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《互换性与技术测量》课程教学大纲

课程代码：010131016

课程英文名称：Interchangeability and Measurement Technology 课程总学时：40 讲课：30 实验：10 上机：0

适用专业：机械设计制造及其自动化 机械电子工程 交通运输与车辆工程 热能与动力工程、

装备工程

大纲编写（修订）时间：2010.7

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

机械工业对国民经济的发展有特别重要的意义。互换性与测量技术学科的形成与发展与机械工业的发展密切相关。它不仅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，而且涉及机械电子等产品的设计、制造、维修、质量控制及生产管理等许多方面。因此，互换性与测量技术是一门综合性的应用技术基础学科。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1.使学生掌握互换性与技术测量的基本原理； 2.掌握各种结合件公差与配合标准的基础知识；

3.为后继课程打下一定的学习基础，在机械设计、机械制造、设备维修等工作中能够合理应用公差与配合标准，能进行一般的技术测量。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

1.基本知识：掌握机械原理，机械设计的一般知识，机械设计的原则等。

2.本课可与《机械设计》同时进行，相互配合、但最好在《机械设计》课程设计之前完成教学，以便于学生进行课程设计，并为其它后续课程学习和毕业设计提供必要的有关互换性与技术测量技术的基本知识。

3.基本技能：学生应掌握设计计算、结构设计基础，掌握一般的测量技法等。 （三）实施说明

1.各部分内容在重点、深度和广度方面的要求

（1）轴结合的极限与配合部分：理解并掌握尺寸、公差、偏差以及配合的术语和定义。熟练掌握尺寸公差带的定义以及尺寸公差带图的画法，了解配合公差带的定义及配合公差带图的画法。理解并掌握公差与配合国家标准的组成与特点。掌握基准制的概念及选用原则。熟练掌握基本偏差代号、公差带代号、配合代号。掌握公差与配合的选用。

（2）形状和位置公差部分: 理解并掌握有关几何要素的几种名称及含义。掌握形位公差项目的符号及其标注方法。理解并掌握形状和位置公差带特征。理解并掌握形状和位置误差值的评定。理解并掌握两种公差原则。理解并掌握形位公差值的选用原则。

（3）表面粗糙度部分: 正确理解表面粗糙度的含义。了解表面粗糙度对零件功能的影响。理解并掌握有关术语的定义。理解并掌握表面粗糙度评定参数。掌握高度参数在图样上的标注方法，其他参数的标注作一般的了解。掌握表面粗糙度的选用。

重点：表面粗糙度的评定参数；表面粗糙度的选用。

（4）光滑工件尺寸检验和量规设计部分：了解光滑工件尺寸的验收原则、安全裕度和验收极限。了解光滑极限量规的种类和作用。掌握量规公差带的位置的布置原则。掌握量规工作尺寸的计算。

重点：光滑极限量规的公差、工作量规的设计

（5）零件典型表面公差配合与检测部分: 掌握滚动轴承公差的选择。了解普通螺纹的分类，掌握普通螺纹的公差与配合。掌握螺纹的标注方法及检测。明确齿轮传动的使用要求。了解单个齿轮的误差及其公差项目。了解齿轮副误差及其公差项目。掌握齿轮精度标准及其应用。

2．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。

3．教学手段：本课程属于专业基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

4．实验辅助教学：采用必做实验和选做实验等辅助学生学习测量技术，理解公差的含义及选用方法和测量方法。

（四）对先修课的要求 要求学生先修《机械制图》、《金属工艺学》、《材料力学》和《机械原理》等课程，并达到这些课程的基本要求。

（五）对习题课、实践环节的要求

1. 根据教学重点内容安排习题课和习题作业，内容多样化，加强零件互换性参数设计的训练。设计大作业，份量一般包含装配图１张，零件图４张，提高学生分析问题与解决问题能力、熟悉标准与规范的应用。

2. 学生必须独立、按时完成习题和设计作业。习题和作业完成情况应作为评定课程成绩的一部分。

3. 通过讲述本实验课程的目的、要求及实验原于理和仪器的操作规程等内容，要求学生完成整个实验的操作过程的训练，使学生了解了一些常用计量器具和仪器的测试方法，能进行实验数据处理和误差分析，并能提出减小误差的措施，具有解决实际问题的能力。

4. 共设计了20学时，9个实验，其中4个必开实验，其它为选做或观摩性实验。要求学生共做五个实验（共10学时），其中4个必做实验和一个选做实验。实验过程中每组人数不能太多，以保证学生的动手机会。

（六）课程考核方式 1.考核方式：考试。

2.考核目标：考核学生掌握几何量公差的含义，并熟练运用所学知识，利用标准解决精度设计，精度优化等问题。

3.成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占10%，实验成绩占20%，期末考试成绩占70%。

平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；实验成绩由实验老师参照相关规定按百分制给出，实验无成绩或实验不及格，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计。

（七）参考书目

《几何量公差与测量技术》, 张玉编，东北大学出版社，2006 《互换性与技术测量》, 廖念钊编，中国计量出版社，2000 《互换性与技术测量基础》胡风兰编，高等教育出版社， 2006 《机械精度设计与测量技术》, 于峰编，北京大学出版社，2008。

二、中文摘要

本课程是机械工程及相关专业的专业基础课，主要面向机械设计制造及其自动化，交通运输等专业学生。课程主要讲述几何量公差与测量方面的知识，包括：孔轴结合的极限与配合，形位

公差、表面粗糙度的国家标准，以及螺纹、轴承等标准件的几何精度。除理论课以外还设置了相应的实验，以增强学生的感性认识和实际的测量操作能力，以加深对所学内容的理解。

三、课程学时分配表

序号 1 2 2.1 2.2 3 3.1 3.2 3.3 4 4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.3 6 6.1 6.2 6.3 6.4 教学内容 第01章 绪论 第02章 孔、轴结合的极限与配合 公差与配合的基本含义 公差与配合的国家标准的组成及选用 用立式光学计测量轴径 第03章 形状和位置公差 形位公差项目的符号及其标注方法 形位公差带的特点 形位误差的评定及形位公差的选用 用合像水平仪测量直线度误差 第04章 表面粗糙度 表面粗糙度评定参数与标注方法 表面粗糙度的选用。 表面粗糙度实验（选作） 第05章 光滑工件尺寸检验和量规设计 光滑工件尺寸的检测 光滑极限量规的种类与特点 光滑极限量规设计 第06章 零件典型表面公差配合与检测 滚动轴承的公差及选用 普通螺纹公差与配合 单个齿轮的误差及其公差项目 齿轮副的误差及检测 复杂零件测量（综合实验） 合计 学时 2 6 8 6 6 12 40 讲课 2 4 2 2 6 2 2 2 4 2 2 6 2 2 2 8 2 2 2 2 30 实验 2 2 2 2 2 2 4 4 10 上机

四、教学内容及基本要求

第1部分 绪论

总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:

1）介绍互换性的概念及分类；

2）理解并掌握公差、检测、标准化及互换性之间的关系。（国标与国际标准的关系）； 3）理解并掌握优先数系。 重 点:

对互换性概念的理解。 难 点:

完全互换与不完全互换之间的区别。

习 题:

优先数及优先数系的计算。

第2部分 孔、轴结合的极限与配合

总学时(单位：学时):6 讲课:4 实验:2 上机:0 第2.1部分 公差与配合的基本含义（讲课2学时） 具体内容:

1) 掌握尺寸、公差、偏差以及配合的术语和定义；

2) 掌握尺寸公差带的定义以及尺寸公差带图的画法； 3) 掌握配合公差带的定义及配合公差带图的画法。

第2.2部分 极限与配合国家标准及极限与配合的选用（讲课2学时） 具体内容:

1) 掌握公差与配合国家标准的组成与特点；

2) 掌握基准制的概念及选用原则； 3) 公差与配合的选用。 重 点:

公差与配合的选用原则。 难 点:

标准公差和基本偏差与公差带之间的关系。 习 题:

公差及极限偏差查表及计算练习，公差与配合的选用练习。 实 验：

用立式光学计测量轴径（2学时）。 第03部分 形状和位置公差

总学时(单位：学时):8 讲课:6 实验:2 上机:0

第3.1部分 形位公差项目的符号及其标注方法（讲课2学时） 具体内容:

1) 掌握有关几何要素的几种名称及含义； 2) 形位公差项目的符号及其标注方法。 第3.2部分 形位公差带的特点（讲课2学时） 具体内容:

掌握形状和位置公差带特征。

第3.3部分 形位误差的评定及形位公差的选用（讲课2学时） 具体内容:

1) 掌握形状和位置误差值的评定；

2) 掌握形位公差的两种公差原则； 3) 掌握形位公差值的选用原则。 重 点:

形状和位置公差项目、公差带，公差原则，形位公差的选用。 难 点:

公差原则，形位公差的选择及标注。 习 题:

形位公差的标注。 实 验:

用合像水平仪测量直线度误差（2学时）。

第4部分 表面粗糙度

总学时(单位：学时):6 讲课:4 实验:2 上机:0

第4.1部分 表面粗糙度评定参数与标注方法（讲课2学时） 具体内容:

1) 掌握表面粗糙度的含义；

2) 掌握表面粗糙度对零件功能的影响；

3） 掌握表面粗糙度评定参数。掌握高度参数在图样上的标注方法。 第4.2部分 表面粗糙度的选用（讲课2学时） 具体内容:

掌握表面粗糙度的选用。 重 点:

表面粗糙度的评定参数；表面粗糙度的选用。 难 点:

表面粗糙度的选用。 习 题:

表面粗糙度选用及标注。 实 验:（选作）（2学时）

第05部分 光滑工件尺寸检验和量规设计

总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0 第5.1部分 光滑工件尺寸的检测（讲课2学时） 具体内容:

掌握光滑工件尺寸的验收原则、安全裕度和验收极限。 第5.2部分 光滑极限量规的种类与特点（讲课2学时） 具体内容:

掌握光滑极限量规的种类和作用。

第5.3部分 光滑极限量规设计（讲课2学时） 具体内容:

1) 掌握量规公差带的位置的布置原则；

2) 掌握量规工作尺寸的计算。 重 点:

1）光滑极限量规的公差； 2）工作量规的设计。 难 点:

工作量规的设计。 习 题:

1）计量器具选择； 2）工作量规设计。

第06部分 零件典型表面公差配合与检测

总学时(单位：学时):12 讲课:8 实验:4 上机:0 第6.1部分 滚动轴承的公差及选用（讲课2学时） 具体内容:

掌握滚动轴承公差的选择。

第6.2部分 普通螺纹公差与配合（讲课2学时） 具体内容: