对《互换性与测量技术》课程教学改革的几点思考

第一篇：对《互换性与测量技术》课程教学改革的几点思考

对《互换性与测量技术》课程教学改革的几点思考

摘要：本文对《互换性与测量技术》的教学改革提出几点思考。指出在强调精度设计的同时不能淡化互换性和标准化的意义；目前本课程有多种教学模式，为保持本学科的系统性和完整性，笔者认为本课程仍应单独设置；实验课应加强学生精度设计能力的锻炼；各相关课程间应进行协调，一般内容不重复，重点内容不遗漏。

关键词：互换性；标准化；精度设计；教学模式

一、前言

《互换性与测量技术》是机械类专业的一门重要的技术基础课。近年来，随着高等教育的改革和机械类专业教学内容的发展与变化，本学科的教学改革进入了一个新的历史时期，国内不少高校进行了许多积极的探索，总结出许多好的教学方法与改革思路。笔者曾多年在企业从事产品设计与开发工作，目前也在高校承担互换性与测量技术的教学工作。在此想就个人的一些切身体会，谈谈对《互换性与测量技术》课程教学改革的几点思考。

二、关于互换性与精度设计在课程中的定位问题

近年来，围绕《互换性与测量技术》课程内容与体系的改革，不少高校已将《互换性与测量技术》课程改为《几何精度设计与检测》，目的在于培养学生的综合设计能力，改变过去传统教学中只侧重标准的讲解与宣贯的灌输式教学方式。这种思路应充分肯定。

互换性与精度设计确实是两个完全不同的概念。互换性指同一规格的零部件按规定的技术要求制造，不需经过任何挑选或修配就能够互相替换使用，而且替换后能达到规定的功能要求。互换性要靠公差来保证，公差则需要标准化，标准化是互换性生产的基础。互换性是对重复生产零件的要求，只要按照统一的设计生产，就可实现互换性。精度设计则要求经济地满足零件的功能要求，无论零件是否要求互换，必须规定一定的公差。公差大，精度低，但加工容易，公差小，精度高，但加工难度大。互换性给定公差强调的是统一，精度设计给定公差强调的则是合理。

《互换性与测量技术》课程的主要内容是尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度。工程应用的目标是在机械图上合理标注。合理标注的实质是合理的精度设计，所以课程的核心还是精度设计，新的教学体系应该加强精度设计的概念，提高学生的综合设计能力。但在强调精度设计的时候不能淡化互换性与标准化的重要意义。由于互换性在产品设计、制造、使用和维修过程中的巨大作用，已成为现代制造业中一个普遍运用的原则。精度设计是在满足零件的功能要求的前提下对互换性标准的选择与应用，即使在不要求互换的场合，在设计制造等各种环节，也需要遵循互换性与标准化的原则。

《互换性与测量技术》课程内容在生产实际中有着大量的运用，但在其他课程中鲜有介绍，学生普遍缺乏这方面知识。随着全球经济一体化的到来，我国各项标准逐步与国际接轨，掌握标准化知识已成为时代的需要。这有利于开阔学生的眼界和知识面，对将来从事工程技术与管理工作非常有益，符合企业对人才知识结构的要求。笔者认为：在教学中，不应将互换性与精度设计人为的分割开来，应让学生在充分了解互换性原则和各项基础标准的前提下合理的进行精度设计。

三、关于新的教学模式

目前《互换性与测量技术》课程的教学改革，在国内各高校有几种不同的模式：一是在原《互换性与测量技术》课程内容基础上拓展提高、组合后仍单独设课；二是将课程提高到机械精度设计的高度组合、拓展设置成一门课程；三是把教学内容分成几块，穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务[1]。

笔者以为：第一种模式基本保持了原《互换性与测量技术》课程体系主要内容，系统阐述了互换性与测量技术的基本知识，分析介绍了我国极限与配合的新标准、工程应用以及测量技术的基本原理。这种课程体系把标准化与计量学领域有关知识紧密结合在一起，具有学科化特点，形成了自身的系统性和完整性[2]。学生通过本课程的学习，可系统掌握互换性与测量技术的基本知识与几何精度设计的基本原则与方法。

随着新的教学要求的提出及课程教学学时的减少，原来模式中认知性内容多、创造性内容少、以介绍基础公差标准为主的教学体系已不能完全适应发展要求，应该进行改革与创新。在有限的学时内要想获得良好的教学效果，必须优化教学内容，改进教学方法，采用多种教学手段。标准方面的内容主要从应用的角度去讲，其构成原理可适当简略，重点在互换性的原理与精度设计的基本概念与方法上，其中又以尺寸公差、形位公差、表面粗糙度为重点。有了这些基础，其它章节均可略讲。学生可通过练习、实验和综合实践环节进一步提高综合设计能力。

第二种模式是针对《互换性与测量技术》课程的教学内容改革而重新拓展设置成《几何精度设计与检测》课程。该课程已有多种版本的教材，大多在绪论中了强化了几何精度设计的相关内容，并增加一些典型零件几何精度设计综合应用实例，但大部分章节与原教材体系没有实质变化。也有的版本对原教材体系进行了大刀阔斧的改革，基本摆脱了以介绍基础公差标准为主的教学体系，但这种形式目前无论从教学还是学生自学角度看都还有些难度，有待进一步提高和完善。

第三种模式把教学内容分成几块，穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务。这种模式虽然避免了原来模式中各相关课程之间的交叉与重复，但打破了本课程的系统性和完整性，同时也增加了各相关课程之间的协调与配合难度，较难保证分块教学后的内容衔接与教学质量。

四、实践性环节的改革

《互换性与测量技术》课程的教学改革，总体思路是培养学生的综合设计能力，而综合设计能力的提高必须通过实际应用的锻炼。本课程的应用性很强，机械类图纸中大部分符号都与本课程有关，对今后从事机械设计与制造的学生尤为重要。在当今市场经济形势下，社会需要能快速胜任工作，知识综合运用能力强、动手能力强的实用性人才。因此本课程必须很好的把握理论与实际的关系，在讲清基本概念的前提下，特别注重理论联系实际，强调学生的实际应用能力。

从本课程的现实教学效果看，学生对精度设计与互换性标准的实际应用能力普遍较弱。在课程设计、毕业设计中，不知道怎样正确的运用国家标准进行精度设计；图样标注五花八门、漏洞百出，或者照葫芦画瓢，知其然不知其所以然。造成这种状况的一个重要原因是：课程教学内容缺乏应用性实践环节，学习内容没有通过相应实践环节消化、巩固。受学时数限制，课堂教学只能讲一些精度设计与标准运用的基本原则，学生对所学知识综合应用能力的锻炼，主要靠课程设计、毕业设计等后续教学环节。而后续教学环节随着教学内容与重点的转移，教师还是学生都难以对先开课程给予特别关注。

针对这一问题，已有高校探索在本课程中专门增设实践性教学环节——精度设计检测一

条龙课程设计[3]，但上述方案存在时间安排与课时的矛盾。因此笔者赞同把机械零件课程设计与几何精度设计内容结合起来，作为一个综合性的课程设计。机械零件的课程设计题目一般是减速器设计，这类课题包含了很多典型零件精度设计的内容，是理想的精度设计课题。如作为综合性的课程设计，明确提出精度设计的具体要求，学生可通过一个环节，得到完整的设计能力的锻炼。

在《互换性与测量技术》课程中，实验课占有较大的比重，是教学的重要组成部分。实验的目的是使学生进一步掌握和巩固课堂上所学的公差理论，初步熟悉某些计量器具的正确使用方法。本课程的所有实验内容都是对尺寸、形位、表面粗糙度三项基本几何精度中具体项目的测量，这些实验可使学生较快获得有关内容的感性认识，加深对课堂上所学的基础理论的理解，并锻炼了学生的动手能力。不足的是，目前这些实验与精度设计的联系还较少，多数实验为验证式实验，没有很好发挥学生的主观能动性，缺乏综合设计能力的锻炼。

第二篇：互换性与测量技术课程总结分析

2011-2012 学第二学期

课程总结与分析

课程名称：互换性与测量技术

授课时间：2011年-2012年第一学期

学时安排：48学时

授课班级：机械11

学生人数：43

课程简介：

电工技术与电子技术是机械工程及自动化专业学生必修的一门技术基础课，通过本课程的教学使学生获得必要的电工电子技术基础理论、基础知识和基本技能，为后续学习和从事专业技术工作打下一定基础，并使他们受到必要的基本技能的训练。

教学总结：

本课程是一门理论性、实践性和技术性很强的课程。以课堂讲授为主，采用多媒体教学手段，讲授电工电子技术知识时，能联系有关的社会生活和专业技术知识，使学生了解电工电子技术理论在专业和生活中的应用，通过观察分析身边的电路、电机、手电筒等日常生活中的电工电子技术知识，教会学生用电工电子技术的眼光分析自然界和社会现象，使他们体会电工电子技术不断深入生活的各个方面。

课堂中做到精讲多练，通过不断地分组练习,培养学生团队合作能力，同时调动了学生学习的主动性和积极性，有利于学生对疑难知识点的理解和掌握。学生学习总结：

我所教授的是理工学院机械专业的学生，一部分学生基础知识比较薄弱，但在上课的过程中他们都非常认真、恳学。我在教学中能联系有关的社会生活和专业技术知识，使学生了解电工电子技术理论在专业和生活中的应用，充分调动学生的积极性，同时给学生出一些练习题目，让他们每一节课都能掌握一些知识，每一次上课，都能够有所提高，并顺利完成教学计划。

总之在本课的教学中，把讲和练有机的结合，提高学生学习的主动性，结合现实生活中的实例，把知识点和实际题目相结合，让学生感觉到所学和所用的零距离。

改进措施：

1.在理论教学过程中，创设恰当的问题情境，让学生发现问题、分析问题、细化任务；引导学生明确探索的方向，寻找解决问题的途径，以此培养学生自主创新能力。

2.增加实践教学，提高学生动手能力。

第三篇：《互换性与测量技术》复习提纲

《互换性与测量技术》复习提纲（2012.5装控10级）

1、何谓互换性？完全互换性与不完全互换性有何区别？

2、解释下列名词术语：尺寸公差、配合公差、实际尺寸、极限尺寸、作用尺寸、实体尺寸、基本偏差、极限偏差、实际偏差

3、实际偏差与极限偏差有何区别？

4、熟练掌握公差带图的画法。

5、何谓配合？配合种类有几种？其特征如何？

6、掌握公差配合的代号，并能用文字加以说明。

7、公差与配合的国家标准，有哪几方面内容组成？

8、何谓基准制？有几种？

10、公差与配合的设计主要是确定哪方面的内容？其基本原则是什么？如何选用？

11、国标中规定了孔、轴的公差带各有多少种？其中常用的和优先的各有多少种？

12、形位公差各有几种？熟悉其名称和符号，以及标注方法。

13、了解形位公差带的特点有哪些？其形状有几种？哪些项目的形位公差的公差带

形状是多种的？哪些只有一种的？

14、什么是泰勒原则？其表达式？

15、何谓安全裕度？安全裕度的大小与什么有关？

16、确定验收极限的方法有几种？适宜用哪些情况？选择计量器具的原则是什么？

17、滚动轴承的负荷类型有几种？负荷大小如何区分？

18、了解普通螺纹的几何参数的含义及其代号。

19、掌握计算内外螺纹的作用中径。

20、螺纹的合格条件是什么？会判断螺纹的合格性。

21、熟悉螺纹的标注及各代号的意义。

22、对齿轮传动的使用要求有哪几方面？

23、了解齿轮副侧隙及齿厚偏差的确定方法？确定最小侧隙与哪些因素有关？

教材《互换性与测量技术》中的思考及练习题：

P337、8、9、10、11

P767、8、9、10

P1465、7

P1948、9

第四篇：互换性与技术测量1

互换性与测量技术基础复习题及答案

一、填空

1、允许零件几何参数的变动量称为（公差）

2、按互换的程度不同，零部件的互换性可分为（完全）互换和（不完全）互换。

3、配合的选用方法有（计算法）（实验法）（类比法）.4、公差类型有（尺寸（角度））公差，（形状）公差，（位置）公差和（表面粗糙度）。

5、向心滚动轴承（除圆锥滚子轴承）共分为：（B）（C）（D）(E)(Ｇ)五等级，其中（Ｂ）级最高，（Ｇ）级最低。

6、配合是指（基本尺寸）相同的，相互结合的孔和轴的公差带的关系。

7、光滑极限量规简称为（量规），它是检验（孔、轴零件）的没有（刻度）的专用检验工具。

8、根据配合的性质不同，配合分为（间隙）配合，（过盈）配合，（过渡）配合。

9、用量规检验工件尺寸时，如果（通）规能通过，（止）规不能通过，则该工件尺寸合格。

10、按照构造上的特征，通用计量器具可分为（游标量具），（微动螺旋副量具），（机械量具），（光学量具），（气动量具），（电动量仪。）

11、形状公差包括（直线度），（平面度），（圆度），（圆柱度），（线轮廓度），（面轮廓度）。

12、国际单位制中长度的基本单位为（米）

13、位置公差包括（平行度），（垂直度），（倾斜度），（同轴度），（对称度），（位置度），（圆跳动），（全跳动）。

14、在实际测量中，常用（相对）真值代替被测量的真值，例如，用量块检定千分尺，对千分尺的示值来说，量块的尺寸就可视为（相对）真值。

15、螺纹按其用途不同，可分为（紧固）螺纹，（传动）螺纹和（密封）螺纹。

16、表面粗糙度Ｒａ、Ｒｚ、Ｒｙ三个高度参数中，（Ｒａ）是主要参数

17、表面粗糙度的评定参数有（轮廓算术平均偏差Ra），（微观不平度十点高度Rz）(轮廓最大高度Ry),（轮廓微观不平度的平均距离Sw）,(轮廓的单峰平均间距S)，（支撑长度率Tp）

18、当通用量仪直接测量角度工件时，如果角度精度要求不高时，常用（万能量角器）测量；否则，用光学角分度头或（测角仪）测量。

19、表面粗糙度检测方法有：（用光切粗糙度样块比较——比较法）（用电动轮廓仪测量——针描法）（用光切显微镜测量——光切法）（用干涉显微镜测量——干涉法）。20、键的种类有（平键）（楔键）（半圆键）。

21、平键配合是一种（基轴）制的配合，配合种类只有三种，（较松）键连接，（一般）键联接和（较紧）键联接，其中（较松）键联接是间隙配合。（一般）键联接和（较紧）键联接是过渡配合。

22、角度和锥度的检测方法有(用定值基准量具比较)（用通用量仪直接测量）和（用通用量具间接测量）

23、平键和半圆键都是靠键和键槽的（侧）面传递扭矩。

24、检验工件最大实体尺寸的量规称为（通规）。检验工件最小实体尺寸的量规称为（止规）。

二 名词解释

1.基本尺寸：（设计时给定的尺寸）2.实际尺寸：（通过测量得到的尺寸）3.尺寸公差：（允许尺寸的变动量）4.极限尺寸：（允许尺寸变化的两个极端）5.上偏差：（最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差）6.下偏差：（最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差）7.基孔制：（基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度）8.基轴制：（基本偏差为一定的孔的公差带与不同的基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度）

9.分度值：计量器具标尺上每一刻度间隔所代表的被测量的数值）10.综合测量：（同时测量零件上的几个有关参数，从而综合评定零件是否合格）11.单项测量：（个别地彼此没有联系地测量零件的单项被测量）12.接触测量：（仪器的测量头与测量零件的表面直接接触的测量）13.非接触测量：(仪器的测量头与被测零件表面不接触的测量。)14.形状误差：(单一被测实际要素对其理想要素的变动量。)15.定位误差：(被测实际要素对具有确定位置的理想要素的变动量。)16.表面粗糙度：（是指加工表面上具有的较小的间距的微小峰谷组成的微观几何形状特性）。17.圆锥角：是指在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角。

18.锥度C：是指两个垂直于圆锥轴线截面的圆锥直径之差与该两截面间的轴向距离之比。19.孔的作用尺寸：(指在配合的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸)。

轴的作用尺寸：(指在配合的全长上，与实际轴外接的最大理想轴的尺寸)20.测量误差：(是指测得值与被测量的真值之间的差异)。21.测量范围：（计量器具所能测出被测量的最大与最小值）

三、简答题

1、选定公差等级的基本原则是什么？

答 ： 在首先满足使用要求的前提下，尽量降低精度要求，使综合经济效果为最好

2、基准制的选用原则是什么？

答 ： 主要考虑工艺的经济性和结构的合理性，一般情况下，优先采用基孔制，这样可以减少备用的定值孔用刀具、量具的种类，经济效益比较好

3、那些情况下，采用基轴制？

答 ： 以下情况下，采用基轴制

1）直接用冷拉钢材做轴，不再加工

2）与标准件配合，如滚动轴承外环外径、标准圆柱销外径与孔的配合。3）仪器、仪表和钟表中的小尺寸段的公差与配合 4）同一基本尺寸，一轴多孔且配合性质不同时

4、在机械加工过程中，被加工表面的粗糙度是什么原因引起的？

答：是由于刀痕、材料的塑性变形，工艺系统的高频震动，刀具与被加工表面的摩擦等原因引起的。

5、表面粗糙度对零件的使用性有什么影响？

答： 它对零件的配合性能、耐磨性、抗腐蚀性、接触刚性、抗疲劳强度、密封性及外观都有影响。

6、表面粗糙度高度参数允许值的选用原则是什么？

答： 总的原则是在满足使用功能要求的前提下，尽量选用较大的优先数值，具体地说

1）同一零件上工作表面的粗糙度允许值应小于非工作表面的表面粗糙度

2）受循环载荷的表面及易引起应力集中的表面（如圆角，沟槽）粗糙度允许值要小。

3）配合性质相同时，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度允许值要小，同一公差等级，轴比孔的表面粗糙度允许值要小，同一公差等级，轴比孔的表面粗糙度要小

4）运动速度高，单位压力大的摩擦表面应比运动速度低单位压力小的摩擦表面粗糙度允许值要小

5）一般来讲，表面形状精度要求高的表面，表面粗糙度要小

6）在选定表面粗糙度时，要考虑加工方法和经济效果。

7、与光滑圆柱配合相比，光滑圆锥配合的优点是什么？

答： 1）具有较高精度的同轴度 2）能保证多次重复装配精度不变

3）配合的自锁性和密封性好 4）间隙量或过盈量可以调整

8、螺纹中径对螺纹配合有何意义？

答： 决定螺纹配合性质的主要几何参数是中径

1）为了保证螺纹的旋和性，对于普通内螺纹最小中径应大于外螺纹的最大中径。

2）为了保证连接强度和紧密性，内螺纹最小中径与外螺纹最大中径不能相差太大。

3）从经济性考虑，中径公差等级应尽量低一些。

4）为了保证传动精度，螺纹中径公差等级不能太低

9、与单键相比，花键联接的优缺点

答：1）同轴性、导向性好

2）键与轴一体，轴的刚性较大

3）键数多，负荷分布均匀，因此能传递较大的扭矩

4）连接的紧固性和可靠性好

5）制造精度要求高，工艺复杂，制造成本高。

四、计算题

1、测量M121-6h的螺纹P15m，中径合格，求实际中径的允许变动范围

解：查表7-1 d211.35mm 查表7-4 T118m0.118mm 查表7-5

2(左）30，2(右）40，若要保持es0中径d211.3500.118d2max11.35,d2min11.232fp1.732p1.7321525.98m0.026mm

f0.36p2(左）（右）30401220.3612.6m0.0126mm

222d2作用d2单（fpf)d2单0.0386合格性判断：

11.232d2mind2单〈d2单.0386d2max11.3511.232d2单11.311 即测量的中径在11.232-11.311mm内是合格的

2、在测量仪上用三针量法测得M10螺纹塞规的M值为10.3323，若三针直径d00.866mm实际螺距,p1.5004mm试计算单一中径,d 2单一解：d2单一M3d00.866p10.332330.8660.8661.50049.0336 104

3、用正弦规测量锥度量规的锥角偏差，锥度量规为莫氏3号，锥角公称值为2.875402）25231.4（，测量方法见下图

正弦规两圆柱中心距L=100mm,两测点距离L=70mm,两测点读数差F17.5m 试求

1、量块组的计算高度

2、锥角偏差

3、若锥角极限偏差为315rad（微弧度），问此项偏差是否合格？ 解：

1、hIsin5.016mm

选第一套量块（共91块）

1.006+1.01+3=5.0163F117.510tantan0.0143l70 2.0.01430.00025rad250rad57.295781 3.315rad250rad315rad合格

第五篇：《互换性与测量》复习提纲2012

《互换性与测量技术》复习提纲（2012.5工业10级）

1、何谓互换性？完全互换性与不完全互换性有何区别？

2、何谓偏差？实际偏差与极限偏差有何区别？

3、解释下列名词术语：尺寸公差、配合公差、实际尺寸、极限尺寸、作用尺寸、实体尺寸、基本偏差、极限偏差、实际偏差

4、熟练掌握公差带图的画法。

5、何谓配合？配合种类有几种？其特征如何？

6、掌握公差配合的代号，并能用文字加以说明。

7、公差与配合的国家标准，有哪几方面内容组成？

8、何谓基准制？有几种？

9、了解基本偏差与基准件相配合时，得到间隙配合、过渡配合和过盈配合的代号？

10、公差与配合的设计主要是确定哪方面的内容？其基本原则是什么？如何选用？

11、国标中规定了孔、轴的公差带各有多少种？其中常用的和优先的各有多少种？

12、形位公差各有几种？熟悉其名称和符号，以及标注方法。

13、了解形位公差带的特点有哪些？其形状有几种？哪些项目的形位公差的公差带形状

是多种的？哪些只有一种的？

14、什么是泰勒原则？其表达式？

15、何谓安全裕度？安全裕度的大小与什么有关？

16、确定验收极限的方法有几种？适宜用哪些情况？选择计量器具的原则是什么？

17、滚动轴承的负荷类型有几种？负荷大小如何区分？

18、了解普通螺纹的几何参数的含义及其代号。

19、掌握计算内外螺纹的作用中径。

20、螺纹的合格条件是什么？会判断螺纹的合格性。

21、熟悉螺纹的标注及各代号的意义。

22、对齿轮传动的使用要求有哪几方面？

23、了解齿轮副侧隙及齿厚偏差的确定方法？

教材《互换性与测量技术》中的思考及练习题：

P337、8、9、10、11、12；

P767、8、9、10

P1465、6、7、8：

P1918、9、10