)，它不僅可以鞏固課堂授課的內(nèi)容，也是培養(yǎng)學生熟悉和正確應用公差配合有關(guān)標準的重要手段，因此應安排一定數(shù)量的作業(yè)。（二）教學評價：1、對學生的評價教學效果考核是對教與學的全面驗收，是不可缺少的教學環(huán)節(jié)。學生只有按時完成規(guī)定的作業(yè)和實操訓練任務方允許參加本課程的期末考核?？己瞬捎瞄_卷形式，考核范圍不超過本標準的內(nèi)容。本課程為考查課，成績考核分為平時作業(yè)、實訓報告及期末考查三部分，其中平時作業(yè)、實驗報告和期末考查分別占30、30和40。曠課超過30%，取消考核考評資格。2、對教師的評價按照學校相關(guān)規(guī)定進行。3、對課程體系的評價按照《課程建設(shè)工作條例》評價。（三）