“互换性与技术测量”教学中一些难点解答

邢晓红　窦小丽　陈文君

摘 要：以教学质量为基础，针对课程的重点和难点，用更加形象生动、易于深刻记忆的方式来讲解，教学效果已在“机械设计课程设计”、“机械制造课程设计”、金工实习中得到验证，成效显著。

关键词：互换性；技术测量；难点解答

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.221

0 引言

“互换性与技术测量”课程即“机械精度设计与检测”课程，是高等工科院校本科、专科机械工程及自动化、工业工程、车辆工程、车辆电子、材料成形与控制工程、焊接、精密仪器等专业的一门应用型很强的技术基础课。该课程内容包括尺寸精度设计与检测、几何精度设计与检测、表面粗糙度轮廓设计与检测以及典型零件（滚动轴承、螺纹、齿轮等）的精度设计与检测。这门课具有术语多，符号多，公式多，标准规定多，原则性强，实际应用时灵活性又比较大等特点，所以在学习过程中，要求学生要及时归纳总结，找出参数之间的关系与联系。“互换性与技术测量”中关于工作量规公差带的确定，以及几何公差带形状的确定，是本门课程的难点。很多同学在学习这两部分内容的时候很苦恼，觉得难以理解。现就这两部分内容，提出本人在课堂上的教学方法。

1 工作量规公差带的难点解答

对于成批、大量生产的零件来说，只要能判断出零件的作用尺寸和实际尺寸是否在尺寸公差带范围内就足够了，无需测出零件的实际尺寸，因此，用量规检验非常方便，而且检验效率高。在零件制造中，操作者对零件进行检验所使用的量规称为工作量规。工作量规包括通规和止规。如果通规通过被检零件，而止规不能通过被检零件，则零件合格。

在教学中，为了强化通规的止规的概念，分别以孔类零件和轴类零件讲解。工作量规是用来检验零件是否合格的，那么工作量规的公差带就一定要在零件尺寸公差带内；而且工作量规的精度要比零件的精度高得多，在公差带图反映出来的就是工作量规的公差带比尺寸公差带小，只占据尺寸公差带的一小部分。检验孔类零件时，量规相当于一个轴类零件，通规要通过所有合格的孔，通规就要做得小一些，通规公差带的一个极限尺寸就应等于孔的下极限尺寸，通规公差带的另外一个尺寸应在零件尺寸公差带内，由此可以得到通规的公差带，公差带大小用T1表示；止规不能通过所有合格的孔，那止规就要做得大一些，止规公差带的一个极限尺寸就应等于孔的上极限尺寸。同理，检验轴类零件时，量规相当于一个孔类零件，通规要通过所有合格的轴，通规就要做得大一些，通规公差带的一个极限尺寸就应等于轴的上极限尺寸；止规不能通过所有合格的轴，那止规就要做得小一些，止规公差带的一个极限尺寸就应等于轴的下极限尺寸。

加工时，合格的零件多，通规通过的概率大，其表面不可避免的发生磨损，为了使其具有一定的使用寿命，规定了通规的安全距离Z1。而止规只要在检验不合格的零件时，才会通过被检工件，磨损机会少，因此标准中没有规定止规的磨损公差。工作量规公差带图的确定思路如图1所示。

2 关于几何公差带形状的难点解答

几何公差的几何特征符号一共有14个，对应的公差带形状多种多样，其中有9种主要形状。此时，让学生回顾尺寸公差带的形状，做一比较。之后提出确定公差带形状的思路：要确定几何公差带形状，有两个关键要素。第一，公差带形状一定要能够包容实际被测要素；第二，该形状是所有能够包容实际被测要素形状的最小区域。

举例说明：轴线的直线度公差带，被测要素为轴线，零件实际加工出来后，轴线并不是理想的直线，而是一条空间曲线，这条空间曲线可以由哪些公差带形状包容进去呢？首先考虑可能的公差带形状，可能是一个圆柱内的区域，也可能是两个平行平面之间的区域。到底是哪一个呢？我们知道，两个平行平面可以包容圆柱，所以圆柱内的区域更小，从而确定了轴线的直线度公差带形状为圆柱内的区域，而不是两个平行平面之间的区域。通过其他几何公差带形状的分析，我们还可以得出一个结论：两个平行平面（和两个等距曲面）之间的区域是所有公差带形状当中最大的区域，当其他公差带形状不能包容实际被测实际要素时，公差带形状一定是两个平行平面（和两个等距曲面）之间的区域。

3 总结

本门课程是对国家标准中关于机械精度设计与检测的学习，实践性较强。要让学生能学以致用，必须通过一些易于理解、记忆的教学方法，让学生学懂、学通该课程。教学效果已在本院机械工程、机械电子工程、车辆工程等专业的“机械设计课程设计”、“机械制造课程设计”、金工实习中得到验证，成效显著。

参考文献：

[1]刘品，张也晗主编.机械精度设计与检测基础（第9版）[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2016（05）.

[2]国家质量监督检验检疫总局.国家标准化委员会.光滑极限量规技术条件GB/T1957-2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

作者简介：邢晓红（1980-），辽宁昌图人，讲师，江苏省大学生创新创业训练计划项目指导教师。