《公差配合與技術測量》教學改革與實施

劉進明（南京鐵道職業技術學院蘇州校區 江蘇 蘇州 215137）

《公差配合與技術測量》教學改革與實施

劉進明
（南京鐵道職業技術學院蘇州校區 江蘇 蘇州 215137）

《公差配合與技術測量》是機械大類專業的重要課程，本專業學生必須掌握本課程重要的知識點，同時還必須掌握相關的測量技能。對《公差配合與技術測量》課程教學進行改革，將公差與配合的知識點分配到相關的實踐課程中，將枯燥乏味的課堂教學變為有趣的學習并讓學生動手制作和檢測，使學生做到工學一體、能力遞增，能夠激發學生的學習興趣，提高教學質量。

工學一體；能力遞增；公差配合與技術測量；教學改革

企業的技術要求

在機械零件加工過程中，由于機床精度、計量器具精度、操作人員技術水平以及生產環境等諸多因素的影響，產品加工后得到的幾何參數會不可避免地偏離設計時的理想要求而產生誤差，即幾何量的誤差。幾何量誤差主要包括尺寸誤差、形狀誤差、位置誤差和表面粗糙度等。隨著數控技術和計算機技術的發展，機械制造業由傳統的生產方式向現代化的生產方式轉化，在多品種、小批量的生產中，對產品的加工技術要求越來越高，不僅對產品的尺寸精度要求提升，而且對產品的形狀誤差、位置誤差和表面粗糙度等方面也提出了更高的要求，從而要求學生的知識和技能必須提升，不僅要理解公差配合方面的知識，而且要具備較高的產品加工和檢測方面的技能。

教學現狀

由于《公差配合與技術測量》課程的理論性較強，概念性的解釋較多，所以教師授課時多以灌輸式講解為主，所授內容比較抽象、乏味，并且該課程知識點多而雜，各知識點之間銜接緊密，承前啟后。學生對教師的灌輸式講解容易感到疲倦，于是出現教師在講臺上講得滔滔不絕，而學生在下面聽得昏昏欲睡的尷尬局面。

隨著多媒體教學方式的推廣，教師可以將《公差配合與技術測量》課程的教學內容制作成Flash形式，通過動畫和鮮艷的色彩對比引起學生的興趣，改進粉筆加黑板單調的教學手段，可在一定程度上提高教學質量。然而就教學過程而言，依然是教師在講臺上唱主角，學生未能積極參與其中，教學效果和質量沒有得到較大的提高，因此，必須進行有效的教學改革，以學生為“演員”，以教師為“導演”，讓學生積極參與到教學之中，同時將《公差配合與技術測量》課程的知識點合理分配到相關的實踐課程中，使學生在學習時做到工學一體，實現能力遞增。

工學一體化教學改革及實施

（一）《公差配合與技術測量》課程知識點分配

根據對《公差配合與技術測量》課程知識點的研究分析，結合知識點內容的特征和學習要求，可以將本課程的知識點做如下分解。

1.“尺寸的公差與配合的基本概念以及圖紙尺寸標注方式”在《機械零件識圖與測繪》課程中講解，讓學生學會簡單的零件測量和圖紙表達，在零件的測繪過程中理解間隙配合、過盈配合等配合方式及選擇。

2.“技術測量的基本知識及常用計量器具”在《鉗工實習》課程中講解。由于在鉗工實習中，學生要依照零件圖紙要求進行零件的制作，如銼削簡單的方形、菱形、三角形等形狀的零件，最后進行零件尺寸的檢測。在此實訓過程中，學生通過自己動手實踐，可以掌握常用測量器具如游標卡尺、千分尺、百分表、高度尺、深度尺、角度尺、水平儀、量規等的知識和使用方法。

3.“形狀和位置公差及粗糙度”中的直線度、圓度、圓柱度、同心度等知識點放在《機床零件的拆裝訓練》課程之中；平面度、平行度、垂直度、對稱度等知識點放在《機械零件銑削磨削加工實訓》課程之中；位置度、圓跳動度、全跳動、線輪廓度、面輪廓度、粗糙度等知識點放在《三坐標儀精密測量實訓》課程之中。

（二）工學一體化教學改革實施

實施1：在《機床零件的拆裝訓練》課程中的項目——車床溜板移動在水平面內的直線度測量（見圖1）。

圖1 溜板移動在水平面內的直線度測量圖

項目內容：在主軸和尾軸的頂尖間頂起一根檢驗棒，將百分表固定在溜板上，使百分表測頭觸接在檢驗棒的側母線上。調整尾座使百分表在檢驗棒兩端的讀數相等。移動溜板作全部行程檢驗。畫出運動曲線，百分表在全部行程上讀數的最大代數差值就是直線度誤差。

實施2：在《機床零件的拆裝訓練》課程中的項目——精車外圓件的圓度和圓柱度測量（見圖2）。

圖2 精車外圓的圓度和圓柱度測量圖

項目內容：精車鋼料試件的外圓，試件直徑25mm，長度110mm。車削時試件用卡盤夾緊（不用尾座）試件，圓度允差0.01，圓柱度在100mm的測量長度上允差0.01，粗糙度小于2.5。將百分表固定在溜板上，使百分表測頭觸接在試件的側母線上。移動溜板作全部行程檢驗，試件的同一橫剖面內最大與最小直徑之差為a圓度誤差。同一軸剖面內最大與最小直徑之差為b圓柱度誤差。

實施3：在 《機械零件銑削磨削加工實訓》課程中的項目——按圖紙要求銑削、磨削一個六面體。除了尺寸精度要求之外，對零件的面的平面度，面與面的平行度，面與面的垂直度加工加以控制。不僅要求學生理解圖紙的形位公差，同時要求掌握加工工藝要領，也要求掌握產品測量技能。

圖3 零件圖

圖4 指示器測量平面度示例圖

項目內容：進行平面度測量時，將磨削加工好的零件放在標準檢測平臺上，用微測計在80×50平面上取9個測量點，根據9個點的數據利用旋轉法評定平面度誤差；進行垂直度測量時，將基準平面A放置到標準檢測平臺上，用百分表在25×50平面上取9個測量點，根據9個點的數據利用圖解法求出垂直度誤差；進行平行度測量時，將基準平面B放置到標準檢測平臺上，用百分表在25×80平面上取9個測量點，根據9個點的數據利用圖解法求出兩平面的平行度誤差。

圖5 平面垂直度測量圖

實施4：在《機械零件銑削磨削加工實訓》課程中的項目——按圖紙要求銑削一個凹槽，除了凹槽寬度尺寸加工精度有要求外，對凹槽對稱度也提出要求。這就要求學生不僅要掌握凹槽銑削加工工藝，而且要理解對稱度的涵義，并且知道如何進行產品檢測，從而判斷自己加工的產品是否合格。

圖6 平面平行度測量圖

圖7 對稱度訓練零件圖

項目內容：以80×50×25長方體零件為坯料，在80×25一側用直徑10mm銑刀加工寬度為20、深度為20的凹槽，寬度20不僅有尺寸精度要求（公差為0.033），而且要求對稱于中心線，對稱度0.1。學生在零件加工時，要掌握加工工藝要領，先以某一側面為基準，控制單邊30尺寸，然后在公差范圍內加工20尺寸，最后檢測上下兩個30尺寸的實際偏差，從而可以計算出凹槽的對稱度，據此判斷加工零件是否合格。

實施5：用三坐標測量儀測量零件的位置度、圓跳動度、全跳動、線輪廓度、面輪廓度、粗糙度等。此實訓項目主要在于培養學生操作三坐標測量儀的能力，培養學生細心、細致做事的態度。由于三坐標測量儀自身安裝了專用測量軟件，具有專業的分析計算能力，因此，學生對相關形位公差知識的接受不像前幾個項目訓練那樣具體直觀，更多地在于對概念內容的理解。

在教學實施中，應遵循“工學一體、能力遞增”的原則，以項目為導向，以職業實踐為重點，以典型零件加工為知識的載體，將課程核心知識和專業技能結合起來進行訓練，從而體現教學內容的基礎性、交叉性、創新性，實現教學過程的模塊化、情境化。經過一學年5個班級的滾動課程改革實踐，學生的學習興趣濃了，主動性增強了，教師的教學輕松了，教學效果比以前提高了。有的學生到企業實習，企業反映學生對公差配合與技術測量方面知識的掌握及測量技能有了明顯的進步。企業的評價是教學改革效果最好、最有力的證明。我們將與企業合作，進一步改革教學內容，結合企業案例實施教學，同時利用企業的技術設備，共同培養社會所需的合格人才。

[1]姜大源.當代德國職業教育主流教育思想研究——理論、實踐與創新[M].北京：清華大學出版社，2007. [2]徐國慶.職業教育原理[M].上海：上海教育出版社，2007. [3]胡荊生.公差配合與技術測量基礎[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2000.

[4]喬元信.公差配合與技術測量[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2005.

（本文責任編輯：王恒）

G712

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1672-5727（2011）08-0078-02

劉進明（1966—），男，江蘇高郵人，南京鐵道職業技術學院蘇州校區機械工程系講師，工程師，主要從事產品及模具設計和專業教學工作。