互换性与测量技术机制 课程教学大纲

【互换性与测量技术】【ExchangeabilityandMeasurementTechnology】一、基本信息（必填项）课程代码：【2080044】课程学分：【2】面向专业：【机械设计制造及其自动化】课程性质：【系级必修课】开课院系：机电学院机械工程系使用教材：主教材【互换性与测量技术基础王长春主编机械工业出版社第1版】辅助教材【互换性与测量技术基础王伯平主编机械工业出版社第3版】

【公差配合与测量技术李柱主编高等教育出版社第1版】参考教材【公差配合与测量技术实训指导赵宪美大连理工大学出版社第2版】 课程网站：/G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType=1&courseId=27361&ZZWLOOKINGFOR=G先修课程：【工程设计制图A2080038（3）】【工程设计制图B2080039（2）】【金工实习2089068（4）】二、课程简介本课程是机械类专业的一门实践性很强的专业技术基础课，通过对本课程的学习，可以使学生获得互换性、标准化、测量技术的基本知识，为从事机电产品的设计、制造、维修、调试、产品开发与管理工作打下坚实的基础。本课程的主要任务是使学生获得机械零件的几何精度及其相互配合的基础知识和几何参数检测的基本技术，是从事机械专业技术人才必须具备的基础知识与基本能力。其课程的知识结构和目标使学生初步掌握互换性生产的原则与选用，掌握有关公差与配合的基本概念及技术测量的基本知识与技能，基本掌握几何量精度设计的基本原理和方法，为今后进一步应用公差标准及掌握测试技术打下基础。本课程所讲授的几何量精度设计、公差与配合、误差检测等方面的内容与机械设计、机械制造、质量控制等方面密切相关，是联系机械制图、机械设计、机械制造基础、机械制造工艺学、机械制造装备设计、现代设计方法等专业课程的纽带。三、选课建议本课程适合机械设计制造及其自动化专业、智能制造方向、工业机器人应用方向的一年级本科生授课，要求学生具有机械制图的基础知识，能识别轴系列、盘系列、叉系列和箱体系列等零部件的装配图和零件图。四、课程教学目标1.能够运用数学、物理和制图有关知识表达零部件的互换性工程问题，会正确选用零部件的互换性计算公式，并正确求解。2.能运用互换性工程的思维方法，判断互换性对零部件评价指标的影响，提出优化解决方案。3.能够针对互换性工程的特性，确定零部件互换性的使用条件，对零部件的互换性进行正确标注。4.能够掌握与零部件互换性工程相关的实验，分析实验结果，验证或拟合实验曲线，获取有效结论。5.知道互换性工程的国际标准和国家标准法规，会根据企业的实际产品选择合适的标准法规作为产品设计依据。6.掌握和遵守机械工程师的职业规范，具备职业道德操守。五、课程教学目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程教学目标L01、工程知识（工程论证要求1）L011.能将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决零部件互换性问题的恰当表述教学目标1L012.能针对零部件建立合适的数学计算模型，并利用恰当的计算方式进行正确求解L02、问题分析（工程论证要求2）L021.能识别和判断复杂互换性工程问题的关键环节和参数教学目标2L022.能认识到解决复杂互换性工程问题有多种方案可选择L023.能正确表达互换性工程问题的解决方案L024.能运用基本原理，分析互换性工程问题的影响因素，证实解决互换性工程问题的合理性L03、设计/开发解决方案（工程论证要求3）L031.能够通过建模进行零部件互换性计算和互换性选择教学目标3L032.能够结合工程实际图纸，对互换性工程方案进行优选标注，体现创新意识L04、研究（工程论证要求4）L041.能够基于互换性理论，根据对象特征，选择研究路线，设计可行的互换性实验方案教学目标4L042.、能选用或搭建实验装置，采用科学的实验方法，安全开展实验L043.能正确采集、整理实验数据，对实验结果进行关联，建模、分析和解释，获取合理有效的结论L05、工程与社会（工程论证要求6+思政L0411+L0413）L051.掌握国际标准和国家标准法规制定的依据，以及为什么要这样制定的理由L052.掌握标准化的意义及基本原理，明确互换性与标准化的关系L053.掌握优先数与优先数系的基本内容、特点和与标准化的关系教学目标5L06、职业规范（工程论证要求8+思政L0413）L061.理解机械工程师职业道德和规范构成与培养L062.熟悉机械工程师职业道德和规范的认知L063.掌握机械工程师职业道德和规范对问题分析原则教学目标6六、课程教学目标/课程预期学习成果序号课程预期学习成果课程教学目标（细化的预期学习成果）教与学方式评价方式1LO51+思政（L0411+L0413）LO61、LO62、LO63思政（L0413）LO52+思政（L0411+L0413）1．知道公差配合的国际标准和国家标准法规，会根据企业的实际产品选择合适的标准法规作为产品设计依据。2.如何遵守机械工程师职业规范，具备职业道德操守。3.能掌握互换性基本常识，说出优先数和标准化概念在机械方面的应用场合。导入问题和启发式课堂授课教学方式1.课堂提问考核2.作业分析考核2LO11LO12LO131.掌握三种尺寸，相应偏差和公差的主要内容、特点和应用原则，熟练进行三者之间的计算。2.学会选用三种配合方式，会正确选择机械部件的配合方式。3.学会标准公差和基本偏差的查表应用。4.能根据公差的配合代号获取上下偏差值或反之的计算。导入问题和案例分析耦合课堂授课教学方式1.课堂考核1次2.课堂提问考核3.作业分析考核2LO331.学会对形位公差进行标注、判别基准关系、确定公差带数值及误差计算。2.掌握不同的加工方法获得不同粗糙度的数量级，对实际零件进行粗糙度等级判别。导入问题和案例分析耦合课堂授课教学方式1.课堂考核1次2.课堂提问考核3.作业分析考核3LO41、LO42、LO43LO41、LO42、LO431.掌握螺纹几何测量原理，学会构建实验装置，使用测量工具对螺纹进行公差测量，学会如何分析误差原因。2.掌握圆柱齿轮测量原理关键点，学会构建实验装置，使用测量工具对圆柱齿轮进行公差测量，学会如何分析误差原因。案例分析课堂授课教学方式1.课堂提问考核2.作业分析考核4LO611.能对企业的实际图纸公差配合说出正确的逻辑分析思路，并绘制逻辑分析步骤。2.会对零件的公差配合进行计算和绘图标注。案例分析课堂授课教学方式1.课堂提问考核2.作业分析考核七、课程内容单元知识点能力要求教学难点1.互换性与标准化知道互换性概念、特征、分类、优越性及基本原理；理解标准化的意义及基本原理，明确互换性与标准化的关系；理解优先数与优先数系的基本内容、特点和与标准化的关系。1.能够使用互换性知识和原理去对零部件进行有效设计；2.能够将标准化应用于零部件的设计；3.能够将优先数与优先数系应用于零部件的设计。1.互换性的实际案例分析2.授课的逻辑掌握与熟悉3.如何举一反三说透标准化及标准化的应用2.尺寸公差与配合理解零件几何参数误差与公差的分类，加工误差分布特点与性质；理解尺寸公差有关术语定义，尺寸误差对互换性的影响；掌握选用尺寸公差等级及其数值的原则和方法；掌握尺寸公差的标注规则和标注方法。1..能够运用数学、物理和制图有关知识表达零部件的互换性工程问题；2.会正确选用零部件的互换性计算公式，并正确求解；3.能够熟用标准公差、轴基本偏差和孔基本偏差三类国家标准进行零件设计计算；4.会对零部的尺寸精度件进行配合设计和计算。1.互换性尺寸公差与尺寸配合的实际案例分析2.互换性尺寸公差与尺寸配合的标注3.互换性最大和最小原则的使用依据3.形状和位置公差与检测理解各种形状公差与位置公差的特征及应用；理解形状公差和位置公差与尺寸公差两者之间的关系；掌握形状、定向、定位、跳动等形位公差的应用；掌握“公差原则”、形位公差项目、公差值的选用；掌握形状公差和位置公差的标注方法和误差评定准则。1.会在工程图纸上标注形位公差的符号和数值；2.会读懂工程图纸上的形位公差标注和含义；3.会正确选用零部件的互换性形位公差计算公式，并正确求解；4.会计算各类较复杂的形位公差公差原则计算。1.互换性形状和位置公差的实际案例分析2.互换性形状和位置公差的标注3.互换性形状和位置公差的在设计具体零部件的设计依据4.表面粗糙度理解表面粗糙度的基本术语及定义；掌握表面粗糙度轮廓的评定参数、表面粗糙度轮廓的技术要求；掌握表面粗糙度在图样上的标注规则和标注方法。1.会在工程图纸上标注表面粗糙度的符号和数值；2.会正确使用什么加工设备，保证零件的表面粗糙度；3.会正确选用零部件的表面粗糙度计算公式，并正确求解；4.会计算各类较复杂的表面粗糙度原则计算。1.互换性表面粗糙度的实际案例分析2.互换性表面粗糙度的标注3.互换性表面粗糙度的在设计具体零部件的设计依据5.螺纹和圆柱齿轮结合件的互换性掌握普通螺蚊结合的使用要求，影响互换性的主要几何参数误差；掌握圆柱齿轮传动的使用要求及互换性特点；学会圆柱齿厚的测量和工法线平均长度的测量学会普通螺蚊和圆柱齿轮测量的误差分析。1.会在工程图纸上标注螺蚊尺寸公差的符号和数值；2.会正确使用什么加工设备，保证圆柱齿轮加工的尺寸精度；3.会正确测量螺蚊和圆柱齿轮的精度，以及会进行误差分析。1.螺纹和圆柱齿轮结合件的互换性的实际案例分析2.螺纹和圆柱齿轮结合件的互换性的标注3.螺纹和圆柱齿轮结合件的在设计具体零部件的设计依据八、自主学习自主学习包含：指定的课外查阅国家标准和阅读标准、识别图纸标注等。序号内容预计学生学习时数检查方式1指定的课外查阅国家标准和阅读标准GB/T1800.1-2009极限与配合标准GB/T1800.2-2009标准公差等级和孔、轴极限偏差表标准GB/T1801-2009公差带与配合的选择标准GB/T1182-2008几何公差标准GB/T3505-2009表面粗糙度标准10小时课堂提问2识别图纸标注自己网上寻找有关企业的零件图，并自我学会识别各类标注10小时绘图打分九、课内实验名称及基本要求序号实验名称主要内容实验时数实验类型备注1表面粗糙度的测量1.掌握电动轮廓仪的基本测量原则及方法，学会取样长度和评定长度的判别；2.学会用电动轮廓仪测量平面铣和平面磨等工件的Ra、Ry、Rz表面粗糙度参数。1验证型2外螺纹中径和螺距的测量1.学会使用外径千分尺对螺栓外螺纹的螺距和大径测量；2.学会