极限配合 0绪论

课题绪论授课时间授课时数1授课班级教具PPT、多媒体视频、动画等教学目标1．培养学生掌握互换性的概念，了解互换性在机械制造中的重要作用。2．培养学生了解几何量误差的含义及产生原因，掌握几何量公差的概念和主要内容，了解几何量误差与几何量公差的关系。3．培养学生了解公差标准、技术测量与互换性的关系。教学重点1．培养学生掌握互换性的概念。2．培养学生掌握几何量误差的概念及产生原因。3．培养学生掌握几何量公差的概念。4．培养学生掌握几何量误差、几何量公差和互换性的关系。教学难点培养学生掌握几何量误差和几何量公差的概念。教学建议1.教材地位本节是全书的开篇和总纲，只要求学生建立“什么是互换性、为什么要控制误差、公差起什么作用”的整体认识，不推导公式、不深挖标准，重在建立概念、激发兴趣。2.教法建议采用“实例导入—实物体验—讨论归纳”的思路，少讲定义、多举实例。讲互换性时突出“同规格、可替换、满足同样使用要求”三个要点，用螺栓螺母当场互配验证；讲几何量误差时用同一量具测量同一零件的不同位置，让学生看到读数并不同，再追问原因，自然引出机床精度、计量器具精度、操作工人技术水平和生产环境四个因素；讲几何量公差时强调“公差是允许的变动量，是控制误差的手段”，并点明统一公差标准和加强技术测量是保证互换性的两个条件，为后面各章作铺垫。

教学内容教学活动一、互换性互换性是指某一产品能代替另一产品并满足同样要求的能力。互换性是现代化生产的一个重要技术原则，它普遍应用于机电设备的生产中。一批M10-6H的螺母，可以和一批M10-6g的螺栓中的任意一个旋合，并且满足设计的连接可靠性要求，则这批螺栓和螺母就都具有互换性；互换性原则广泛用于机械制造领域中的产品设计、零件加工、产品装配、机器维修等各个方面。在产品设计方面，采用具有互换性的标准件和通用件可以使设计工作简化，缩短设计周期，并便于应用计算机辅助设计。在加工和装配方面，当零件具有互换性时，可以分散加工、集中装配，这样有利于组织跨地域的专业化厂际协作生产；有利于使用现代化的工艺装备，提高设备的利用率；有利于采用自动生产线等先进的生产方式；有利于减轻劳动强度，缩短装配周期。在维修方面，互换性有其不可取代的优势。当机器的零（部）件损坏时，可用相同规格的零（部）件进行更换，这样既缩短了维修时间，又保证了维修质量，从而提高了机器的利用率，延长了使用寿命。零（部）件的互换性既包括几何参数（如尺寸、形状等）的互换性，也包括力学性能（如硬度、强度等）的互换性。二、几何量误差要保证零件具有互换性，就必须保证零件的几何参数的准确性（即加工精度）。零件在加工过程中，由于机床精度、计量器具精度、操作工人技术水平及生产环境等诸多因素的影响，其加工后得到的几何参数会不可避免地偏离设计时的理想要求而产生误差，这种误差称为零件的几何量误差。几何量误差主要包含尺寸误差、几何误差和表面微观形状误差（表面粗糙度）等。实践证明，虽然零件的几何量误差可能影响到零件的使用性能，但只要将这些几何量误差控制在一定的范围内，仍能满足使用所需要的功能要求，也就是说仍可以保证零件的互换性要求。三、几何量公差几何量公差就是零件几何参数允许的变动量，它包括尺寸公差、几何公差和表面结构要求等。只要将零件的几何量误差控制在相应的公差内，就能保证互换性。既然要用几何量公差来控制几何量误差的大小，就必须合理地确定几何量公差的大小。为了适应各个企业和部门之间在技术上相互协调的要求，必须有统一的公差标准，以保证互换性生产的实现。要保证零件互换性在生产实践中的实现，除制定和贯彻技术标准外，还必须有相应的技术测量措施。根据测量结果，技术人员可以分析不合格零件产生的原因，以便及时采取必要的工艺措施，提高加工精度，减少不合格产品，提高合格率，从而降低生产成本并提高生产效率。【课前准备】教师准备M10螺栓、螺母各3个（混放在纸盒或袋中）；游标卡尺2～3把、圆钢1根、已加工表面与毛坯表面对比件、PPT。一、互换性活动1：旋一旋——实物互配①同桌取出本组的3个螺母和3个螺栓，任取1个螺母依次与3个螺栓旋合，看哪几个能顺利旋上。②教师提问：都是M10，为什么都能配上？引导学生归纳“同规格、可替换、满足同样要求”，由此给出互换性的概念。③请2～3名学生举例：灯泡与灯座、电池、充电线、U盘、自行车内胎等。活动2：举举手——用途归类教师依次说出4种情形，学生举手回答属于哪一方面：设计时选用标准件／分散加工后集中装配／零件损坏后更换／采用自动生产线。教师随讲随评，板书“设计、加工装配、维修、生产方式”。二、几何量误差活动3：量一量——发现误差①请2～3名学生用游标卡尺测量同一根圆钢同一截面的不同方向，报出读数，教师写在黑板上。②引导观察：同一根料，读数为什么不一样？同桌之间传看已加工表面与毛坯对比件，看一看、摸一摸表面的差别。③教师结合PPT归纳误差产生的四个因素和几何量误差的三项内容，板书“大小—形状—表面”三个层次。三、几何量公差活动4：判一判——哪根合格①PPT出示：轴公称尺寸为φ20mm，图样要求尺寸在19.98～20.00mm之间；现测得三根轴的直径分别为20.01mm、19.99mm、19.97mm。②学生在座位上独立判断并写出理由，同桌互查，再由教师请2名学生说明理由。③教师点评并引出几何量公差的概念，说明只要把误差控制在公差内就能保证互换性，进而引出统一公差标准和技术测量两个条件。活动5：填一填——知识树教师板书空白知识树（互换性→几何量误差→几何量公差），学生口头补全每一分支的关键词，教师同