幾何公差概念(教學(xué)設(shè)計(jì))

安徽省第二屆普通本科院校青年教師教學(xué)競(jìng)賽教學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱：互換性及測(cè)量技術(shù)教學(xué)內(nèi)容：幾何公差概述所屬學(xué)科：工科所屬專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化第四章幾何公差及檢測(cè)第一節(jié)幾何公差概述教學(xué)設(shè)計(jì)所屬學(xué)科：工學(xué)授課對(duì)象：2013級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)授課時(shí)間：50分鐘主要參考教材：毛平淮編著.《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》，機(jī)械工業(yè)出版社2010年.一、教學(xué)背景在學(xué)習(xí)了前三章的內(nèi)容之后，學(xué)生對(duì)互換性的基本術(shù)語(yǔ)和學(xué)習(xí)規(guī)律有了很深的認(rèn)識(shí)，已經(jīng)對(duì)尺寸公差和相關(guān)檢測(cè)進(jìn)行了學(xué)習(xí)，并學(xué)會(huì)了如何對(duì)零部件尺寸公差進(jìn)行控制，這為本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下了很好的基礎(chǔ)。第四章將引入零件幾何公差的概念，幾何公差的學(xué)習(xí)是與尺寸公差相輔相成的，它們共同組成了零部件的公差，保證互換性的實(shí)現(xiàn)。本節(jié)延續(xù)前幾章的形式先對(duì)幾何誤差的概念和相關(guān)的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行學(xué)習(xí)并深入理解。二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1、掌握幾何公差和幾何誤差的基本概念；2、熟悉幾何公差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容。能力目標(biāo)：1、理解幾何公差產(chǎn)生的原因及影響；2、理解幾何公差和公差帶的特征。三、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1、幾何公差和幾何誤差的基本概念；2、幾何公差的特征和符號(hào)；3、理解幾何公差產(chǎn)生的原因及影響。教學(xué)難點(diǎn)：1、幾何公差產(chǎn)生的原因；2、幾何公差和公差帶的特征。四、教學(xué)方法1、講授法通過(guò)板書和多媒體課件進(jìn)行課堂講解，調(diào)動(dòng)學(xué)生視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)相結(jié)合，增強(qiáng)教學(xué)效果。2、討論法通過(guò)提問(wèn)、討論等方式引發(fā)學(xué)生與學(xué)生及學(xué)生與教師之間的互動(dòng)。練習(xí)法、作業(yè)法通過(guò)練習(xí)和作業(yè)鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用。4、實(shí)驗(yàn)法通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)施，使學(xué)生在試驗(yàn)中加深對(duì)概念的理解和知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。五、教學(xué)手段1、多媒體輔助教學(xué)通過(guò)多媒體課件展示配合課堂講解，調(diào)動(dòng)學(xué)生視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)相結(jié)合，增強(qiáng)教學(xué)效果。2、啟發(fā)式教學(xué)通過(guò)列舉生活及實(shí)習(xí)生產(chǎn)中的實(shí)例，啟發(fā)學(xué)生使其對(duì)抽象的知識(shí)點(diǎn)自發(fā)的進(jìn)行思考。六、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)主要內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖時(shí)間分配通過(guò)提問(wèn)引入本節(jié)內(nèi)容。啟發(fā)學(xué)生結(jié)合已學(xué)知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考，引入本節(jié)內(nèi)容。3分鐘思考零件加工后會(huì)產(chǎn)生哪些誤差？講解幾何誤差的概念。通過(guò)實(shí)例加深對(duì)概念的理解。5分鐘通過(guò)實(shí)例闡述幾何誤差產(chǎn)生的原因種類及影響。通過(guò)ppt中相關(guān)內(nèi)容的講解，使學(xué)生理解幾何誤差產(chǎn)生的原因，進(jìn)而意識(shí)到對(duì)幾何公差控制的必要性和重要性。12分鐘闡述幾何公差研究對(duì)象及公差項(xiàng)目特征符號(hào)。通過(guò)對(duì)公差項(xiàng)目特征符號(hào)的闡述，使學(xué)生加深對(duì)其的印象，便于后續(xù)對(duì)具體特征項(xiàng)目符號(hào)的深入學(xué)習(xí)。10分鐘幾何公差與公差帶的特征通過(guò)ppt中相關(guān)內(nèi)容的講解，幫助學(xué)生理解幾何公差與公差帶的特征。15分鐘小結(jié)與練習(xí)鞏固所學(xué)內(nèi)容5分鐘七、教學(xué)具體內(nèi)容4.1幾何公差概述某零件滿足了尺寸誤差卻無(wú)法進(jìn)行裝配使用為什么？【口述】一、幾何公差的產(chǎn)生及影響1、幾何誤差的概念

實(shí)際幾何體與理想幾何體之間的差異，稱為幾何誤差。【主要PPT展示，板書其中的關(guān)鍵詞】圖1幾何誤差描述12、幾何誤差的種類表現(xiàn)不同分為形狀誤差、方向和和位置誤差等?！景鍟渲械年P(guān)鍵詞】圖2幾何誤差種類3、幾何誤差產(chǎn)生的原因【主要PPT展示，板書其中的關(guān)鍵詞】（1）機(jī)床、夾具、刀具和零件組成的工藝系統(tǒng)本身具有誤差；圖3幾何誤差產(chǎn)生的原因1（2）加工過(guò)程中受力、振動(dòng)、摩擦等因素的影響。【主要PPT展示，板書其中的關(guān)鍵詞】圖4幾何誤差產(chǎn)生的原因2實(shí)例：【PPT展示】圖5實(shí)例圖軸套的外圓可能產(chǎn)生以下誤差：外圓在垂直于軸線的正截面上不圓（即圓度誤差）；外圓柱面上任一素線（是外圓柱面與圓柱軸向截面的交線）不直（即直線度誤差）；外圓柱面的軸心線與孔的軸心線不重合（即同軸度誤差）。幾何誤差嚴(yán)重影響零件的使用性能、壽命、可裝配性等。所以，設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)零件的形狀、方向、位置誤差進(jìn)行必要的、合理的限制。二、幾何公差研究對(duì)象及公差項(xiàng)目特征符號(hào)1、幾何公差研究對(duì)象【主要PPT展示】①幾何要素：構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面。圖6幾何要素②理想要素與實(shí)際要素：圖7理想要素與實(shí)際要素③單一要素與關(guān)聯(lián)要素：圖8單一要素與關(guān)聯(lián)要素④被測(cè)要素與基準(zhǔn)要素：圖9被測(cè)要素與基準(zhǔn)要素2、公差項(xiàng)目特征符號(hào)【主要PPT展示】特征及符號(hào)：形狀公差、方向公差、位置公差、跳動(dòng)公差共18個(gè)。圖10公差特征符號(hào)三、幾何公差和幾何公差帶的特征【主要PPT展示】1、幾何公差幾何公差是指實(shí)際被測(cè)要素對(duì)圖樣上給定的理想形狀、理想位置的允許變動(dòng)量。2、幾何公差帶特征幾何公差帶是用來(lái)限制實(shí)際被測(cè)要素變動(dòng)的區(qū)域，是幾何誤差的最大允許值。圖11公差帶的主要形狀本次課程小結(jié)1、幾何誤差的定義及產(chǎn)生的原因；2、幾何公差研究對(duì)象及公差項(xiàng)目特征符號(hào)；3、幾何公差和幾何公差帶的特征。八、板書設(shè)計(jì)4.1幾何公差概述一、幾何公差的產(chǎn)生及影響1、幾何誤差的概念

實(shí)際幾何體與理想幾何體之間的差異，稱為幾何誤差。分為形狀誤差、方向和系統(tǒng)本身具有的誤差2、幾何誤差的種類表現(xiàn)不同分為形狀誤差、方向和和位置誤差等。3、幾何誤差產(chǎn)生的原因（1）機(jī)床、夾具、刀具和零件組成的工藝系統(tǒng)本身具有誤差；（2）加工過(guò)程中受力、振動(dòng)、摩擦等因素的影響。二、幾何公差研究對(duì)象及公差項(xiàng)目特征符號(hào)1、幾何公差研究對(duì)象①幾何要素：構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面；②理想要素與實(shí)際要素；③單一要素與關(guān)聯(lián)要素；④被測(cè)要素與基準(zhǔn)要素。2、公差項(xiàng)目特征符號(hào)特征及符號(hào)：形狀公差、方向公差、位置公差、跳動(dòng)公差共18個(gè)。三、幾何公差和幾何公差帶的特征1、幾何公差2、幾何公差帶特征九、課后思考題P116，課后習(xí)題4-1P116，課后習(xí)題4-6十、教學(xué)參考書主要參考教材：毛平淮編著.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010年.參考資料：[1]李柱.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ):上冊(cè)[M].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1984.[2]馬海榮.幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[3]鄭鳳琴.互換性及測(cè)量技術(shù)[M].南京：東南大學(xué)出版社，2000.[4]李曉沛，等.簡(jiǎn)明公差標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005.[5]《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》（第2版）[M].王長(zhǎng)春．北京大學(xué)出版社，2010年.十一、教學(xué)反思與總結(jié)通過(guò)前三章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)