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教学大纲
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

第一节互换性及其在机械制造中的作用。掌握互换性原理、种类和作用。

第二节标准化与优先数系。掌握加工误差、公差、标准化等基本概念,了解优先数系及优先数的应用。

第三节极限与配合制的基本术语和定义。了解极限与配合制的基本术语和定义。

第三章 尺寸公差与圆柱结合的互换性

第一节概述。了解圆柱结合的使用要求,并能依据使用要求选择相应的配合和种类。

第二节标准公差系列。学习标准公差系列。

第三节基本偏差系列。学习基本偏差系列。

第四节极限与配合的选用。了解国标规定的公差与配合,公差配合的选用。

第四章 形状与位置公差

第一节基本概念。构成零件几何特征的点、线、面,形位公差的研究对象。

第二节形位公差公差特征项目、符号、标注及其公差带。了解特征项目及其符号;形位公差的标注方法以及学习所有国标规定的形位公差,并逐个进行公差带分析。

第三节形位误差的评定。主要包括直线度误差值和平面度误差值的评定。

第四节公差原则与公差要求。包括有术语与定义,独立原则,包容要求,最大实体要求。

第五节形位公差的选用。形位公差项目的选择,形状公差值的确定,基准的选择,未注公差的规定。

第五章 表面粗糙度

第一节基本概念。表面粗糙度对零件功能的影响。

第二节表面粗糙度的评定。基本术语和定义,主要评定参数,附加评定参数。

第三节表面粗糙度的参数值及其选用。

第四节表面粗糙度符号、代号及其注法。表面粗糙度的标注。

第六章滚动轴承与孔轴结合的互换性

第一节 滚动轴承的组成及其精度等级。滚动轴承的组成、分类及代号,滚动轴承的尺寸精度,旋转精度以及滚动轴承的应用。

第二节 滚动轴承和孔、轴结合的公差与配合。滚动轴承内径和外径公差的规定,滚动轴承平均直径公差带。

第三节 滚动轴承与孔轴结合的配合选用。轴承配合的选择,应用和标注。

第十章齿轮传动的互换性

第一节齿轮传动的使用要求及其标准的有关规定。齿轮传动的使用要求,齿轮的制造误差,齿轮精度等级及选用。

第二节影响齿轮传动质量的因素及检验参数。影响传递运动准确性的误差项目及第Ⅰ公差组;影响传动平稳性误差项目及第Ⅱ公差组;影响载荷分布均匀性的误差项目及第Ⅲ公差组;齿轮副侧隙的评定指标。

第三节 圆柱齿轮公差的选用。齿轮公差组检验参数的选择,齿轮副侧隙的确定,应用举例。

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

大纲制定人:宋绪丁

系主任: 成建联

教学院长:王国庆