《互換性與技術測量》理論教學的案例化探索①

劉延星 陳玉嬌 韓利發

(東莞理工學院 廣東東莞 523808 )

《互換性與技術測量》課程是機械工程一級學科各專業的一門主干技術基礎課，屬于本專業的核心課程[1-3]。本課程將機械設計和制造工藝系列課程緊密地聯系起來，是架設在技術基礎課、專業課和實踐教學課之間的橋梁?！痘Q性與技術測量》課程對機械設計與制造行業尤為重要，因為本課程的主要作用是解決設計過程中的核心技術問題：如何控制產品尺寸精度的尺寸公差和形狀精度的幾何公差。而且，機械類圖紙上標注的大部分符號，均與本課程有關，這也進一步體現了《互換性與技術測量》課程的重要性。

然而，從畢業生的畢業設計情況來看，學生對尺寸和形狀精度設計以及互換性標準的實際應用能力普遍較弱。例如，不知如何合理地參照國家標準進行精度設計，以及畢業設計圖紙上的尺寸及形位公差等的標注不規范等。學生對本課程理論知識的理解不夠深刻，以及未能及時對所學知識進行實踐，是造成這種情況的重要原因。針對這一問題，接下來本文將首先分析《互換性與技術測量》課程的內容及特點，然后探索如何通過案例化提高學生對本課程理論知識的理解。

1 課程內容及特點

圖1 《互換性與技術測量》理論教學的部分內容知識點

圖2 減速器示意圖

《互換性與技術測量》課程的主要內容為尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度，以及相應測量儀器的使用。該課程的主要教學目標為，使學生熟悉互換性的基本概念和有關公差配合的術語和定義，掌握公差與配合、表面粗糙度、技術測量等基本內容。此外，還應使學生熟練掌握正確的工程圖樣標注方法，學會使用測量儀器，能夠正確測量零部件尺寸、幾何公差及表面粗糙度，并培養學生運用相關知識對產品進行精度設計和產品質量檢測的能力[4]。接下來本文將重點討論《互換性與技術測量》的理論教學。

《互換性與技術測量》的理論教學內容可以分為互換性、極限與配合標準、幾何公差標準、表面粗糙度標準、普通螺紋的公差與配合以及軸承與鍵的公差與配合等模塊。部分模塊內容如圖1所示。

由圖可知，《互換性與技術測量》課程具有多、強、大的特點。即術語定義多，代號符號多，標準規定多，牽涉內容多，經驗總結多；原則性強，必須按照國標等有關規定進行設計；在實際應用中靈活性大[5]。

2 理論教學的案例化探索

《互換性與技術測量》課程理論教學的主要目的是培養學生的精度設計能力，因此引導學生從設計師的角度對本課程進行理解和學習，可以更好地應對本課程的多、強、大等特點。此外，將實際的機構案例化，綜合囊括互換性、極限與配合標準以及幾何公差標準等內容，將理論知識與實際應用結合起來，也可以更好地培養學生的設計思維，鍛煉其實際應用能力。

本文試以減速器為例，對理論教學的案例化進行探索，嘗試將本課程的理論知識囊括在一起。圖2所示為減速器示意圖。軸承蓋與箱體一般采用螺釘連接，只需保證其可裝配性，因此一般采用最大實體要求；軸頸與滾動軸承處的配合，因滾動軸承為標準件，因此以標準件為基準件，即軸頸與滾動軸承之間采用基孔制，滾動軸承與箱體之間采用基軸制；軸肩和孔肩應提出軸向圓跳動要求，軸頸及箱體孔應滿足圓柱度要求，同時為了嚴格保證滾動軸承與軸頸及箱體之間的配合關系，對軸頸及箱體孔提出包容性要求[6]。

此處只是拋磚引玉，在實際理論教學過程中，可以開發更多的實際案例，例如模具等，盡量與學生專業相貼合。

3 結語

本文對《互換性與技術測量》課程理論教學的特點進行了分析，針對本課程多、強、大的特點，提出需引導學生從設計師的角度對本課程進行理解和學習。此外，還應將實際機構案例化，通過理論知識案例化來提高學生對尺寸和形狀精度設計以及互換性標準的理解和運用能力。