第一篇：對《互換性與測量技術》課程教學改革的幾點思考

對《互換性與測量技術》課程教學改革的幾點思考

摘要：本文對《互換性與測量技術》的教學改革提出幾點思考。指出在強調精度設計的同時不能淡化互換性和標準化的意義；目前本課程有多種教學模式，為保持本學科的系統性和完整性，筆者認為本課程仍應單獨設置；實驗課應加強學生精度設計能力的鍛煉；各相關課程間應進行協調，一般內容不重復，重點內容不遺漏。

關鍵詞：互換性；標準化；精度設計；教學模式

一、前言

《互換性與測量技術》是機械類專業的一門重要的技術基礎課。近年來，隨著高等教育的改革和機械類專業教學內容的發展與變化，本學科的教學改革進入了一個新的歷史時期，國內不少高校進行了許多積極的探索，總結出許多好的教學方法與改革思路。筆者曾多年在企業從事產品設計與開發工作，目前也在高校承擔互換性與測量技術的教學工作。在此想就個人的一些切身體會，談談對《互換性與測量技術》課程教學改革的幾點思考。

二、關于互換性與精度設計在課程中的定位問題

近年來，圍繞《互換性與測量技術》課程內容與體系的改革，不少高校已將《互換性與測量技術》課程改為《幾何精度設計與檢測》，目的在于培養學生的綜合設計能力，改變過去傳統教學中只側重標準的講解與宣貫的灌輸式教學方式。這種思路應充分肯定。

互換性與精度設計確實是兩個完全不同的概念。互換性指同一規格的零部件按規定的技術要求制造，不需經過任何挑選或修配就能夠互相替換使用，而且替換后能達到規定的功能要求。互換性要靠公差來保證，公差則需要標準化，標準化是互換性生產的基礎。互換性是對重復生產零件的要求，只要按照統一的設計生產，就可實現互換性。精度設計則要求經濟地滿足零件的功能要求，無論零件是否要求互換，必須規定一定的公差。公差大，精度低，但加工容易，公差小，精度高，但加工難度大。互換性給定公差強調的是統一，精度設計給定公差強調的則是合理。

《互換性與測量技術》課程的主要內容是尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度。工程應用的目標是在機械圖上合理標注。合理標注的實質是合理的精度設計，所以課程的核心還是精度設計，新的教學體系應該加強精度設計的概念，提高學生的綜合設計能力。但在強調精度設計的時候不能淡化互換性與標準化的重要意義。由于互換性在產品設計、制造、使用和維修過程中的巨大作用，已成為現代制造業中一個普遍運用的原則。精度設計是在滿足零件的功能要求的前提下對互換性標準的選擇與應用，即使在不要求互換的場合，在設計制造等各種環節，也需要遵循互換性與標準化的原則。

《互換性與測量技術》課程內容在生產實際中有著大量的運用，但在其他課程中鮮有介紹，學生普遍缺乏這方面知識。隨著全球經濟一體化的到來，我國各項標準逐步與國際接軌，掌握標準化知識已成為時代的需要。這有利于開闊學生的眼界和知識面，對將來從事工程技術與管理工作非常有益，符合企業對人才知識結構的要求。筆者認為：在教學中，不應將互換性與精度設計人為的分割開來，應讓學生在充分了解互換性原則和各項基礎標準的前提下合理的進行精度設計。

三、關于新的教學模式

目前《互換性與測量技術》課程的教學改革，在國內各高校有幾種不同的模式：一是在原《互換性與測量技術》課程內容基礎上拓展提高、組合后仍單獨設課；二是將課程提高到機械精度設計的高度組合、拓展設置成一門課程；三是把教學內容分成幾塊，穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務[1]。

筆者以為：第一種模式基本保持了原《互換性與測量技術》課程體系主要內容，系統闡述了互換性與測量技術的基本知識，分析介紹了我國極限與配合的新標準、工程應用以及測量技術的基本原理。這種課程體系把標準化與計量學領域有關知識緊密結合在一起，具有學科化特點，形成了自身的系統性和完整性[2]。學生通過本課程的學習，可系統掌握互換性與測量技術的基本知識與幾何精度設計的基本原則與方法。

隨著新的教學要求的提出及課程教學學時的減少，原來模式中認知性內容多、創造性內容少、以介紹基礎公差標準為主的教學體系已不能完全適應發展要求，應該進行改革與創新。在有限的學時內要想獲得良好的教學效果，必須優化教學內容，改進教學方法，采用多種教學手段。標準方面的內容主要從應用的角度去講，其構成原理可適當簡略，重點在互換性的原理與精度設計的基本概念與方法上，其中又以尺寸公差、形位公差、表面粗糙度為重點。有了這些基礎，其它章節均可略講。學生可通過練習、實驗和綜合實踐環節進一步提高綜合設計能力。

第二種模式是針對《互換性與測量技術》課程的教學內容改革而重新拓展設置成《幾何精度設計與檢測》課程。該課程已有多種版本的教材，大多在緒論中了強化了幾何精度設計的相關內容，并增加一些典型零件幾何精度設計綜合應用實例，但大部分章節與原教材體系沒有實質變化。也有的版本對原教材體系進行了大刀闊斧的改革，基本擺脫了以介紹基礎公差標準為主的教學體系，但這種形式目前無論從教學還是學生自學角度看都還有些難度，有待進一步提高和完善。

第三種模式把教學內容分成幾塊，穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務。這種模式雖然避免了原來模式中各相關課程之間的交叉與重復，但打破了本課程的系統性和完整性，同時也增加了各相關課程之間的協調與配合難度，較難保證分塊教學后的內容銜接與教學質量。

四、實踐性環節的改革

《互換性與測量技術》課程的教學改革，總體思路是培養學生的綜合設計能力，而綜合設計能力的提高必須通過實際應用的鍛煉。本課程的應用性很強，機械類圖紙中大部分符號都與本課程有關，對今后從事機械設計與制造的學生尤為重要。在當今市場經濟形勢下，社會需要能快速勝任工作，知識綜合運用能力強、動手能力強的實用性人才。因此本課程必須很好的把握理論與實際的關系，在講清基本概念的前提下，特別注重理論聯系實際，強調學生的實際應用能力。

從本課程的現實教學效果看，學生對精度設計與互換性標準的實際應用能力普遍較弱。在課程設計、畢業設計中，不知道怎樣正確的運用國家標準進行精度設計；圖樣標注五花八門、漏洞百出，或者照葫蘆畫瓢，知其然不知其所以然。造成這種狀況的一個重要原因是：課程教學內容缺乏應用性實踐環節，學習內容沒有通過相應實踐環節消化、鞏固。受學時數限制，課堂教學只能講一些精度設計與標準運用的基本原則，學生對所學知識綜合應用能力的鍛煉，主要靠課程設計、畢業設計等后續教學環節。而后續教學環節隨著教學內容與重點的轉移，教師還是學生都難以對先開課程給予特別關注。

針對這一問題，已有高校探索在本課程中專門增設實踐性教學環節——精度設計檢測一

條龍課程設計[3]，但上述方案存在時間安排與課時的矛盾。因此筆者贊同把機械零件課程設計與幾何精度設計內容結合起來，作為一個綜合性的課程設計。機械零件的課程設計題目一般是減速器設計，這類課題包含了很多典型零件精度設計的內容，是理想的精度設計課題。如作為綜合性的課程設計，明確提出精度設計的具體要求，學生可通過一個環節，得到完整的設計能力的鍛煉。

在《互換性與測量技術》課程中，實驗課占有較大的比重，是教學的重要組成部分。實驗的目的是使學生進一步掌握和鞏固課堂上所學的公差理論，初步熟悉某些計量器具的正確使用方法。本課程的所有實驗內容都是對尺寸、形位、表面粗糙度三項基本幾何精度中具體項目的測量，這些實驗可使學生較快獲得有關內容的感性認識，加深對課堂上所學的基礎理論的理解，并鍛煉了學生的動手能力。不足的是，目前這些實驗與精度設計的聯系還較少，多數實驗為驗證式實驗，沒有很好發揮學生的主觀能動性，缺乏綜合設計能力的鍛煉。

第二篇：互換性與測量技術課程總結分析

2011-2012 學第二學期

課程總結與分析

課程名稱：互換性與測量技術

授課時間：2011年-2012年第一學期

學時安排：48學時

授課班級：機械11

學生人數：43

課程簡介：

電工技術與電子技術是機械工程及自動化專業學生必修的一門技術基礎課，通過本課程的教學使學生獲得必要的電工電子技術基礎理論、基礎知識和基本技能，為后續學習和從事專業技術工作打下一定基礎，并使他們受到必要的基本技能的訓練。

教學總結：

本課程是一門理論性、實踐性和技術性很強的課程。以課堂講授為主，采用多媒體教學手段，講授電工電子技術知識時，能聯系有關的社會生活和專業技術知識，使學生了解電工電子技術理論在專業和生活中的應用，通過觀察分析身邊的電路、電機、手電筒等日常生活中的電工電子技術知識，教會學生用電工電子技術的眼光分析自然界和社會現象，使他們體會電工電子技術不斷深入生活的各個方面。

課堂中做到精講多練，通過不斷地分組練習,培養學生團隊合作能力，同時調動了學生學習的主動性和積極性，有利于學生對疑難知識點的理解和掌握。學生學習總結：

我所教授的是理工學院機械專業的學生，一部分學生基礎知識比較薄弱，但在上課的過程中他們都非常認真、懇學。我在教學中能聯系有關的社會生活和專業技術知識，使學生了解電工電子技術理論在專業和生活中的應用，充分調動學生的積極性，同時給學生出一些練習題目，讓他們每一節課都能掌握一些知識，每一次上課，都能夠有所提高，并順利完成教學計劃。

總之在本課的教學中，把講和練有機的結合，提高學生學習的主動性，結合現實生活中的實例，把知識點和實際題目相結合，讓學生感覺到所學和所用的零距離。

改進措施：

1.在理論教學過程中，創設恰當的問題情境，讓學生發現問題、分析問題、細化任務；引導學生明確探索的方向，尋找解決問題的途徑，以此培養學生自主創新能力。

2.增加實踐教學，提高學生動手能力。

第三篇：《互換性與測量技術》復習提綱

《互換性與測量技術》復習提綱（2012.5裝控10級）

1、何謂互換性？完全互換性與不完全互換性有何區別？

2、解釋下列名詞術語：尺寸公差、配合公差、實際尺寸、極限尺寸、作用尺寸、實體尺寸、基本偏差、極限偏差、實際偏差

3、實際偏差與極限偏差有何區別？

4、熟練掌握公差帶圖的畫法。

5、何謂配合？配合種類有幾種？其特征如何？

6、掌握公差配合的代號，并能用文字加以說明。

7、公差與配合的國家標準，有哪幾方面內容組成？

8、何謂基準制？有幾種？

10、公差與配合的設計主要是確定哪方面的內容？其基本原則是什么？如何選用？

11、國標中規定了孔、軸的公差帶各有多少種？其中常用的和優先的各有多少種？

12、形位公差各有幾種？熟悉其名稱和符號，以及標注方法。

13、了解形位公差帶的特點有哪些？其形狀有幾種？哪些項目的形位公差的公差帶

形狀是多種的？哪些只有一種的？

14、什么是泰勒原則？其表達式？

15、何謂安全裕度？安全裕度的大小與什么有關？

16、確定驗收極限的方法有幾種？適宜用哪些情況？選擇計量器具的原則是什么？

17、滾動軸承的負荷類型有幾種？負荷大小如何區分？

18、了解普通螺紋的幾何參數的含義及其代號。

19、掌握計算內外螺紋的作用中徑。

20、螺紋的合格條件是什么？會判斷螺紋的合格性。

21、熟悉螺紋的標注及各代號的意義。

22、對齒輪傳動的使用要求有哪幾方面？

23、了解齒輪副側隙及齒厚偏差的確定方法？確定最小側隙與哪些因素有關？

教材《互換性與測量技術》中的思考及練習題：

P337、8、9、10、11

P767、8、9、10

P1465、7

P1948、9

第四篇：互換性與技術測量1

互換性與測量技術基礎復習題及答案

一、填空

1、允許零件幾何參數的變動量稱為（公差）

2、按互換的程度不同，零部件的互換性可分為（完全）互換和（不完全）互換。

3、配合的選用方法有（計算法）（實驗法）（類比法）.4、公差類型有（尺寸（角度））公差，（形狀）公差，（位置）公差和（表面粗糙度）。

5、向心滾動軸承（除圓錐滾子軸承）共分為：（B）（C）（D）(E)(Ｇ)五等級，其中（Ｂ）級最高，（Ｇ）級最低。

6、配合是指（基本尺寸）相同的，相互結合的孔和軸的公差帶的關系。

7、光滑極限量規簡稱為（量規），它是檢驗（孔、軸零件）的沒有（刻度）的專用檢驗工具。

8、根據配合的性質不同，配合分為（間隙）配合，（過盈）配合，（過渡）配合。

9、用量規檢驗工件尺寸時，如果（通）規能通過，（止）規不能通過，則該工件尺寸合格。

10、按照構造上的特征，通用計量器具可分為（游標量具），（微動螺旋副量具），（機械量具），（光學量具），（氣動量具），（電動量儀。）

11、形狀公差包括（直線度），（平面度），（圓度），（圓柱度），（線輪廓度），（面輪廓度）。

12、國際單位制中長度的基本單位為（米）

13、位置公差包括（平行度），（垂直度），（傾斜度），（同軸度），（對稱度），（位置度），（圓跳動），（全跳動）。

14、在實際測量中，常用（相對）真值代替被測量的真值，例如，用量塊檢定千分尺，對千分尺的示值來說，量塊的尺寸就可視為（相對）真值。

15、螺紋按其用途不同，可分為（緊固）螺紋，（傳動）螺紋和（密封）螺紋。

16、表面粗糙度Ｒａ、Ｒｚ、Ｒｙ三個高度參數中，（Ｒａ）是主要參數

17、表面粗糙度的評定參數有（輪廓算術平均偏差Ra），（微觀不平度十點高度Rz）(輪廓最大高度Ry),（輪廓微觀不平度的平均距離Sw）,(輪廓的單峰平均間距S)，（支撐長度率Tp）

18、當通用量儀直接測量角度工件時，如果角度精度要求不高時，常用（萬能量角器）測量；否則，用光學角分度頭或（測角儀）測量。

19、表面粗糙度檢測方法有：（用光切粗糙度樣塊比較——比較法）（用電動輪廓儀測量——針描法）（用光切顯微鏡測量——光切法）（用干涉顯微鏡測量——干涉法）。20、鍵的種類有（平鍵）（楔鍵）（半圓鍵）。

21、平鍵配合是一種（基軸）制的配合，配合種類只有三種，（較松）鍵連接，（一般）鍵聯接和（較緊）鍵聯接，其中（較松）鍵聯接是間隙配合。（一般）鍵聯接和（較緊）鍵聯接是過渡配合。

22、角度和錐度的檢測方法有(用定值基準量具比較)（用通用量儀直接測量）和（用通用量具間接測量）

23、平鍵和半圓鍵都是靠鍵和鍵槽的（側）面傳遞扭矩。

24、檢驗工件最大實體尺寸的量規稱為（通規）。檢驗工件最小實體尺寸的量規稱為（止規）。

二 名詞解釋

1.基本尺寸：（設計時給定的尺寸）2.實際尺寸：（通過測量得到的尺寸）3.尺寸公差：（允許尺寸的變動量）4.極限尺寸：（允許尺寸變化的兩個極端）5.上偏差：（最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數差）6.下偏差：（最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數差）7.基孔制：（基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度）8.基軸制：（基本偏差為一定的孔的公差帶與不同的基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度）

9.分度值：計量器具標尺上每一刻度間隔所代表的被測量的數值）10.綜合測量：（同時測量零件上的幾個有關參數，從而綜合評定零件是否合格）11.單項測量：（個別地彼此沒有聯系地測量零件的單項被測量）12.接觸測量：（儀器的測量頭與測量零件的表面直接接觸的測量）13.非接觸測量：(儀器的測量頭與被測零件表面不接觸的測量。)14.形狀誤差：(單一被測實際要素對其理想要素的變動量。)15.定位誤差：(被測實際要素對具有確定位置的理想要素的變動量。)16.表面粗糙度：（是指加工表面上具有的較小的間距的微小峰谷組成的微觀幾何形狀特性）。17.圓錐角：是指在通過圓錐軸線的截面內，兩條素線間的夾角。

18.錐度C：是指兩個垂直于圓錐軸線截面的圓錐直徑之差與該兩截面間的軸向距離之比。19.孔的作用尺寸：(指在配合的全長上，與實際孔內接的最大理想軸的尺寸)。

軸的作用尺寸：(指在配合的全長上，與實際軸外接的最大理想軸的尺寸)20.測量誤差：(是指測得值與被測量的真值之間的差異)。21.測量范圍：（計量器具所能測出被測量的最大與最小值）

三、簡答題

1、選定公差等級的基本原則是什么？

答 ： 在首先滿足使用要求的前提下，盡量降低精度要求，使綜合經濟效果為最好

2、基準制的選用原則是什么？

答 ： 主要考慮工藝的經濟性和結構的合理性，一般情況下，優先采用基孔制，這樣可以減少備用的定值孔用刀具、量具的種類，經濟效益比較好

3、那些情況下，采用基軸制？

答 ： 以下情況下，采用基軸制

1）直接用冷拉鋼材做軸，不再加工

2）與標準件配合，如滾動軸承外環外徑、標準圓柱銷外徑與孔的配合。3）儀器、儀表和鐘表中的小尺寸段的公差與配合 4）同一基本尺寸，一軸多孔且配合性質不同時

4、在機械加工過程中，被加工表面的粗糙度是什么原因引起的？

答：是由于刀痕、材料的塑性變形，工藝系統的高頻震動，刀具與被加工表面的摩擦等原因引起的。

5、表面粗糙度對零件的使用性有什么影響？

答： 它對零件的配合性能、耐磨性、抗腐蝕性、接觸剛性、抗疲勞強度、密封性及外觀都有影響。

6、表面粗糙度高度參數允許值的選用原則是什么？

答： 總的原則是在滿足使用功能要求的前提下，盡量選用較大的優先數值，具體地說

1）同一零件上工作表面的粗糙度允許值應小于非工作表面的表面粗糙度

2）受循環載荷的表面及易引起應力集中的表面（如圓角，溝槽）粗糙度允許值要小。

3）配合性質相同時，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度允許值要小，同一公差等級，軸比孔的表面粗糙度允許值要小，同一公差等級，軸比孔的表面粗糙度要小

4）運動速度高，單位壓力大的摩擦表面應比運動速度低單位壓力小的摩擦表面粗糙度允許值要小

5）一般來講，表面形狀精度要求高的表面，表面粗糙度要小

6）在選定表面粗糙度時，要考慮加工方法和經濟效果。

7、與光滑圓柱配合相比，光滑圓錐配合的優點是什么？

答： 1）具有較高精度的同軸度 2）能保證多次重復裝配精度不變

3）配合的自鎖性和密封性好 4）間隙量或過盈量可以調整

8、螺紋中徑對螺紋配合有何意義？

答： 決定螺紋配合性質的主要幾何參數是中徑

1）為了保證螺紋的旋和性，對于普通內螺紋最小中徑應大于外螺紋的最大中徑。

2）為了保證連接強度和緊密性，內螺紋最小中徑與外螺紋最大中徑不能相差太大。

3）從經濟性考慮，中徑公差等級應盡量低一些。

4）為了保證傳動精度，螺紋中徑公差等級不能太低

9、與單鍵相比，花鍵聯接的優缺點

答：1）同軸性、導向性好

2）鍵與軸一體，軸的剛性較大

3）鍵數多，負荷分布均勻，因此能傳遞較大的扭矩

4）連接的緊固性和可靠性好

5）制造精度要求高，工藝復雜，制造成本高。

四、計算題

1、測量M12?1-6h的螺紋?P???15?m，?中徑合格，求實際中徑的允許變動范圍

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?中徑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單??（fp?f?)?d2單??0.0386合格性判斷：

11.232?d2min?d2單〈d2單?.0386?d2max?11.35??11.232?d2單??11.311 即測量的中徑在11.232-11.311mm內是合格的

2、在測量儀上用三針量法測得M10螺紋塞規的M值為10.3323，若三針直徑d0?0.866mm實際螺距,p?1.5004mm試計算單一中徑,d 2單一解：d2單一?M?3d0?0.866p?10.3323?3?0.866?0.866?1.5004?9.0336 104

3、用正弦規測量錐度量規的錐角偏差，錐度量規為莫氏3號，錐角公稱值為??2.875402?）??2?52?31.4（，測量方法見下圖

正弦規兩圓柱中心距L=100mm,兩測點距離L=70mm,兩測點讀數差?F?17.5?m 試求

1、量塊組的計算高度

2、錐角偏差??

3、若錐角極限偏差為?315?rad（微弧度），問此項偏差是否合格？ 解：

1、h?I?sin??5.016mm

選第一套量塊（共91塊）

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：《互換性與測量》復習提綱2012

《互換性與測量技術》復習提綱（2012.5工業10級）

1、何謂互換性？完全互換性與不完全互換性有何區別？

2、何謂偏差？實際偏差與極限偏差有何區別？

3、解釋下列名詞術語：尺寸公差、配合公差、實際尺寸、極限尺寸、作用尺寸、實體尺寸、基本偏差、極限偏差、實際偏差

4、熟練掌握公差帶圖的畫法。

5、何謂配合？配合種類有幾種？其特征如何？

6、掌握公差配合的代號，并能用文字加以說明。

7、公差與配合的國家標準，有哪幾方面內容組成？

8、何謂基準制？有幾種？

9、了解基本偏差與基準件相配合時，得到間隙配合、過渡配合和過盈配合的代號？

10、公差與配合的設計主要是確定哪方面的內容？其基本原則是什么？如何選用？

11、國標中規定了孔、軸的公差帶各有多少種？其中常用的和優先的各有多少種？

12、形位公差各有幾種？熟悉其名稱和符號，以及標注方法。

13、了解形位公差帶的特點有哪些？其形狀有幾種？哪些項目的形位公差的公差帶形狀

是多種的？哪些只有一種的？

14、什么是泰勒原則？其表達式？

15、何謂安全裕度？安全裕度的大小與什么有關？

16、確定驗收極限的方法有幾種？適宜用哪些情況？選擇計量器具的原則是什么？

17、滾動軸承的負荷類型有幾種？負荷大小如何區分？

18、了解普通螺紋的幾何參數的含義及其代號。

19、掌握計算內外螺紋的作用中徑。

20、螺紋的合格條件是什么？會判斷螺紋的合格性。

21、熟悉螺紋的標注及各代號的意義。

22、對齒輪傳動的使用要求有哪幾方面？

23、了解齒輪副側隙及齒厚偏差的確定方法？

教材《互換性與測量技術》中的思考及練習題：

P337、8、9、10、11、12；

P767、8、9、10

P1465、6、7、8：

P1918、9、10