互换性与技术测量
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课程评价
spContent=《互换性与技术测量》课程在机械类专业教学中占有十分重要的地位。该课程实现了:①“知识体系+实验实训”教育体系,贯彻“理论课程和实验课程”并重的思想,在课程的各个阶段有机地编排相应的实验课程;②涵盖本课程的理论教学和实践教学,教材全部采用了最新的国际和国家标准。
—— 课程团队
课程概述

  《互换性与技术测量》课程是机械工程一级学科各专业的一门主干技术基础课,它将机械设计和制造工艺系列课程紧密地联系起来,成为架设在技术基础课、专业课和实践教学课之间的桥梁。其主要研究对象是如何进行几何参数的精度设计,即如何通过有关的国家标准,合理解决产品使用要求与制造工艺之间的矛盾,以及如何运用质量控制方法和测量技术手段,保证有关的国家标准的贯彻执行,以确保产品质量。精度设计是从事产品设计、制造、测量等工程技术人员所必须具备的能力。

   本课程是从“精度”与“误差”两个方面去分析研究机械零件及机构的几何参数的。设计任何一台机器,除了进行机械的运动设计;机械的结构设计;机械精度设计。所谓运动设计或称为系统设计,是机器的总体设计和部件设计,它满足机器运动学方面的要求,如机构、机器的轨迹、速度或加速度等;而结构设计或称为参数设计,是机械的零件设计,它满足机器或部件中零件强度,刚度方面的要求,如构件的长度或截面积,零件的直径和寿命等;机械精度设计主要是保证机器或部件工作时的精度方面的要求,使产品功能与经济效益能产生好的综合效应。


授课目标
《互换性与技术测量》课程的授课目标为:培养学生获得产品精度设计和质量保证的基本理论、知识和技能,为进一步应用国家标准和控制产品质量奠定基础。使培养的人才具有专业基础扎实,应用能力强;具有机械工程师必备的基本素质和应用能力。
课程大纲
互换性与技术测量教学大纲
                   

一、本课程的性质和任务

  《互换性与技术测量》是机械类各专业学生必修的一门主干技术基础课。它和《机械原理》、《机械设计》等课程一样,是机械设计的基础部分。本课程的性质是研究机械及其零件的精度设计和检测原理,即零部件几何参数的互换性。在教学计划中,本课程是联系机械设计和机械制造工艺课的纽带,是从基础课过渡到专业课的桥梁。

   随着现代生产和科学技术的发展,对机械零件标准化要求越来越高,因此,在授课的过程中,本课程应该随时充实最新的国家标准,并介绍国际先进技术和提高产品质量的措施的内容,使学生始终能与本专业的前沿知识同步。

  本课程的任务是,使学生获得机械工程师必须具备的几何量精度设计与检测方面的基本知识和技能。具体地说,是通过本课程的学习,学生应具有一定的理论知识和生产实验知识。即在理论上,要掌握国家标准极限与配合,形位公差,并懂得图样标注方法,同时应该学会使用常用的检测仪器。

二、课程的基本要求

1、对能力培养的要求

  学生在学完本课程后应达到下列要求:

①掌握互换性和标准化的基本概念

②掌握几何量精度设计的基本理论和方法

③会根据机器和零件的使用要求,较合理地选择公差与配合

④能正确使用国家标准数值表格,能读图,读懂图,标注图,标注好图样

⑤掌握一到两种典型的几何量检测方法,并会在实践中使用常用的计量工具


2、本课程的重点和难点

  本课程的学习分为两大部分,一部分是几何量的精度设计;另一部分是典型零件和参数的检测。在几何量的精度设计中,重点学习内容是尺寸公差、形位公差、表面粗糙度理论的学习和标注以及典型零件齿轮国家标准的学习和齿轮参数的正确标注;测量技术学习内容为常用检测量具的使用,直径、形位公差、表面粗糙度、主要齿轮参数的检测。学习难点是形位公差的理论学习与实际标注,公差原则的学习和应用,其中,公差原则的术语和定义较难理解。


3、先修课程及基本要求

  本课程为机械设计系列课程的最后一门,所以学习本课程前,应该先修基本的课程是机械制图、机械原理和机械零件。学生学完机械制图后,应该具有以下能力:正投影知识;六个视图的位置以及它们的投影关系;如何利用二维空间来表达三维空间的物体;正确识图。学完机械原理和机械零件后,也应该具有以下能力:会系统地机构设计;典型零件的参数设计,如齿轮等;轴类、盘类、齿轮类等机械零件受力分析和强度设计。


三、课程内容


1、教学基本内容

第一章 互换性与标准化的基本概念

第三章 尺寸公差与圆柱结合的互换性

第四章 形状与位置公差

第五章 表面粗糙度

第六章滚动轴承与孔轴结合的互换性

第十章齿轮传动的互换性


2、课外作业

第一章 互换性与标准化的基本概念作业:1、2、3、4题。

第三章 尺寸公差与圆柱结合的互换性作业:3、4、5、6、7、8题。

第四章 形状与位置公差作业:1、2、3、4、5、6、7、8、9题。

第五章 表面粗糙度作业:1、2、3题。

第六章滚动轴承与孔轴结合的互换性作业:1、2、3题。

第十章齿轮传动的互换性作业:1、2、3、4、5题。


3、实验课

实验一:光滑工件尺寸测量

实验二:形状误差测量;位置误差测量。表面粗糙度的测量。

实验三:齿轮误差测量;齿轮基节偏差测量;齿轮齿形误差测量;齿轮齿圈径向跳动检测;齿轮公法线长度测量;齿轮径向综合测量。

四、使用大纲说明

1、学时分配表


2、教学方法提示

  本课程同时也是一门实验性较强的技术基础课,因此,讲授基本理论时,应该与生产实践结合起来。例如,讲授尺寸偏差概念时,要与图样的尺寸标注结合在一起;讲授形位公差基本规定时,亦与零件形位公差的选用和正确标注联系在一起;介绍齿轮国家标准时,应与齿轮零件图的参数表的制作和公差组参数的选用联系在一起等等。

3、考核方式

  闭卷考试。


五、课程教材及主要参考书

1、教  材:《互换性与几何量测量技术》 张帆 宋绪丁主编

2、参考书:《互换性与测量技术基础》 魏东波主编

           《互换性与测量技术基础》 刘品主编


预备知识

画法几何与机械制图

证书要求

  通过课程的期末考试方可获得证书。

  注意:本课程考试不及格,不设补考,需要在下一轮次上线学习后,再次参加考试,及格后,方可获得结业证书。


参考资料
参考资料                    
                   

◎<参考书目>

◎<参考国标>

<参考书目>

1、谢铁邦等,互换性和测量技术基础,华中科技大学出版社,2003

2、蒋庄德,机械精度设计,西安交通大学出版社,2000

3、刘品,李哲,机械精度设计与检测基础,哈尔滨工业大学出版社,2005

4、孔庆华,刘传绍,极限配合与测量技术基础,同济大学出版社,2002


<参考国标>

1、GB/T 3935.1—1996 标准化和有关领域的通用术语 第1部分:基本术语.北京:中国标准出版社,1996

2、GB 321--80 优先数和优先数系.北京:中国标准出版社,1981

3、GB/T 1800.1—1997 极限与配合 基础 第1部分:词汇.北京:中国标准出版社,1997

4、GB/T 1800.2--1998 极限与配合 基础 第2部分:公差、偏差和配合的基本规定.北京:中国标准出版社,1999

5、GB/T 1800.3—1998 极限与配合 基础 第3部分:标准公差和基本偏差数值表.北京:中国标准出版社,1999

6、GB/T 1800.4--1999 极限与配合 标准公差等级和孔、轴的极限偏差表.北京:中国标准出版社,2000

7、GB/T 1801—1999 极限与配合 公差带和配合的选择.北京:中国标准出版社,2000

8、GB/T 1804--2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差.北京:中国标准出版社,2000

9、GB/T 1182—1996 形状和位置公差 通则、定义、符号和图样表示方法.北京:中国标准出版社,1997

10、GB/T 1184—1996 形状和位置公差 未注公差值.北京:中国标准出版社,1997

11、GB/T 4249—1996 公差原则.北京:中国标准出版社,1997

12、GB/T 16671—1996 形状和位置公差 最大实体要求、最小实体要求和可逆要求.北京:中国标准出版社,1997

13、GB 1958—80 形状和位置公差 检测规定.北京:中国标准出版社,1980

14、GB/T 3505--2000 产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术语、定义及参数.北京:中国标准出版社,2000

15、GB/T 131--93 机械制图 表面粗糙度符号、代号及其注法.北京:中国标准出版社,1994

16、GB/T 1031—1995 表面粗糙度 参数及其数值.北京:中国标准出版社,1995

17、GB/T 3177—1997 光滑工件尺寸的检验.北京:中国标准出版社,1997

18、GB 1957—81 光滑极限量规.北京:中国标准出版社,1981

19、GB 6093—85 量块.北京:中国标准出版社,1985

20、JJG l46--94 量块检定规程.北京:中国标准出版社,1995

21、GB/T 275--93 滚动轴承与轴和外壳孔的配合.北京:中国标准出版社,1993

22、GB/T 307.1--94 滚动轴承 向心轴承 公差.北京:中国标准出版社,1994

23、GB/T 307.3—1996 滚动轴承 通用技术规则.北京:中国标准出版社,1997

24、GB/T 157—2001 产品几何量技术规范(GPS)圆锥的锥度与锥角系列.北京:中国标准出版社,2002

25、GB 4199--2003 滚动轴承 公差 定义.北京:中国标准出版社,2004

26、GB 11334--89 圆锥公差.北京:中国标准出版社,1990

27、GB 12360--89 圆锥配合.北京:中国标准出版社,1991

28、GB/T 1095—2003 平键 键槽的剖面尺寸.北京:中国标准出版社,2003

29、GB/T 1096--2003 普通型 平键.北京:中国标准出版社,2003

30、GB/T 1144--2001 矩形花键尺寸、公差和检验,2002

31、GB/T 14791--93 螺纹术语.北京:中国标准出版社,1994

32、GB/T 192--2003 普通螺纹 基本牙型.北京:中国标准出版社,2003

33、GB/T 193—2003 普通螺纹 直径与螺距系列.北京:中国标准出版社,2004

34、GB/T 196--2003 普通螺纹 基本尺寸.北京:中国标准出版社,2004

35、GB/T 197—2003 普通螺纹 公差.北京:中国标准出版社,2004

36、GB/T 10095.1--2001 渐开线圆柱齿轮 精度 第1部分:轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值.北京:中国标准出版社,2002

37、GB/T 10095.2--2001 渐开线圆柱齿轮 精度 第2部分:径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值.北京:中国标准出版社,2002

38、GB/Z 18620.1—2002 圆柱齿轮 检验实施规范 第1部分:轮齿同侧齿面的检验.北京:中国标准出版社,2002

39、GB/Z 18620.2--2002 圆柱齿轮 检验实施规范 第2部分:径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验.北京:中国标准出版社,2002

40、GB/Z 18620.3—2002 圆柱齿轮 检验实施规范 第3部分:齿轮坯、轴中心距和轴线平行度.北京:中国标准出版社,2002

41、GB/Z 18620.4--2002 圆柱齿轮 检验实施规范 第4部分:表面结构和轮齿接触斑点的检验.北京:中国标准出版社,2002

42、DIN 3961—8.1978 圆柱齿轮轮齿公差基本原理,1978