互換性與測量技術(shù)機(jī)制 課程教學(xué)大綱

【互換性與測量技術(shù)】【ExchangeabilityandMeasurementTechnology】一、基本信息（必填項(xiàng)）課程代碼：【2080044】課程學(xué)分：【2】面向?qū)I(yè)：【機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化】課程性質(zhì)：【系級必修課】開課院系：機(jī)電學(xué)院機(jī)械工程系使用教材：主教材【互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)王長春主編機(jī)械工業(yè)出版社第1版】輔助教材【互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)王伯平主編機(jī)械工業(yè)出版社第3版】

【公差配合與測量技術(shù)李柱主編高等教育出版社第1版】參考教材【公差配合與測量技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)趙憲美大連理工大學(xué)出版社第2版】 課程網(wǎng)站：/G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType=1&courseId=27361&ZZWLOOKINGFOR=G先修課程：【工程設(shè)計(jì)制圖A2080038（3）】【工程設(shè)計(jì)制圖B2080039（2）】【金工實(shí)習(xí)2089068（4）】二、課程簡介本課程是機(jī)械類專業(yè)的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，通過對本課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生獲得互換性、標(biāo)準(zhǔn)化、測量技術(shù)的基本知識，為從事機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、維修、調(diào)試、產(chǎn)品開發(fā)與管理工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本課程的主要任務(wù)是使學(xué)生獲得機(jī)械零件的幾何精度及其相互配合的基礎(chǔ)知識和幾何參數(shù)檢測的基本技術(shù)，是從事機(jī)械專業(yè)技術(shù)人才必須具備的基礎(chǔ)知識與基本能力。其課程的知識結(jié)構(gòu)和目標(biāo)使學(xué)生初步掌握互換性生產(chǎn)的原則與選用，掌握有關(guān)公差與配合的基本概念及技術(shù)測量的基本知識與技能，基本掌握幾何量精度設(shè)計(jì)的基本原理和方法，為今后進(jìn)一步應(yīng)用公差標(biāo)準(zhǔn)及掌握測試技術(shù)打下基礎(chǔ)。本課程所講授的幾何量精度設(shè)計(jì)、公差與配合、誤差檢測等方面的內(nèi)容與機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、質(zhì)量控制等方面密切相關(guān)，是聯(lián)系機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法等專業(yè)課程的紐帶。三、選課建議本課程適合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)、智能制造方向、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用方向的一年級本科生授課，要求學(xué)生具有機(jī)械制圖的基礎(chǔ)知識，能識別軸系列、盤系列、叉系列和箱體系列等零部件的裝配圖和零件圖。四、課程教學(xué)目標(biāo)1.能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理和制圖有關(guān)知識表達(dá)零部件的互換性工程問題，會正確選用零部件的互換性計(jì)算公式，并正確求解。2.能運(yùn)用互換性工程的思維方法，判斷互換性對零部件評價(jià)指標(biāo)的影響，提出優(yōu)化解決方案。3.能夠針對互換性工程的特性，確定零部件互換性的使用條件，對零部件的互換性進(jìn)行正確標(biāo)注。4.能夠掌握與零部件互換性工程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證或擬合實(shí)驗(yàn)曲線，獲取有效結(jié)論。5.知道互換性工程的國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，會根據(jù)企業(yè)的實(shí)際產(chǎn)品選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)依據(jù)。6.掌握和遵守機(jī)械工程師的職業(yè)規(guī)范，具備職業(yè)道德操守。五、課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程教學(xué)目標(biāo)L01、工程知識（工程論證要求1）L011.能將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決零部件互換性問題的恰當(dāng)表述教學(xué)目標(biāo)1L012.能針對零部件建立合適的數(shù)學(xué)計(jì)算模型，并利用恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方式進(jìn)行正確求解L02、問題分析（工程論證要求2）L021.能識別和判斷復(fù)雜互換性工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)教學(xué)目標(biāo)2L022.能認(rèn)識到解決復(fù)雜互換性工程問題有多種方案可選擇L023.能正確表達(dá)互換性工程問題的解決方案L024.能運(yùn)用基本原理，分析互換性工程問題的影響因素，證實(shí)解決互換性工程問題的合理性L03、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案（工程論證要求3）L031.能夠通過建模進(jìn)行零部件互換性計(jì)算和互換性選擇教學(xué)目標(biāo)3L032.能夠結(jié)合工程實(shí)際圖紙，對互換性工程方案進(jìn)行優(yōu)選標(biāo)注，體現(xiàn)創(chuàng)新意識L04、研究（工程論證要求4）L041.能夠基于互換性理論，根據(jù)對象特征，選擇研究路線，設(shè)計(jì)可行的互換性實(shí)驗(yàn)方案教學(xué)目標(biāo)4L042.、能選用或搭建實(shí)驗(yàn)裝置，采用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，安全開展實(shí)驗(yàn)L043.能正確采集、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建模、分析和解釋，獲取合理有效的結(jié)論L05、工程與社會（工程論證要求6+思政L0411+L0413）L051.掌握國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)制定的依據(jù)，以及為什么要這樣制定的理由L052.掌握標(biāo)準(zhǔn)化的意義及基本原理，明確互換性與標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系L053.掌握優(yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系的基本內(nèi)容、特點(diǎn)和與標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)5L06、職業(yè)規(guī)范（工程論證要求8+思政L0413）L061.理解機(jī)械工程師職業(yè)道德和規(guī)范構(gòu)成與培養(yǎng)L062.熟悉機(jī)械工程師職業(yè)道德和規(guī)范的認(rèn)知L063.掌握機(jī)械工程師職業(yè)道德和規(guī)范對問題分析原則教學(xué)目標(biāo)6六、課程教學(xué)目標(biāo)/課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果序號課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果課程教學(xué)目標(biāo)（細(xì)化的預(yù)期學(xué)習(xí)成果）教與學(xué)方式評價(jià)方式1LO51+思政（L0411+L0413）LO61、LO62、LO63思政（L0413）LO52+思政（L0411+L0413）1．知道公差配合的國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，會根據(jù)企業(yè)的實(shí)際產(chǎn)品選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)依據(jù)。2.如何遵守機(jī)械工程師職業(yè)規(guī)范，具備職業(yè)道德操守。3.能掌握互換性基本常識，說出優(yōu)先數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化概念在機(jī)械方面的應(yīng)用場合。導(dǎo)入問題和啟發(fā)式課堂授課教學(xué)方式1.課堂提問考核2.作業(yè)分析考核2LO11LO12LO131.掌握三種尺寸，相應(yīng)偏差和公差的主要內(nèi)容、特點(diǎn)和應(yīng)用原則，熟練進(jìn)行三者之間的計(jì)算。2.學(xué)會選用三種配合方式，會正確選擇機(jī)械部件的配合方式。3.學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差的查表應(yīng)用。4.能根據(jù)公差的配合代號獲取上下偏差值或反之的計(jì)算。導(dǎo)入問題和案例分析耦合課堂授課教學(xué)方式1.課堂考核1次2.課堂提問考核3.作業(yè)分析考核2LO331.學(xué)會對形位公差進(jìn)行標(biāo)注、判別基準(zhǔn)關(guān)系、確定公差帶數(shù)值及誤差計(jì)算。2.掌握不同的加工方法獲得不同粗糙度的數(shù)量級，對實(shí)際零件進(jìn)行粗糙度等級判別。導(dǎo)入問題和案例分析耦合課堂授課教學(xué)方式1.課堂考核1次2.課堂提問考核3.作業(yè)分析考核3LO41、LO42、LO43LO41、LO42、LO431.掌握螺紋幾何測量原理，學(xué)會構(gòu)建實(shí)驗(yàn)裝置，使用測量工具對螺紋進(jìn)行公差測量，學(xué)會如何分析誤差原因。2.掌握圓柱齒輪測量原理關(guān)鍵點(diǎn)，學(xué)會構(gòu)建實(shí)驗(yàn)裝置，使用測量工具對圓柱齒輪進(jìn)行公差測量，學(xué)會如何分析誤差原因。案例分析課堂授課教學(xué)方式1.課堂提問考核2.作業(yè)分析考核4LO611.能對企業(yè)的實(shí)際圖紙公差配合說出正確的邏輯分析思路，并繪制邏輯分析步驟。2.會對零件的公差配合進(jìn)行計(jì)算和繪圖標(biāo)注。案例分析課堂授課教學(xué)方式1.課堂提問考核2.作業(yè)分析考核七、課程內(nèi)容單元知識點(diǎn)能力要求教學(xué)難點(diǎn)1.互換性與標(biāo)準(zhǔn)化知道互換性概念、特征、分類、優(yōu)越性及基本原理；理解標(biāo)準(zhǔn)化的意義及基本原理，明確互換性與標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系；理解優(yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系的基本內(nèi)容、特點(diǎn)和與標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系。1.能夠使用互換性知識和原理去對零部件進(jìn)行有效設(shè)計(jì)；2.能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用于零部件的設(shè)計(jì)；3.能夠?qū)?yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系應(yīng)用于零部件的設(shè)計(jì)。1.互換性的實(shí)際案例分析2.授課的邏輯掌握與熟悉3.如何舉一反三說透標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用2.尺寸公差與配合理解零件幾何參數(shù)誤差與公差的分類，加工誤差分布特點(diǎn)與性質(zhì)；理解尺寸公差有關(guān)術(shù)語定義，尺寸誤差對互換性的影響；掌握選用尺寸公差等級及其數(shù)值的原則和方法；掌握尺寸公差的標(biāo)注規(guī)則和標(biāo)注方法。1..能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理和制圖有關(guān)知識表達(dá)零部件的互換性工程問題；2.會正確選用零部件的互換性計(jì)算公式，并正確求解；3.能夠熟用標(biāo)準(zhǔn)公差、軸基本偏差和孔基本偏差三類國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行零件設(shè)計(jì)計(jì)算；4.會對零部的尺寸精度件進(jìn)行配合設(shè)計(jì)和計(jì)算。1.互換性尺寸公差與尺寸配合的實(shí)際案例分析2.互換性尺寸公差與尺寸配合的標(biāo)注3.互換性最大和最小原則的使用依據(jù)3.形狀和位置公差與檢測理解各種形狀公差與位置公差的特征及應(yīng)用；理解形狀公差和位置公差與尺寸公差兩者之間的關(guān)系；掌握形狀、定向、定位、跳動等形位公差的應(yīng)用；掌握“公差原則”、形位公差項(xiàng)目、公差值的選用；掌握形狀公差和位置公差的標(biāo)注方法和誤差評定準(zhǔn)則。1.會在工程圖紙上標(biāo)注形位公差的符號和數(shù)值；2.會讀懂工程圖紙上的形位公差標(biāo)注和含義；3.會正確選用零部件的互換性形位公差計(jì)算公式，并正確求解；4.會計(jì)算各類較復(fù)雜的形位公差公差原則計(jì)算。1.互換性形狀和位置公差的實(shí)際案例分析2.互換性形狀和位置公差的標(biāo)注3.互換性形狀和位置公差的在設(shè)計(jì)具體零部件的設(shè)計(jì)依據(jù)4.表面粗糙度理解表面粗糙度的基本術(shù)語及定義；掌握表面粗糙度輪廓的評定參數(shù)、表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求；掌握表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注規(guī)則和標(biāo)注方法。1.會在工程圖紙上標(biāo)注表面粗糙度的符號和數(shù)值；2.會正確使用什么加工設(shè)備，保證零件的表面粗糙度；3.會正確選用零部件的表面粗糙度計(jì)算公式，并正確求解；4.會計(jì)算各類較復(fù)雜的表面粗糙度原則計(jì)算。1.互換性表面粗糙度的實(shí)際案例分析2.互換性表面粗糙度的標(biāo)注3.互換性表面粗糙度的在設(shè)計(jì)具體零部件的設(shè)計(jì)依據(jù)5.螺紋和圓柱齒輪結(jié)合件的互換性掌握普通螺蚊結(jié)合的使用要求，影響互換性的主要幾何參數(shù)誤差；掌握圓柱齒輪傳動的使用要求及互換性特點(diǎn)；學(xué)會圓柱齒厚的測量和工法線平均長度的測量學(xué)會普通螺蚊和圓柱齒輪測量的誤差分析。1.會在工程圖紙上標(biāo)注螺蚊尺寸公差的符號和數(shù)值；2.會正確使用什么加工設(shè)備，保證圓柱齒輪加工的尺寸精度；3.會正確測量螺蚊和圓柱齒輪的精度，以及會進(jìn)行誤差分析。1.螺紋和圓柱齒輪結(jié)合件的互換性的實(shí)際案例分析2.螺紋和圓柱齒輪結(jié)合件的互換性的標(biāo)注3.螺紋和圓柱齒輪結(jié)合件的在設(shè)計(jì)具體零部件的設(shè)計(jì)依據(jù)八、自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)包含：指定的課外查閱國家標(biāo)準(zhǔn)和閱讀標(biāo)準(zhǔn)、識別圖紙標(biāo)注等。序號內(nèi)容預(yù)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)時數(shù)檢查方式1指定的課外查閱國家標(biāo)準(zhǔn)和閱讀標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.1-2009極限與配合標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.2-2009標(biāo)準(zhǔn)公差等級和孔、軸極限偏差表標(biāo)準(zhǔn)GB/T1801-2009公差帶與配合的選擇標(biāo)準(zhǔn)GB/T1182-2008幾何公差標(biāo)準(zhǔn)GB/T3505-2009表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)10小時課堂提問2識別圖紙標(biāo)注自己網(wǎng)上尋找有關(guān)企業(yè)的零件圖，并自我學(xué)會識別各類標(biāo)注10小時繪圖打分九、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)名稱及基本要求序號實(shí)驗(yàn)名稱主要內(nèi)容實(shí)驗(yàn)時數(shù)實(shí)驗(yàn)類型備注1表面粗糙度的測量1.掌握電動輪廓儀的基本測量原則及方法，學(xué)會取樣長度和評定長度的判別；2.學(xué)會用電動輪廓儀測量平面銑和平面磨等工件的Ra、Ry、Rz表面粗糙度參數(shù)。1驗(yàn)證型2外螺紋中徑和螺距的測量1.學(xué)會使用外徑千分尺對螺栓外螺紋的螺距和大徑測量；2.學(xué)會