劉延星 陳玉嬌 韓利發(fā)

(東莞理工學(xué)院 廣東東莞 523808 )

《互換性與技術(shù)測量》課程是機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科各專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，屬于本專業(yè)的核心課程[1-3]。本課程將機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝系列課程緊密地聯(lián)系起來，是架設(shè)在技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實(shí)踐教學(xué)課之間的橋梁。《互換性與技術(shù)測量》課程對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)尤為重要，因?yàn)楸菊n程的主要作用是解決設(shè)計(jì)過程中的核心技術(shù)問題：如何控制產(chǎn)品尺寸精度的尺寸公差和形狀精度的幾何公差。而且，機(jī)械類圖紙上標(biāo)注的大部分符號(hào)，均與本課程有關(guān)，這也進(jìn)一步體現(xiàn)了《互換性與技術(shù)測量》課程的重要性。

然而，從畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)情況來看，學(xué)生對(duì)尺寸和形狀精度設(shè)計(jì)以及互換性標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用能力普遍較弱。例如，不知如何合理地參照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精度設(shè)計(jì)，以及畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙上的尺寸及形位公差等的標(biāo)注不規(guī)范等。學(xué)生對(duì)本課程理論知識(shí)的理解不夠深刻，以及未能及時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐，是造成這種情況的重要原因。針對(duì)這一問題，接下來本文將首先分析《互換性與技術(shù)測量》課程的內(nèi)容及特點(diǎn)，然后探索如何通過案例化提高學(xué)生對(duì)本課程理論知識(shí)的理解。

1 課程內(nèi)容及特點(diǎn)

圖1 《互換性與技術(shù)測量》理論教學(xué)的部分內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)

圖2 減速器示意圖

《互換性與技術(shù)測量》課程的主要內(nèi)容為尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度，以及相應(yīng)測量儀器的使用。該課程的主要教學(xué)目標(biāo)為，使學(xué)生熟悉互換性的基本概念和有關(guān)公差配合的術(shù)語和定義，掌握公差與配合、表面粗糙度、技術(shù)測量等基本內(nèi)容。此外，還應(yīng)使學(xué)生熟練掌握正確的工程圖樣標(biāo)注方法，學(xué)會(huì)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(yǎng)學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精度設(shè)計(jì)和產(chǎn)品質(zhì)量檢測的能力[4]。接下來本文將重點(diǎn)討論《互換性與技術(shù)測量》的理論教學(xué)。

《互換性與技術(shù)測量》的理論教學(xué)內(nèi)容可以分為互換性、極限與配合標(biāo)準(zhǔn)、幾何公差標(biāo)準(zhǔn)、表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)、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(nèi)容如圖1所示。

由圖可知，《互換性與技術(shù)測量》課程具有多、強(qiáng)、大的特點(diǎn)。即術(shù)語定義多，代號(hào)符號(hào)多，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定多，牽涉內(nèi)容多，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)多；原則性強(qiáng)，必須按照國標(biāo)等有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)；在實(shí)際應(yīng)用中靈活性大[5]。

2 理論教學(xué)的案例化探索

《互換性與技術(shù)測量》課程理論教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的精度設(shè)計(jì)能力，因此引導(dǎo)學(xué)生從設(shè)計(jì)師的角度對(duì)本課程進(jìn)行理解和學(xué)習(xí)，可以更好地應(yīng)對(duì)本課程的多、強(qiáng)、大等特點(diǎn)。此外，將實(shí)際的機(jī)構(gòu)案例化，綜合囊括互換性、極限與配合標(biāo)準(zhǔn)以及幾何公差標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，也可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維，鍛煉其實(shí)際應(yīng)用能力。

本文試以減速器為例，對(duì)理論教學(xué)的案例化進(jìn)行探索，嘗試將本課程的理論知識(shí)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(shí)體要求；軸頸與滾動(dòng)軸承處的配合，因滾動(dòng)軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，因此以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件，即軸頸與滾動(dòng)軸承之間采用基孔制，滾動(dòng)軸承與箱體之間采用基軸制；軸肩和孔肩應(yīng)提出軸向圓跳動(dòng)要求，軸頸及箱體孔應(yīng)滿足圓柱度要求，同時(shí)為了嚴(yán)格保證滾動(dòng)軸承與軸頸及箱體之間的配合關(guān)系，對(duì)軸頸及箱體孔提出包容性要求[6]。

此處只是拋磚引玉，在實(shí)際理論教學(xué)過程中，可以開發(fā)更多的實(shí)際案例，例如模具等，盡量與學(xué)生專業(yè)相貼合。

3 結(jié)語

本文對(duì)《互換性與技術(shù)測量》課程理論教學(xué)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，針對(duì)本課程多、強(qiáng)、大的特點(diǎn)，提出需引導(dǎo)學(xué)生從設(shè)計(jì)師的角度對(duì)本課程進(jìn)行理解和學(xué)習(xí)。此外，還應(yīng)將實(shí)際機(jī)構(gòu)案例化，通過理論知識(shí)案例化來提高學(xué)生對(duì)尺寸和形狀精度設(shè)計(jì)以及互換性標(biāo)準(zhǔn)的理解和運(yùn)用能力。