《互换性与技术测量》教学大纲
一、课程基本信息 1. 课程编号：01322120 2. 课程体系/类别：学科基础课 3. 学时/学分：32/2学分
4. 先修课程：《画法几何及机械制图Ⅰ》、《工程训练Ⅰ》、《机械原理》 后续课程：《机械设计》、《机械制造学》、《机械制造装备设计》、课程设
计、毕业设计
5. 适用专业：机械设计制造及其自动化，以及相近专业。 二、课程目标
《互换性与技术测量》(以下简称“互换性”)是机械设计制造及其自动化专业的一门学科基础课，起着联系设计类课程与制造工艺类课程的纽带作用，在培养学生综合设计能力、产品质量检测和工程实践能力方面占有重要地位。
本课程的任务是通过课堂教学，使学生获得互换性与测量技术方面的基本知识，培养应用相关公差标准对产品进行精度设计和产品质量检测的能力，支撑专业学习成果中相应指标点的达成。
课程目标对学生能力要求如下：
课程目标1. 深刻理解互换性的含义，掌握有关公差与配合、几何公差、表面粗糙度的国家标准。
课程目标2. 理解互换性在产品设计中的重要性，培养学生在产品设计时应用互换性原则的能力。具备查阅应用相关国家标准，进行产品精度设计的能力。
课程目标3. 掌握测量技术的相关概念，具备合理选择通用计量器具，设计专用计量器具，使用计量器具检测机械零部件形状和位置误差，并具有分析测量结果的能力。
三、课程目标对学习成果的支撑关系
课程目标对学习成果的支撑关系
学习成果 学习成果指标点 课程目标 课程目标1 课程目标2 课程目标3 毕业要求1. 工程知识 1-3掌握专业基础知识，具备解决复杂机械问题能力。 2-1能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理识别和判断复毕业要求2. 问题分析 杂机械问题的核心步骤 毕业要求4. 研究 4-3能够构建实验系统和实验方案，对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效结论
四、教学内容与课程目标的关系
课程教学内容与课程目标的关系
序号 教学内容 教学要求 推荐 教学 对应的课 学时 方式 程目标 1. 绪论 (1) 本课程研究对象和内容 (1) 了解本课程的性质和任务。 (2) 学习本课程的目的 (2) 理解互换性原则； 1 (3) 如何进行本课程的学习 (3) 了解实现互换性的条件； (4) 互换性的概念、分类、重要性 (4) 了解优先数的基本原理及其应用。 (5) 实现互换性的条件 (6) 优先数和优先数系标准。 2 讲授 课程目标1 课程目标2 2. 尺寸的极限与圆柱结合的互换(1) 掌握有关公差与配合的基本术语及定性 义、极限尺寸判断原则。 (1) 极限与配合的常用术语与定(2) 理解公差与配合标准的实质，了解公义 差与配合国家标准的基本结构。 (2) 标准公差系列 (3) 掌握标准公差系列、基本偏差系列、课程目标1 2 10 讲授 (3) 基本偏差系列 公差与配合、一般公差国家标准的应用。 课程目标2 (4) 一般、常用和优先的公差带与(4) 熟练查阅标准公差及基本偏差表格，配合 熟练掌握尺寸公差带图及配合公差带图。 (5) 一般公差 (5) 掌握公差与配合选用的基本方法、原(6) 公差与配合的选用 则。 3. 测量技术基础知识及光滑工件(1) 了解计量器具的分类及其主要技术指尺寸的检测 标。 (1) 测量的基本概念 (2) 通过对随机误差分布规律及特点的分(2) 长度和角度计量单位与尺寸析，掌握测量结果的数据处理方法。 传递 (3) 了解工件验收时产生误收和误废的原3 (3) 计量器具的分类及主要技术因，掌握工件验收极限的确定及通用计量指标 器具的选择方法。 (4) 测量方法 (4) 掌握光滑极限量规公差带分布的特(5) 测量误差与数据处理 征、光滑极限量规工作尺寸的设计方法及(6) 光滑工件尺寸的检测 光滑极限量规型式的选择。 4 讲授 课程目标3 4. 几何公差及其检测 (1) 掌握几何公差项目的种类、标注方法。 (1) 几何公差种类及其标注方法； (2) 掌握几何公差项目的含义和公差带。 (2) 几何公差及其公差带 (3) 理解公差原则。 (3) 几何公差与尺寸公差的关系：(4) 掌握几何公差项目的选用原则和方课程目标1 4 独立原则与相关原则； 10 讲授 法。 课程目标2 (4) 几何公差的应用 (5) 掌握几何误差值的评定方法和测量结(5) 几何误差值的评定及测量结果的处理方法。 果的处理 (6) 了解几何误差的检测原则。 (6) 几何误差的检测原则及条件。 5. 表面粗糙度轮廓及其检测 (1) 理解表面粗糙度轮廓的概念。 (1) 表面粗糙度轮廓的基本概念 (2) 了解表面粗糙度轮廓对机械零件使用5 (2) 表面粗糙度轮廓的评定 性能的影响。 (3) 表面粗糙度轮廓技术要求在(3) 掌握表面粗糙度轮廓参数和参数值的课程目标1讲授 课程目标2 2 序号 教学内容 零件图上的标注方法 (4) 表面粗糙度轮廓的检测 教学要求 选用原则和方法。 (4) 熟练掌握表面粗糙度轮廓技术要求在零件图上标注的方法。 (5) 了解表面粗糙度轮廓的检测方法。 推荐 教学 对应的课 学时 方式 程目标 6. 公差与配合应用 (1) 滚动轴承的公差与配合 (2) 平键、半圆键、花键联接的公掌握滚动轴承、键、螺纹、渐开线圆柱齿6 差与配合 轮公差与配合标准，能在产品设计中应(3) 螺纹结合的公差与配合 用。 (4) 渐开线圆柱齿轮的公差与配合 2 讲授 课程目标1 课程目标2 (1) 了解比较仪的测量原理及主要结构；熟悉用比较仪测量外圆柱体直径的方法；了解内径量表的测量原理和读数方法；掌握滚动轴承内径的数据处理；掌握用“跳动1. 塞规检定、内孔测量、圆跳动原则”测量回转体零件的一般原理与方法；测量 7 2 加深对三种圆跳动误差定义的理解。 2. 箱体零件的综合测量 (2) 熟悉用普通计量器具及实验装置测量(选作一个) 箱体方向、位置误差的原理和方法；弄清和区分“独立原则”、“包容要求”和“最大实体要求”下各项方向、位置误差的含义，达到正确理解方向、位置公差的概念。 实验 课程目标3 五、课程教学方法 1. 课堂讲授
(1) 采用启发式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践和自学获得自己想学到的知识。
(2) 采用电子教案，CAI 课件，多媒体教学与传统板书教学相结合，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性。
(3) 采用案例教学。理论教学与工程实践相结合，引导学生应用基本理论知识对产品进行精度设计。
(4) 采用互动式教学。课内讨论和课外答疑相结合。 2. 大作业
围绕各章教学重点内容，除布置一定数量的课后作业外，布置大作业。针对复杂程度适中的机械产品，根据产品的功能要求，要求学生确定零件精度要求，包括装配精度和相关非标准件的精度，要求绘制装配图和所有非标准件的零件图。通过设计训练，提高学生利用所学知识解决工程实践问题的能力，以及图纸表达能力，清晰陈述观点，回答问题和团队合作能力。
组织形式及要求如下：
(1)学生可选择教师给定的题目，或自主选题，以小组为单位，明确每个人分工与责任；
(2)通过分析给定产品的工作原理，确定产品需要实现的装配精度，绘制产品的装配图，并标注装配尺寸，给出合理的装配技术要求；这一部分由小组共同讨论完成。
(3)分配每人完成指定零件图的尺寸标注和精度确定。
(4)提交成果，答辩。组内派出代表陈述，然后教师提问，指定学生回答。 3. 实验教学
实验是本课程一个重要环节，对完成测量技术教学具有重要的作用，通过实验使学生掌握有关测量技术方面的基本知识，简单零件测量方法，量具、量仪操作技能，巩固课堂所讲授的内容，提高查阅有关表格的能力。要求态度认真、原理清楚、方法正确、数据准确、实验报告工整。
选做1 个实验，按照实验指导书要求，学生独立或分组完成，并提交实验报告。
六、课程考核方法
检验课程目标达成度，评价学生学习成果达成度。考核环节包括平时成绩和期末考试成绩，总评成绩以百分计，满分100分，平时成绩由书面作业、大作业、实验、出勤，在团队中表现、学习态度等部分组成。各考核环节所占分值比例可根据具体情况微调，建议值及考核细则如下。
考核 依据 建议 分值 考核/评价细则 对应课 程目标 (1) 主要考核学生对每章节知识点的复习、理解和掌握程度。 书面 课程目标1 30 (2) 每次作业按30分制单独评分，取各次成绩的平均值作为书面作业作业 课程目标3 成绩。 出勤 10 根据学生出勤和课堂表现打分，按10分制评分。 平时40 成绩 (1) 考查应用所学知识，解决工程问题的实践能力、口头和文字表达 大作40 能力，以及团队合作能力； 课程目标2 业 (2) 教师根据图纸质量、报告和答辩情况评分，满分为40分。 实验 20 根据实验完成质量，以及实验报告质量评分，满分 20 分。 课程目标3 期末考试 60 (1) 卷面成绩100分。卷面成绩按比例计入课程总评成绩。 (2) 考核互换性条件、尺寸极限与圆柱结合的互换性、几何公差及检课程目标1 测、表面粗糙度及检测、公差与配合在产品设计中的应用、通用计量课程目标2 器具检测及光滑极限量规设计。 课程目标3 考试题型为选择题、分析题、计算题、作图题、设计题。 注：各课程根据实际确定平时成绩占比（一般为20%～40%）
七、课程目标达成度评价
课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价，以及课程总目标达成度评价，具体计算方法如下：
课程分目标达成度?总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节平均得分之和
总评成绩中支撑该课程目标相关考核环节目标总分
课程总目标达成度?
该课程学生总评成绩平均值
该课程总评成绩总分(100分)达成度评价值计算具体说明及示例如下表。字母B0、C0、D0和 E0分别表示总评成绩中书面作业、大作业、实验、期末考试的目标分值，其中B01 代表支撑课程目标1的书面作业目标值，B02代表支撑课程目标3的书面作业目标值，E01代表支撑课程目标1的期末考试目标值，E02代表支撑课程目标2的期末考试目标值，E03代表支撑课程目标3的期末考试目标值。B、C、D和E分别表示总评成绩中随堂作业、大作业、实验和期末考试实际平均得分。其中B1 代表支撑课程目标1的书面作业学生平均得分，B2代表支撑课程目标3的书面作业学生平均得分，E1代表支撑课程目标1的期末考试学生平均得分，E2代表支撑课程目标2的期末考试学生平均得分，E3代表支撑课程目标3的期末考试学生平均得分。
课程支撑环目节 标 课书面作程业 目期末考标1 试 课大作业 程目期末考标试 2 实验 课程书面作目业 标3 期末考试 目标分值 学生平均得分 达成度计算示例 B01 E01 C0 E02 D0 B02 E03 B1 课程目标1达成度=E1 C 课程目标2达成度=E2 D B2 E3 课程目标3达成度=B1?E1 B10?E10C?E2 C0?E02B2?D?E3 B02?D0?E03
互换性与技术测量教学大纲
