《公差配合与技术测量》教学改革与实施

刘进明（南京铁道职业技术学院苏州校区 江苏 苏州 215137）

《公差配合与技术测量》教学改革与实施

刘进明
（南京铁道职业技术学院苏州校区 江苏 苏州 215137）

《公差配合与技术测量》是机械大类专业的重要课程，本专业学生必须掌握本课程重要的知识点，同时还必须掌握相关的测量技能。对《公差配合与技术测量》课程教学进行改革，将公差与配合的知识点分配到相关的实践课程中，将枯燥乏味的课堂教学变为有趣的学习并让学生动手制作和检测，使学生做到工学一体、能力递增，能够激发学生的学习兴趣，提高教学质量。

工学一体；能力递增；公差配合与技术测量；教学改革

企业的技术要求

在机械零件加工过程中，由于机床精度、计量器具精度、操作人员技术水平以及生产环境等诸多因素的影响，产品加工后得到的几何参数会不可避免地偏离设计时的理想要求而产生误差，即几何量的误差。几何量误差主要包括尺寸误差、形状误差、位置误差和表面粗糙度等。随着数控技术和计算机技术的发展，机械制造业由传统的生产方式向现代化的生产方式转化，在多品种、小批量的生产中，对产品的加工技术要求越来越高，不仅对产品的尺寸精度要求提升，而且对产品的形状误差、位置误差和表面粗糙度等方面也提出了更高的要求，从而要求学生的知识和技能必须提升，不仅要理解公差配合方面的知识，而且要具备较高的产品加工和检测方面的技能。

教学现状

由于《公差配合与技术测量》课程的理论性较强，概念性的解释较多，所以教师授课时多以灌输式讲解为主，所授内容比较抽象、乏味，并且该课程知识点多而杂，各知识点之间衔接紧密，承前启后。学生对教师的灌输式讲解容易感到疲倦，于是出现教师在讲台上讲得滔滔不绝，而学生在下面听得昏昏欲睡的尴尬局面。

随着多媒体教学方式的推广，教师可以将《公差配合与技术测量》课程的教学内容制作成Flash形式，通过动画和鲜艳的色彩对比引起学生的兴趣，改进粉笔加黑板单调的教学手段，可在一定程度上提高教学质量。然而就教学过程而言，依然是教师在讲台上唱主角，学生未能积极参与其中，教学效果和质量没有得到较大的提高，因此，必须进行有效的教学改革，以学生为“演员”，以教师为“导演”，让学生积极参与到教学之中，同时将《公差配合与技术测量》课程的知识点合理分配到相关的实践课程中，使学生在学习时做到工学一体，实现能力递增。

工学一体化教学改革及实施

（一）《公差配合与技术测量》课程知识点分配

根据对《公差配合与技术测量》课程知识点的研究分析，结合知识点内容的特征和学习要求，可以将本课程的知识点做如下分解。

1.“尺寸的公差与配合的基本概念以及图纸尺寸标注方式”在《机械零件识图与测绘》课程中讲解，让学生学会简单的零件测量和图纸表达，在零件的测绘过程中理解间隙配合、过盈配合等配合方式及选择。

2.“技术测量的基本知识及常用计量器具”在《钳工实习》课程中讲解。由于在钳工实习中，学生要依照零件图纸要求进行零件的制作，如锉削简单的方形、菱形、三角形等形状的零件，最后进行零件尺寸的检测。在此实训过程中，学生通过自己动手实践，可以掌握常用测量器具如游标卡尺、千分尺、百分表、高度尺、深度尺、角度尺、水平仪、量规等的知识和使用方法。

3.“形状和位置公差及粗糙度”中的直线度、圆度、圆柱度、同心度等知识点放在《机床零件的拆装训练》课程之中；平面度、平行度、垂直度、对称度等知识点放在《机械零件铣削磨削加工实训》课程之中；位置度、圆跳动度、全跳动、线轮廓度、面轮廓度、粗糙度等知识点放在《三坐标仪精密测量实训》课程之中。

（二）工学一体化教学改革实施

实施1：在《机床零件的拆装训练》课程中的项目——车床溜板移动在水平面内的直线度测量（见图1）。

图1 溜板移动在水平面内的直线度测量图

项目内容：在主轴和尾轴的顶尖间顶起一根检验棒，将百分表固定在溜板上，使百分表测头触接在检验棒的侧母线上。调整尾座使百分表在检验棒两端的读数相等。移动溜板作全部行程检验。画出运动曲线，百分表在全部行程上读数的最大代数差值就是直线度误差。

实施2：在《机床零件的拆装训练》课程中的项目——精车外圆件的圆度和圆柱度测量（见图2）。

图2 精车外圆的圆度和圆柱度测量图

项目内容：精车钢料试件的外圆，试件直径25mm，长度110mm。车削时试件用卡盘夹紧（不用尾座）试件，圆度允差0.01，圆柱度在100mm的测量长度上允差0.01，粗糙度小于2.5。将百分表固定在溜板上，使百分表测头触接在试件的侧母线上。移动溜板作全部行程检验，试件的同一横剖面内最大与最小直径之差为a圆度误差。同一轴剖面内最大与最小直径之差为b圆柱度误差。

实施3：在 《机械零件铣削磨削加工实训》课程中的项目——按图纸要求铣削、磨削一个六面体。除了尺寸精度要求之外，对零件的面的平面度，面与面的平行度，面与面的垂直度加工加以控制。不仅要求学生理解图纸的形位公差，同时要求掌握加工工艺要领，也要求掌握产品测量技能。

图3 零件图

图4 指示器测量平面度示例图

项目内容：进行平面度测量时，将磨削加工好的零件放在标准检测平台上，用微测计在80×50平面上取9个测量点，根据9个点的数据利用旋转法评定平面度误差；进行垂直度测量时，将基准平面A放置到标准检测平台上，用百分表在25×50平面上取9个测量点，根据9个点的数据利用图解法求出垂直度误差；进行平行度测量时，将基准平面B放置到标准检测平台上，用百分表在25×80平面上取9个测量点，根据9个点的数据利用图解法求出两平面的平行度误差。

图5 平面垂直度测量图

实施4：在《机械零件铣削磨削加工实训》课程中的项目——按图纸要求铣削一个凹槽，除了凹槽宽度尺寸加工精度有要求外，对凹槽对称度也提出要求。这就要求学生不仅要掌握凹槽铣削加工工艺，而且要理解对称度的涵义，并且知道如何进行产品检测，从而判断自己加工的产品是否合格。

图6 平面平行度测量图

图7 对称度训练零件图

项目内容：以80×50×25长方体零件为坯料，在80×25一侧用直径10mm铣刀加工宽度为20、深度为20的凹槽，宽度20不仅有尺寸精度要求（公差为0.033），而且要求对称于中心线，对称度0.1。学生在零件加工时，要掌握加工工艺要领，先以某一侧面为基准，控制单边30尺寸，然后在公差范围内加工20尺寸，最后检测上下两个30尺寸的实际偏差，从而可以计算出凹槽的对称度，据此判断加工零件是否合格。

实施5：用三坐标测量仪测量零件的位置度、圆跳动度、全跳动、线轮廓度、面轮廓度、粗糙度等。此实训项目主要在于培养学生操作三坐标测量仪的能力，培养学生细心、细致做事的态度。由于三坐标测量仪自身安装了专用测量软件，具有专业的分析计算能力，因此，学生对相关形位公差知识的接受不像前几个项目训练那样具体直观，更多地在于对概念内容的理解。

在教学实施中，应遵循“工学一体、能力递增”的原则，以项目为导向，以职业实践为重点，以典型零件加工为知识的载体，将课程核心知识和专业技能结合起来进行训练，从而体现教学内容的基础性、交叉性、创新性，实现教学过程的模块化、情境化。经过一学年5个班级的滚动课程改革实践，学生的学习兴趣浓了，主动性增强了，教师的教学轻松了，教学效果比以前提高了。有的学生到企业实习，企业反映学生对公差配合与技术测量方面知识的掌握及测量技能有了明显的进步。企业的评价是教学改革效果最好、最有力的证明。我们将与企业合作，进一步改革教学内容，结合企业案例实施教学，同时利用企业的技术设备，共同培养社会所需的合格人才。

[1]姜大源.当代德国职业教育主流教育思想研究——理论、实践与创新[M].北京：清华大学出版社，2007. [2]徐国庆.职业教育原理[M].上海：上海教育出版社，2007. [3]胡荆生.公差配合与技术测量基础[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2000.

[4]乔元信.公差配合与技术测量[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.

（本文责任编辑：王恒）

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1672-5727（2011）08-0078-02

刘进明（1966—），男，江苏高邮人，南京铁道职业技术学院苏州校区机械工程系讲师，工程师，主要从事产品及模具设计和专业教学工作。