1、互换性与技术测量教学大纲课程编码：课程名称：互换性与技术测量学时/学分：先修课程：机械制图 、 高等数学适用专业： 开课教研室： 一、课程性质与任务1课程性质：本课程是车辆工程专业的一门专业基础课、必修课。2课程任务：通过本课程的学习，使学生在机械设计、机械制造、设备维修等工作中能够合理运用公差与配合标准；正确理解各项精度要求，能够进行相应的精度设计、误差测量和测量数据处理等相关工作；为后续的有关课程的学习奠定基础。二、课程教学基本要求互换性与技术测量课程是众多后续课程的前导课程。该课程的主要目的是通过讲课、作业、实验和考试等教学环节，使学生掌握互换性与技术测量的基本原理；熟悉有关极限与配合的
2、基本概念；掌握若干基础公差标准的主要内容；初步掌握确定公差的原则和方法；一般了解几何量测量的基本工具和方法；初步建立测量误差的概念和计算方法。成绩考核形式：末考成绩（闭卷考试） （70%）平时成绩（平时测验、作业、实验、课堂提问、课堂讨论等） （30) 。成绩评定采用百分制，60 分为及格。三、课程教学内容第一章 绪 论1.教学基本要求让学生了解学科内涵和本课程的基本要求；了解学好本门课程需要的基础知识和本课程的重难点分布，了解学好本门课程的方法，增加学生对专业学习的兴趣和将要从事本专业工作的责任感和自豪感。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能了解几何精度与误差的基本概念；了解几何量公差标准
3、化的意义；掌握互换性的概念及其意义；理解优先数与优先数系；了解我国标准化与计量工作概况。3.教学重点和难点教学重点是互换性的概念及其意义。教学难点是优先数与优先数系。4.教学内容第一节 本课程的性质与主要内容第二节 机械制造中的互换性1.互换性及其意义2. 互换性的分类3.公差与检测实现互换性的条件第三节 标准化1. 标准化和标准2. 优先数和优先数系标准第二章 测量技术基础1.教学基本要求掌握误差处理的方法和计量器具选择的方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，了解有关测量的基本概念；了解长度单位与尺寸传递；了解量块的基本知识；理解测量方法的分类。了解测量器具的分类及基本技
4、术指标；理解测量误差的概念。理解测量误差产生的原因；了解测量误差的分类及其特征；了解测量数据的处理及定义，掌握计量器具的选择方法。3.教学重点和难点教学重点是测量误差的概念、产生的原因和分类。教学难点是测量误差处理的方法和计量器具的选择方法。4.教学内容第一节 概述第二节 长度基准与量值传递1.长度基准2.量值传递3.量块第三节 计量器具1.计量器具的分类2.计量器具的度量指标第四节 测量方法1.按实测量是否是被测量分类2.按示值是否是被测量的整个量值分类3.按测量时计量器具的测头与被测表面之间是否有机械作用的测量力分类4.按同时测量被测量的多少分类5.按被测量是否在加工过程中进行分类6.按被
5、测量在测量过程中所处的状态分类7.按决定测量结果的全部因素或条件是否改变分类第五节 测量误差和数据处理1.测量误差的概念2.测量误差的来源3.测量误差的分类4.测量精度5.测量结果的数据处理第三章 光滑圆柱体结合的互换性及其检测1.教学基本要求掌握极限和配合国家标准的体系与构成：极限制标准公差、基本偏差、配合制、公差带与配合。掌握极限和配合标准的应用：掌握公差等级的选择、配合制的选择、配合种类的选择。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生了解尺寸与公差的基本术语和有关配合的基本术语，掌握极限和配合国家标准的体系与构成：极限制标准公差、基本偏差、配合制、公差带与配合。掌握极限
6、和配合标准的应用：掌握公差等级的选择、配合制的选择、配合种类的选择。掌握光滑工件尺寸的验收原则和验收极限。3.教学重点和难点教学重点是标准公差，基本偏差，配合选择。教学难点是公差等级的选择、配合种类的选择和工件的验收方法。4.教学内容第一节 概述第二节 极限与配合的基本术语及其定义1.有关孔和轴的定义2.有关尺寸的术语及定义3.有关公差和偏差的术语及定义4.有关配合的术语及定义第三节 极限与配合国家标准的构成1.标准公差系列2.基本偏差系列3.极限与配合在图样上的标注4.一般、常用和优先的公差带与配合5.一般公差线性尺寸的未注公差第四节 极限与配合的选择1.基准制的选择2.公差等级的选择3.配
7、合的选择第五节 尺寸的检测1.概述2.验收极限3.计量器具的选择4.尺寸的测量方法第四章 形状和位置公差及其检测1.教学基本要求掌握形位公差的项目、符号及其公差带特点(大小、方向、位置和形状四要素 )；掌握形状和位置公差项目及形位公差带；掌握形位误差的检测原则与评定方法、形位公差的图样标注。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生理解形状和位置误差的基本概念及其对零件使用性能的影响；掌握形位公差的项目、符号及其公差带特点(大小、方向、位置和形状四要素 )；掌握形状和位置公差项目及形位公差带；理解处理形位公差与尺寸公差关系的公差原则；掌握形位误差的检测原则与评定方法、形位公差的
8、图样标注。3.教学重点和难点教学重点是形位公差的项目、符号及其公差带特点(大小、方向、位置和形状四要素 )；形位误差的检测原则与评定方法、形位公差的图样标注。教学难点是形状和位置公差项目及形位公差带；形位公差与尺寸公差关系的公差原则。4.教学内容第一节 概述1.形位公差的研究对象几何要素2.形位公差的特征项目及其符号3.形位公差的公差带第二节 形状公差与误差1.形状公差与公差带2.轮廓度公差与公差带3.形状误差及其评定第三节 位置公差与误差1.定向公差与公差带2.定位公差与公差带3.跳动公差与公差带4.位置误差的评定5.基准第四节 形位公差与尺寸公差的关系1.有关术语及定义2.独立原则3.相关
9、要求第六节 形位公差的选择与标注1.形位公差特征项目的选择2.形位公差值（或公差等级）的选择3.公差原则和公差要求的选择4.未注形位公差的规定5.形位公差选用标注举例6.形位公差标注应注意的问题第七节 形位误差的检测原则1.与理想要素比较的原则2.测量坐标值原则3.测量特征参数的原则4.测量跳动的原则5.控制实效边界原则第五章 表面粗糙度及其检测1.教学基本要求掌握表面粗糙度的评定、基本术语、评定参数与数值规定；掌握表面粗糙度评定参数的选择和标注方法；掌握表面粗糙度的选用原则及表面粗糙度高度参数常用检测方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生理解零件表面微观形状误差的形
10、成特点及其对互换性的影响；理解表面粗糙度的概念及其对零件使用性能的影响；掌握表面粗糙度的评定、基本术语、评定参数与数值规定；掌握表面粗糙度平定参数的选择和标注方法；掌握表面粗糙度的选用原则及表面粗糙度高度参数常用检测方法。3.教学重点和难点教学重点是表面粗糙度的评定、基本术语、评定参数与数值规定；表面粗糙度评定参数的选择和标注方法。教学难点是表面粗糙度的选用原则及表面粗糙度高度参数常用检测方法。4.教学内容第一节 概述第二节 表面粗糙度的评定1.基本术语2.评定参数3.评定参数的数值规定第三节 表面粗糙度在图样中的标注1.表面粗糙度符号2.表面粗糙度的代号及其标注3.标注示例第四节 表面粗糙度
11、的选择1.评定参数的选择2.评定参数值的选择第五节 表面粗糙度的检测1.比较法2.光切法3.干涉法4.针描法第六章 光滑极限量规设计1.教学基本要求掌握光滑工件尺寸的检验；理解光滑极限量规的基本概念；理解量规公差带的设置原因；掌握量规工作尺寸计算方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生掌握光滑工件尺寸的检验；理解光滑极限量规的基本概念；理解量规公差带的设置原因；掌握量规工作尺寸计算示例；了解普通计量器具检验的有关概念。3.教学重点和难点教学重点是光滑工件尺寸的检验。教学难点是量规工作尺寸计算方法。4.教学内容第一节 概述1.量规的作用2.量规的种类第二节 量规公差带1.
12、工作量规的公差带2.校对量规的公差带第三节 工作量规设计1.量规的设计原则及其结构2.量规的技术要求3.量规工作尺寸的计算4.量规设计应用举例第七章 滚动轴承的互换性1.教学基本要求掌握滚动轴承公差，熟悉滚动轴承与轴和壳体孔配合及选用原则。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生掌握滚动轴承公差：滚动轴承公差的基本概念；了解滚动轴承的精度等级及其内径、外径公差特点。熟悉滚动轴承与轴和壳体孔配合及选用原则。3.教学重点和难点教学重点是滚动轴承公差。教学难点是滚动轴承与轴和壳体孔配合及选用原则。4.教学内容第一节 滚动轴承的精度等级及其应用1.滚动轴承的精度等级2.滚动轴承精度等
13、级的选用3.滚动轴承的内径、外径公差带及其特点第二节 轴和外壳孔与滚动轴承的配合1.轴和外壳孔的公差带2.轴和外壳孔与滚动轴承配合的选用3.配合表面的其他技术要求4.选用举例第八章 键和花键的互换性及其检测1.教学基本要求掌握单键和花键的公差及标注；掌握键连接与花键联结公差与配合的基本计算。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生了解键和花键连接的种类和特点；掌握单键和花键的公差及标注；掌握键联结与花键连接公差与配合的基本计算。3.教学重点和难点教学重点是单键和花键的公差及标注。教学难点是键连接与花键连接公差与配合的基本计算。4.教学内容第一节 概述第二节 平键连接的互换性及
14、其检测1.平键连接的特点2.平键连接的公差带与配合种类3.平键连接的形位公差和表面粗糙度的选用及图样标注4.平键的检测第三节 花键连接的互换性及其检测1.花键连接的特点2.矩形花键的主要参数和定心方式3.矩形花键的公差与配合4.矩形花键的检测第九章 圆锥结合的互换性及其检测1.教学基本要求掌握圆锥配合的选用及其检测方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，使学生了解圆锥结合：圆锥结合的种类和特点，圆锥配合的类型，圆锥配合的选用及其检测方法。3.教学重点和难点教学重点是圆锥配合的类型。教学难点是圆锥配合的选用及其检测方法。4.教学内容第一节 概述1.圆锥配合的特点2.圆锥配合中的
15、基本参数3.锥度与锥角系列4.圆锥配合的种类5.圆锥配合的形成方法6.圆锥配合的基本要求第二节 圆锥几何参数误差对互换性的影响1 直径误差对配合的影响2.圆锥角误差对配合的影响3.圆锥形状误差对配合的影响第三节 圆锥公差及其选用1.圆锥公差项目2.圆锥公差的给定方法3.圆锥公差的选用第四节 圆锥的检测1.量规检验法2.间接测量法第十章 普通螺纹结合的互换性及其检测1.教学基本要求掌握螺纹公差带的定义、标注和公差表格的应用；掌握螺纹的标记及标注内容；掌握进行螺纹大径、中径和小径极限偏差的计算。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习使学生了解螺纹的分类及螺纹部分术语及定义：普通螺纹精度
16、的国家标准及其选用；掌握螺纹公差带的定义、标注和公差表格的应用；掌握螺纹的标记及标注内容；掌握进行螺纹大径、中径和小径极限偏差的计算。了解螺纹的几何参数，理解各种误差对互换性的影响；螺纹的检测方法。3.教学重点和难点教学重点是螺纹公差带的定义、标注和公差表格的应用。教学难点是螺纹的标记及标注内容；掌握进行螺纹大径、中径和小径极限偏差的计算。4.教学内容第一节 概述1.螺纹的种类和使用要求2.普通螺纹的基本牙型和主要几何参数第二节 螺纹几何参数误差对互换性的影响1.螺纹误差对互换性的影响2.牙型半角误差对互换性的影响3.中径误差对互换性的影响4.螺纹作用中径和中径合格性判断原则第三节 螺纹的公差
17、与配合及其选用1.普通螺纹的公差带2.螺纹的旋合长度与精度等级及其选用3.螺纹公差带与配合的选用4.螺纹在图样上的标注5.应用举例第四节 螺纹的检测1.综合检验2.单项测量第十一章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性及其检测1.教学基本要求掌握渐开线圆柱齿轮主要几何参数误差的检测方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习使学生了解了解齿轮的四个基本要求；理解三个公差组；齿轮副误差及评定标准；渐开线圆柱齿轮的精度及标注；掌握渐开线圆柱齿轮主要几何参数误差的检测方法。3.教学重点和难点教学重点是齿轮副误差及评定标准；渐开线圆柱齿轮的精度及标注。教学难点是渐开线圆柱齿轮主要几何参数误差的检测方
18、法。4.教学内容第一节 概述1.对齿轮传动的使用要求2.我国现行的齿轮精度标准第二节 单个齿轮的偏差项目及其检测1.轮齿同侧齿面偏差2.径向综合偏差与径向跳动3.齿厚偏差第三节 齿轮副的精度评定指标及其检测1.精度等级2.精度等级的选用3.偏差的允许值4.齿轮检验项目的确定5.齿轮精度等级在图样上的标注第四节 齿轮副的精度1.中心距偏差2.轴线平行度偏差3.轮齿接触斑点4.法向侧隙及齿厚极限偏差第五节 齿轮坯的精度与齿面粗糙度1.名次术语2.齿坯公差的选择3.齿面粗糙度第六节 齿轮精度设计举例第七节 齿轮新旧标准的差异第十二章 尺寸链1.教学基本要求掌握用完全互换法解尺寸链计算方法，用分组法、
19、修配法和调整法保证装配精度解装配尺寸链的方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习使学生理解尺寸链的有关术语及其定义；尺寸链的确立与分析；理解各组成环的区别，掌握用完全互换法解尺寸链计算方法，用分组法、修配法和调整法保证装配精度解装配尺寸链的方法。3.教学重点和难点教学重点是尺寸链的确立与分析。教学难点是用完全互换法解尺寸链计算方法，用分组法、修配法和调整法保证装配精度解装配尺寸链的计算方法。4.教学内容第一节 概述1.尺寸链的含义及其特性2.尺寸链的组成3.尺寸链的分类4.尺寸链的建立5.解算尺寸链的任务6.解算尺寸链的方法第二节 用完全互换法解尺寸链1.基本公式2.正计算3.
20、反计算4.中间计算第三节 用不完全互换法解尺寸链1.基本公式2.正计算3.反计算第四节 保证装配精度的其他措施1.分组互换法2.调整法3.修配法第十三章 计算机在本课程中的应用1.教学基本要求根据所学计算机语言的知识和本教材前面章节的相关内容，借助程序中的说明，能初步读懂两个应用实例程序。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习使学生了解计算机在互换性与测量技术中的应用概况；根据所学计算机语言的知识和本教材前面章节的相关内容，借助程序中的说明，能初步读懂两个应用实例程序；通过对两个应用实例程序的分析，使应用计算机解决工程实际问题的能力有一定提高。3.教学重点和难点教学重点是计算机在互
21、换性与测量技术中的应用概况。教学难点是对两个应用实例程序的分析。4.教学内容第一节 概述第二节 直线度误差的计算机处理1.程序设计思想2.程序框图3.界面布置4.程序清单第三节 光滑极限量规的计算机辅助设计1.设计思路2.程序框图3.部分程序清单4.程序运行举例四、 学时分配1.讲授内容及学时分配章序 内容 课时 备注一 绪论 2二 测量技术基础 2三 光滑圆柱体结合的互换性及其检测 6四 形状和位置公差及其检测 8五 表面粗糙度及其检测 4六 光滑极限量规设计 4七 滚动轴承的互换性 0 自学八 键和花键的互换性及其检测 0 自学九 圆锥结合的互换性及其检测 0 自学十 普通螺纹结合的互换性
22、及其检测 0 自学十一 渐开线圆柱齿轮传动的互换性及其检测 0 自学十二 尺寸链 6十三 计算机在本课程中的应用 0 自学合计 322.实践内容及学时分配序号 项目名称 内容提要 学时 必/选开1 直径测量 1用外径千分尺测量轴径。2用立式光学比较仪测量轴径。 3 必开2 跳动误差测量 1径向圆跳动误差的测量。2端面圆跳动误差的测量。 3 必开合计 6五、教材及参考书教材：互换性与测量技术主编：陈于萍 高晓康 出版社：高等教育出版社 出版时间：2005年。参考书：1.互换性与技术测量主编：邢闽芳 出版社：清华大学出版社 出版时间：2007 年。2.公差配合与测量技术主编：黄云清 出版社：机械工业出版社 出版时间：2007 年。3.互换性与技术测量 （第五版）主编：廖念钊 出版社：中国计量出版社 出版时间：2009 年。
