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1、互换性与测量技术基础教学大纲学 分：1.5 总学时数：27理论学时：27 实验学时：单独设置面向专业：农机，机师，交通运输大纲执笔人：赵泽超 大纲审定人：赵立新一、 说明1课程的性质、地位和任务互换性与测量技术是一门综合性的应用技术基础学科，它的形成和发展与机械、电子工业的发展密切相关。该学科将实现互换性生产的标准化领域与计量学领域的有关知识结合在一起，涉及机械电子产品的设计、制造、质量控制和生产组织管理等诸多方面。从事机械工程的技术人员应具备这些方面的知识和能力。因此将互换性与测量技术基础课程列为机械类各专业学生必修的一门主要技术基础课。本课程的任务在于使学生获得有关几何量公差与测量技术方面
2、的基本理论、基本知识和基本技能。2课程教学的基本要求学生通过本课程的学习应达到下列基本要求：1掌握几何量公差、标准化以及计量学的基本知识。深刻领会上述几方面在实现发展互换性生产、保证产品质量体系中所起的重要作用。2确切理解有关公差标准的基本术语和定义，掌握标准的内容和特点。初步掌握选用公差、进行精度设计的基本原则。3 学会几何量的测量方法，具有正确处理测量数据的初步能力。3课程教学改革总体设想：在有限的教学时间内尽量多介绍些学生工作以后实际遇到的问题，增强学生实际工作的能力。因此，加强基础知识的讲授和实际应用知识的讲授，通过录像、照片和多媒体形式，调动学生学习的积极性。二、课程教学大纲（一）
3、课程理论教学绪言（1 学时）第一节：互换性概述互换性的含义、分类及其在机械制造业的作用；公差的初步概念。第二节：公差与配合标准发展简介标准发展简介；我国标准发展简介。第三节：计量技术发展简介长度测量基准；计量技术发展简介；我国计量技术发展。第四节：优先数与优先数系优先数与优先数系的作用；优先数系基本系列；派生系列；复合系列。本章重点、难点：1互换性的概念。2优先数和优先数系。建议教学方法：结合生活和实际生产中的例子，引导学生建立互换性的概念和作用，掌握优先数与优先数系的应用。思考题：1互换性的特点是什么。 2互换性在设计和制造中的作用。 3为何引入优先数和优先数系。第一章：圆柱公差与配合（6学
4、时）第一节：概述公差与配合的内涵；公差与配合国家标准。第二节：公差与配合的基本术语和定义有关“尺寸”的基本术语和定义；有关“公差和偏差”的基本术语和定义；基准制；有关“配合”的基本术语和定义。第三节：公差与配合国家标准。标准公差系列：公差单位，公差等级，基本尺寸分段；基本偏差系列：偏差代号，轴的基本偏差的确定，孔的基本偏差的确定。第四节：国家标准规定的公差带与配合，一般、常用和优先的轴公差带；一般、常用和优先的孔公差带；基轴制中常用、优先的配合；基孔制中常用、优先的配合。第五节：公差与配合的选用基准制的选用；公差等级的选用；配合的选用。第六节：一般公差、线性尺寸的未注公差未注公差；一般公差；精
5、度等级。本章重点、难点：1配合的形式。 2标准公差的确定。3孔的基本偏差的确定。4配合的选用。建议教学方法：利用挂图、教具和实例等引导学生理解公差与配合的基本术语和概念，通过实际设计和习题掌握合理选择公差和配合。思考题：1公差与配合的侧重点有何不同。 2过渡配合应如何理解，作用是什么。 3如何合理选择配合。 4如何理解一般公差和未注公差。第二章：长度测量基础（2学时）第一节：测量的基本概念测量的概念；测量过程；测量四要素。第二节：尺寸传递尺寸传递的概念；量块的基本知识；量块及其传递系统；角度传递系统。第三节：测量方法与计量器具的分类按用途、特点分类；按构造特点分类；测量方法的分类。第七节：测量
6、误差和数据处理测量误差的产生和分类；随机误差；系统误差；粗大误差；测量误差的数据处理。第八节：计量器具的选择计量器具的选择原则；验收极限；安全裕度。本章重点、难点：1测量四要素。 2尺寸传递的含义。3测量误差数据的处理建议教学方法：利用实验引导学生理解误差和测量的术语和概念，通过实验和习题掌握长度测量的基本技能和数据处理的基本步骤。思考题：1测量的对象是指什么。 2尺寸传递的含义是什么。 3等精度测量结果的处理过程。第三章：形状和位置公差及检测（5学时）第一节：概述形状误差和位置误差的形成；形位误差项目；形位误差国家标准；要素的概念和种类。第二节：形状公差形状公差及公差带；直线度；平面度；圆度
7、；圆柱度；线轮廓度；面轮廓度。第三节：位置公差位置公差及公差带；定向公差（平行度、垂直度和倾斜度）；定位公差（同轴度、对称度和位置度）；跳动公差（圆跳动和全跳动）；第五节：形位公差的选择选择的原则；几种情况下应注意的问题。第六节：形位误差的检测原则形状误差及其评定；位置误差及其评定；基准的建立和体现；形位误差检测原则。本章重点、难点：1各公差项目的公差带确定。2形位公差的标注。3形位公差的选用。4形位公差的选择原则建议教学方法：利用挂图、录像、教具和实验等方法引导学生掌握形位公差的概念和公差带的位置，通过实际设计和习题掌握形位公差的选择和标注。思考题：1形位公差的产生。 2圆度、圆柱度、同轴度
8、和圆跳动、径向全跳动的区别。 3如何理解位置度。 4垂直度和端面全跳动的区别。第四章：表面粗糙度及检测 （2 学时）第一节：表面粗糙度国家标准表面粗糙度的产生；表面粗糙度国家标准；取样长度；评定长度；轮廓中线；高度参数（Ra、Ry、Rz）；宽度参数（S、Sm）；综合参数（tp）；表面粗糙度参数的含义；表面粗糙度参数的标注。第二节：零件表面粗糙度参数值的选择总体原则；类比法；选择注意事项；表面粗糙度与尺寸公差和形位公差的关系第三节：表面粗糙度的测量比较法；光切法；干涉法；针描法。本章重点、难点：1表面粗糙度的产生与标注。 2各种情况下表面粗糙度的选择和确定。建议教学方法：利用挂图、录像、教具等方
9、法引导学生掌握表面粗糙度的概念和检测方法，通过实际设计和习题掌握表面粗糙度的选择和标注。思考题：1表面粗糙度的产生。 2表面粗糙度与尺寸公差和形位公差有何不同。 3如何选择表面粗糙度参数和数值。第五章：光滑极限量规（1 学时）第一节：基本概念极限量规检验的特点；塞规和环规；量规的分类。第二节：泰勒原则作用尺寸的概念；泰勒原则；符合泰勒原则的量规的特点。第三节：量规的公差带量规的制造公差；通规的磨损极限。第四节：量规的设计量规形式的选择；量规工作尺寸的计算；量规的技术要求。本章重点、难点：1量规的检验规则。 2泰勒原则建议教学方法：利用挂图、录像、教具等方法引导学生掌握量规的检测原则，理解泰勒原
10、则的含义。思考题：1利用量规进行检验的规则。 2泰勒原则的内涵及符合泰勒原则的量规应如何设计。 3通规为何要设置磨损极限。第六章：滚动轴承的公差与配合（1学时）第一节：概述滚动轴承的类型、组成；滚动轴承互换性特点。第二节：滚动轴承的精度等级滚动轴承精度等级；各等级的应用情况。第三节：滚动轴承内径与外径的公差带及其特点滚动轴承的工作特点；滚动轴承内外圈公差带的特点。第四节：滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择轴和壳体孔的尺寸公差带；轴承配合的选择本章重点、难点：1滚动轴承互换性的特点。 2滚动轴承内外圈公差带的特点。 3滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择建议教学方法：利用挂图、实例、教具等方法引导
11、学生掌握滚动轴承的互换性特点，理解滚动轴承内外圈公差带的特点，通过实际设计和习题掌握滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择。思考题：1如何理解滚动轴承互换性 2滚动轴承内外圈公差带的特点。 3影响滚动轴承与轴和壳体孔的配合选择的原则。第七章：尺寸链（2学时）第一节：概述尺寸链的定义；尺寸链的特点；尺寸链的基本术语和分类；计算尺寸链的有关参数。第二节：尺寸链的计算尺寸链计算的内容；完全互换法计算尺寸链的内容；正计算和反计算。第三节：解装配尺寸链的其他方法分组互换法；修配法；调整法本章重点、难点：1尺寸链的组成及分类。 2尺寸链的正计算和反计算。建议教学方法：利用实例、挂图、录像、教具等方法引导学生掌
12、握尺寸链的概念和组成、分类，通过实际设计和习题掌握利用完全互换法进行尺寸链的计算。思考题：1尺寸链的特点。 2完全互换法解尺寸链的含义。 3尺寸链的反计算指的是什么，有几种方法。第八章：圆锥的公差配合及检测（1学时）第一节：锥度和锥角圆锥配合的特点；常用术语和定义；锥度和锥角系列。第二节：圆锥公差圆锥公差的术语和定义；圆锥公差值和圆锥公差的给定方法。第三节：圆锥配合圆锥配合的特征；圆锥配合的术语和定义；圆锥配合的确定。本章重点、难点：1锥度和锥角的关系。 2圆锥公差的给定方法。 3圆锥配合与圆柱配合的最主要区别。建议教学方法：利用实例、录像、教具等方法，结合与圆柱公差与配合的比较，引导学生掌握
13、圆锥公差与配合的概念和特点。思考题：1锥度和锥角的关系式。 2给定圆锥公差的两种方法是什么。 3圆锥配合与圆柱配合的最主要区别是什么。第九章：螺蚊的公差及检测（1学时）第一节：概述螺纹的种类和使用要求；螺纹的主要几何参数。第二节：普通螺纹与互换性螺纹的基本要素；螺纹公差；螺纹基本偏差；螺纹的选用公差带及组合；螺纹中径合格性的判断原则；普通螺纹的图样标注第三节：梯形螺纹简述梯形螺纹的特点；梯形螺纹的标记。第四节：螺纹的测量螺纹的综合测量；单项测量。本章重点、难点：1螺纹中径合格性的判断原则。 2螺纹的选用公差带及组合。建议教学方法：利用实例、挂图、录像、教具等方法引导学生掌握螺纹公差带的特点，掌
14、握螺纹互换性的关键点。思考题：1中径和作用中径的区别。 2螺纹中径合格性的判断原则。第十章：键和花键的公差与配合（1学时）第一节：键联结键联结的特点、使用要求和类型；键联结公差与配合的特点；键联结中形位误差的特点。第二节：花键联接花键联结的特点；花键联结的使用要求；花键联结的形式；矩形花键的定心方式；矩形花键的公差与配合特点；花键联结的标记。本章重点、难点：1键联结公差与配合的特点。 2矩形花键联结的定心方式。建议教学方法：利用挂图、录像、教具等方法引导学生掌握键联接和花键联结特点和定心方式。思考题：1键联结的公差与配合特点是什么，为什么。 2矩形花键联结的定心方式有几种，最常用的是哪一种。
15、3如何进行花键联结的标注。第十一章：圆柱齿轮传动公差及检测（4学时）第一节：概述齿轮传动的特点和工作要求。第二节：齿轮的加工误差及其检测齿轮的加工误差；齿轮的误差分类；影响运动准确性的误差；影响传动平稳性的误差；影响载荷分布均匀性的误差。第三节：齿轮副误差及其评定指标齿轮副误差种类；考核齿轮副传动精度的评定指标。第四节：渐开线圆柱齿轮精度渐开线圆柱齿轮精度等级；公差组；检验组；精度等级的选择；适用范围；齿轮副侧隙及齿厚极限偏差；齿坯精度；齿轮精度的标注。本章重点、难点：1齿轮加工误差的分类。 2影响齿轮性能的误差项目。 3齿轮的公差组和检验组。 4齿轮副侧隙的作用和影响因素。建议教学方法：利用
16、挂图、录像、教具和实验等方法引导学生掌握齿轮和齿轮副误差的概念和检测方法，掌握齿轮精度等级和精度等级的选择。思考题：1齿轮加工误差的产生因素主要有哪些。 2影响运动准确性的误差有哪些。 3影响传动平稳性的误差有哪些。4影响载荷分布均匀性的误差有哪些。5齿轮副侧隙应满足哪些要求，其影响因素有哪些。（二）课程实验教教学实验课和课程设计是本课程重要的实践性教学环节，已分别单独开设，详见机械设计综合实验B教学大纲等。三、本课程考核方式、方法本课程为考试课，采用闭卷考试课。期末考试占70%，作业、平时成绩占30%。附：本课程建议使用教材，实验指导书及参考书目：建议使用教材：互换性与技术测量，第四版，廖念钊主编 中国计量出版社 2000年实验指导书：互换性与技术测量实验指导书 山东农业大学 1998年主要参考书目：1互换性与测量技术基础 赵容主编 辽宁科学技术出版社 1995年2互换性与测量技术基础 刘品主编 哈尔滨工业大学出版社 1993年2互换性与测量技术基础 魏东波主编 北京航空航天大学出版社 1996年