《互换性与技术测量》理论教学的案例化探索①

刘延星 陈玉娇 韩利发

(东莞理工学院 广东东莞 523808 )

《互换性与技术测量》课程是机械工程一级学科各专业的一门主干技术基础课，属于本专业的核心课程[1-3]。本课程将机械设计和制造工艺系列课程紧密地联系起来，是架设在技术基础课、专业课和实践教学课之间的桥梁。《互换性与技术测量》课程对机械设计与制造行业尤为重要，因为本课程的主要作用是解决设计过程中的核心技术问题：如何控制产品尺寸精度的尺寸公差和形状精度的几何公差。而且，机械类图纸上标注的大部分符号，均与本课程有关，这也进一步体现了《互换性与技术测量》课程的重要性。

然而，从毕业生的毕业设计情况来看，学生对尺寸和形状精度设计以及互换性标准的实际应用能力普遍较弱。例如，不知如何合理地参照国家标准进行精度设计，以及毕业设计图纸上的尺寸及形位公差等的标注不规范等。学生对本课程理论知识的理解不够深刻，以及未能及时对所学知识进行实践，是造成这种情况的重要原因。针对这一问题，接下来本文将首先分析《互换性与技术测量》课程的内容及特点，然后探索如何通过案例化提高学生对本课程理论知识的理解。

1 课程内容及特点

图1 《互换性与技术测量》理论教学的部分内容知识点

图2 减速器示意图

《互换性与技术测量》课程的主要内容为尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度，以及相应测量仪器的使用。该课程的主要教学目标为，使学生熟悉互换性的基本概念和有关公差配合的术语和定义，掌握公差与配合、表面粗糙度、技术测量等基本内容。此外，还应使学生熟练掌握正确的工程图样标注方法，学会使用测量仪器，能够正确测量零部件尺寸、几何公差及表面粗糙度，并培养学生运用相关知识对产品进行精度设计和产品质量检测的能力[4]。接下来本文将重点讨论《互换性与技术测量》的理论教学。

《互换性与技术测量》的理论教学内容可以分为互换性、极限与配合标准、几何公差标准、表面粗糙度标准、普通螺纹的公差与配合以及轴承与键的公差与配合等模块。部分模块内容如图1所示。

由图可知，《互换性与技术测量》课程具有多、强、大的特点。即术语定义多，代号符号多，标准规定多，牵涉内容多，经验总结多；原则性强，必须按照国标等有关规定进行设计；在实际应用中灵活性大[5]。

2 理论教学的案例化探索

《互换性与技术测量》课程理论教学的主要目的是培养学生的精度设计能力，因此引导学生从设计师的角度对本课程进行理解和学习，可以更好地应对本课程的多、强、大等特点。此外，将实际的机构案例化，综合囊括互换性、极限与配合标准以及几何公差标准等内容，将理论知识与实际应用结合起来，也可以更好地培养学生的设计思维，锻炼其实际应用能力。

本文试以减速器为例，对理论教学的案例化进行探索，尝试将本课程的理论知识囊括在一起。图2所示为减速器示意图。轴承盖与箱体一般采用螺钉连接，只需保证其可装配性，因此一般采用最大实体要求；轴颈与滚动轴承处的配合，因滚动轴承为标准件，因此以标准件为基准件，即轴颈与滚动轴承之间采用基孔制，滚动轴承与箱体之间采用基轴制；轴肩和孔肩应提出轴向圆跳动要求，轴颈及箱体孔应满足圆柱度要求，同时为了严格保证滚动轴承与轴颈及箱体之间的配合关系，对轴颈及箱体孔提出包容性要求[6]。

此处只是抛砖引玉，在实际理论教学过程中，可以开发更多的实际案例，例如模具等，尽量与学生专业相贴合。

3 结语

本文对《互换性与技术测量》课程理论教学的特点进行了分析，针对本课程多、强、大的特点，提出需引导学生从设计师的角度对本课程进行理解和学习。此外，还应将实际机构案例化，通过理论知识案例化来提高学生对尺寸和形状精度设计以及互换性标准的理解和运用能力。