spContent=本课程是机械类和近机类专业必修的学科基础课,是联系机械设计类和制造类知识的纽带。
本课程曾用名有:“互换性与测量技术基础”。精度设计是决定产品技术性能和竞争力重要因素之一。从精度设计角度理解互换性,在产品更新换代速度与日俱增的今天更具现实意义。
让我们一起开启精度设计的探求之旅!
本课程是机械类和近机类专业必修的学科基础课,是联系机械设计类和制造类知识的纽带。
本课程曾用名有:“互换性与测量技术基础”。精度设计是决定产品技术性能和竞争力重要因素之一。从精度设计角度理解互换性,在产品更新换代速度与日俱增的今天更具现实意义。
让我们一起开启精度设计的探求之旅!
—— 课程团队
课程概述
课程内容源于具有广泛指导意义的国家基础性技术标准,主要包括:几何量精度设计与检测的基本概念和基础知识、几何量精度设计(包括:尺寸精度、几何精度和表面粗糙度)以及典型零部件(包括:滚动轴承、圆柱螺纹、平键和花键、渐开线圆柱齿轮)的精度设计。课程基本任务是国家技术标准的宣贯,即如何遵守国家标准通过合理的几何量精度设计来解决机械产品使用要求与制造工艺等之间的矛盾,以及如何运用检测技术保证国家标准的贯彻实施,为从事机械产品的设计制造、质量控制和生产组织管理以及科学研究工作打下坚实的基础。
本课程基于省级精品资源共享课发展而来,根据课程目标建设,遵循教学基本规律,关注学生学习过程的成效和专业素质的养成;并通过典型应用的案例解析,强化重点内容的理解和掌握,侧重应用能力的培养和提高。
本课程选用的自编教材《几何量精度设计与检测》为“十三五”国家重点出版物规划项目、辽宁省“十二五”普通高等教育本科省级规划教材。
本课程教学团队组成结构合理,整体素质突出。团队教师结合多年的教学经验和教学成果,进行课程资源组织建设和课程教学运行保障,省级教学名师领衔主讲。相信通过本课程的学习,必将学有所获、学以致用!
授课目标
1. 了解几何量精度设计的研究对象,掌握互换性、标准化与优先数系以及几何量检测的基本知识。
2. 掌握相关国家标准的基本术语及定义;掌握尺寸精度、几何精度和表面粗糙度等精度设计的基本内容和基本方法。
3. 掌握滚动轴承、普通螺纹、平键和矩形花键、圆柱齿轮等典型件几何量精度设计的基本知识。
4. 能够读懂工程图纸标注的几何量精度要求;能够根据机械产品和零件的功能要求,初步开展几何量精度设计,并了解精度设计中的相关制约因素;能够在图样上正确标注尺寸精度、几何精度和表面粗糙度等精度要求。
5. 了解常用检测方法与测量器具的工作原理,能够制定并实施合理的几何量检测方案,并对检测结果进行分析与处理。
成绩 要求
1、完成本课程全部必修内容(前九章)的视频学习、课堂讨论、单元测试及作业等,并参加线上考试。
2、spoc成绩评定:成绩以百分计,总分=单元测验(占50%)+课程讨论(占10%)+线上考试(占40%)。
3、附加分为作业完成与互评的得分,上限为5分(注:成绩总分不大于100分)。
课程大纲
绪论
课时目标:本章要求了解几何量精度设计研究对象,掌握互换性、标准化、优先数系的基本概念,理解互换性、标准化在现代化生产中的意义,明确互换性与公差、标准化、优先数系的关系,正确选用优先数系及优先数,为后续章节学习提供基础知识。
学习导航
1.1 课程介绍
1.2 互换性
1.3 标准与标准化
1.4 优先数系与优先数
案例解析
第1单元测验
拓展资源
尺寸精度设计
课时目标:本章学习国家标准有关尺寸精度的规定,是本课程的重要内容之一,涉及到的国家标准《极限与配合》是机械行业应用最广泛的基础标准,也是学习其它互换性标准的基础。本章要求了解《极限与配合》的构成与特点;掌握相关基本术语及定义;熟练应用标准公差和基本偏差等常用国标表格,并正确进行相关计算;了解未注尺寸公差;初步掌握极限与配合的合理选用,并能够在图样上正确标注。
学习导航
2.1 基本术语和定义
第2单元测验1
2.2 标准公差系列
2.3 基本偏差系列
2.4 优先、常用、一般公差带与优先、常用配合
第2单元测验2
2.5 孔、轴配合的精度设计
第2单元测验3
案例解析、
第2单元作业
第2单元进阶测验
拓展资源
几何精度设计
课时目标:本章学习国家标准关于几何精度的主要规定。本章是本课程的重要内容之一,也是本课程的难点所在。 本章要求了解几何精度的研究对象,掌握几何公差的种类、定义及其标注方法,理解几何公差带的特性及其作用,理解有关公差原则的基本概念,熟悉独立原则、包容要求、最大实体要求的特点和应用,了解几何误差的概念、评定及检测原则,初步掌握几何精度设计的原则和方法。
学习导航
3.1 几何要素和几何公差特征项目
3.2 几何公差的标注方法
第3单元测验1
3.3 几何公差带
第3单元测验2
3.4 公差原则
3.5 几何误差
3.6 几何精度设计
第3单元测验3
案例解析
第3单元作业
第3单元进阶测验
拓展资源
表面粗糙度
课时目标:本章要求理解表面粗糙度轮廓的基本概念,了解表面粗糙度轮廓对机械零件使用性能的影响,掌握表面粗糙度轮廓的主要评定参数及应用场合;掌握表面粗糙度精度要求在图样上的标注方法;初步掌握表面粗糙度的选用方法,了解表面粗糙度轮廓检测的基本方法。为合理选用表面粗糙度轮廓技术要求打下良好基础。
4.1 表面粗糙度轮廓的评定
4.2 表面粗糙度的技术要求
4.3 表面粗糙度的标注
案例解析
第4单元测验
拓展资源
滚动轴承结合的精度设计
课时目标:本章要求了解滚动轴承互换性的特点,掌握滚动轴承的公差等级及应用,理解掌握滚动轴承内、外径公差带的特点,初步掌握滚动轴承与轴和外壳孔的配合及选用,能够进行滚动轴承相配件的精度设计并在图纸上的正确标注。
学习导航
5.1 滚动轴承的互换性与使用要求
5.2 滚动轴承与孔、轴配合的精度设计
案例解析
第5单元测验
螺纹联接的精度设计
课时目标:本章要求了解螺纹种类及其主要几何参数,理解普通螺纹几何参数误差对互换性的影响,理解作用中径的概念,掌握螺纹中径合格性的判断原则,掌握螺纹公差精度的内容、选用与图样标注,了解螺纹参数的测量方法。
学习导航
6.1 普通螺纹几何精度分析
6.2 普通螺纹联接的精度设计
案例解析
第6单元测验
平键、矩形花键联接的精度设计
课时目标:本章要求了解普通平键联接和矩形花键联接的极限与配合的特点及其选用;掌握平键、矩形花键精度设计方法与标注,了解平键、矩形花键的检测方法。
学习导航
7.1 普通平键联接的精度设计
7.2 矩形花键联接的精度设计
案例解析
第7单元测验
渐开线圆柱齿轮传动的精度设计
课时目标:本章要求理解渐开线圆柱齿轮传动的使用要求以及影响使用要求的主要误差和来源,掌握评定圆柱齿轮精度的必检精度指标和齿轮副侧隙指标,初步掌握齿轮精度等级选择与齿轮精度设计的原则与方法,了解齿轮误差的检测方法。
学习导航
8.1 齿轮传动的使用要求
8.2 齿轮传递运动准确性精度分析及评定指标
8.3 齿轮传递运动平稳性精度分析及评定指标
8.4 齿轮载荷分布均匀性精度分析及评定指标
8.5 齿轮传动齿侧间隙的精度分析及评定指标
8.6 渐开线圆柱齿轮精度设计
案例解析
第8单元测验
测量技术基础
课时目标:本章要求掌握几何量测量的基本概念,了解长度计量单位和量值传递系统;掌握量块的基本知识;了解计量器具与测量方法的分类和计量器具的性能指标;掌握测量误差的基本概念、随机误差的分布规律和测量数据处理的基本方法。
学习导航
9.1 测量技术基本概念
9.2 计量器具与测量方法
9.3 测量误差
9.4 测量结果的数据处理
案例解析
第9单元测验
尺寸链(选修)
课时目标:本章要求掌握尺寸链的基本概念,了解尺寸链的基本类型和特点,掌握建立直线尺寸链的基本方法和步骤,能够运用完全互换性解尺寸链,了解用大数互换性解尺寸链的方法。
学习导航
10.1 尺寸链的基本概念
10.2 尺寸链的求解
案例解析
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预备知识
先修课程:工程制图、机械原理、机械设计,以及机械工程材料等课程。
参考资料
1. 教材:金嘉琦 张幼军. 几何量精度设计与检测(第2版). 北京:机械工业出版社,2018.
2. 参考书:
(1)甘永立. 几何量公差与检测(第10版). 上海:上海科技出版社,2015.
(2)王伯平.互换性与测量技术基础(第4版). 北京:机械工业出版社,2013.
常见问题
Q: 本次课程的学习模式?
A: 本课程涉及知识面广,综合应用性强,学时数少,标准繁多,术语定义难于记忆,概念规定不易理解。为此,本学期采用基于MOOC的混合式学习模式来提高学习效率和提升教学效果。
Q: 混合式学习模式的内涵?
A: 混合式学习模式中,学生不再是在教室被动接受知识,而是需要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性和创造性。从学习者的角度讲,混合式学习模式真正目的是将学习的内容应用到实践中,从而实现最有效的学习。因此,在注重掌握基本概念、基本原理和方法的基础上,加强书本知识在实践中的应用。
Q: 如何开展混合式学习?
A: 混合式学习模式的学习资源形式不只是书本,还包括:视频、音频、图片、文档等多种形态。学生应当学会利用网络、图书馆查阅文献,探究新知识,培养自主学习、自我发展的能力;并充分利用课堂面授的机会与老师、同学进行讨论交流,以便深刻内化知识,培养创新意识和专业素质。