鎖小紅
中國勞動關系學院,北京 100048
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機械制圖中融入公差配合的教學實踐*
鎖小紅*
中國勞動關系學院,北京 100048
機械制圖是一門理論兼具實踐的技術基礎課,教學中不能只局限于理論講解,而要融入實訓,通過實訓熟練掌握作圖的理論和技能。分析學生在機械制圖與公差配合課程中應掌握的內容,從理論與實踐方面探討在機械制圖中融入公差配合的教學實踐。
機械制圖;公差配合;教學改革;教學實踐
機械制圖是高校機械類專業必修的技術基礎課,既有理論又有實踐,理論完整系統,實踐與工程實際緊密結合。公差配合的技術性與實用性都很強,是生產一線的技術人員必須具備的基本知識。技術人員不僅需要看懂圖紙、熟悉其中的尺寸標注、技術要求,還要理解圖樣上的公差、配合與表面粗糙度等相關內容。這兩門課程都是專業基礎課,彼此之間有很大關聯,將其有機整合,既可提高教與學的效率,便于學生融會貫通,加深理解;又能使學生不斷了解最新技術,激發學習興趣;達到培養空間想象能力、創新能力的目標,為后續課程打下良好基礎。
機械制圖中融入公差配合,不能簡單地將兩門課程合并,課時疊加。而要打破機械制圖、公差配合與技術測量獨立分塊教學的現狀,將兩門課程有機結合,融合滲透相關知識點,使學生從多方面掌握專業知識,構建系統的知識體系,改變傳統的單門課程分別講授的靜態教學模式,提高教的效率,學的吸收率。
公差配合在機械制圖中主要體現在標注及技術要求等相關知識點[1],因此,在機械制圖中融入公差配合主要以機械制圖課程標準為主線,根據機械制圖的理論體系,將機械制圖、公差配合、技術測量(技術測量或作為公差配合課程的一個部分)等課程進行有機整合,把相關知識點和實踐技能提取歸納,依照理論指導、實物測繪、手工繪圖、理論檢查的路線完成教學目標,在學習與實踐過程中不斷深化理論知識,完成理論與實踐的雙豐收。
傳統教學中,公差配合是單獨一門課程,內容較多。在融入機械制圖時,應選擇在圖紙上體現的標注及技術要求等相關內容。根據工程圖紙的要求,主要在以下方面進行整合:
(一)尺寸標注
機械制圖中講授尺寸標注時,增加與此相關的內容,如尺寸精度、尺寸公差、尺寸測量原理、測量儀器與測量方法。
尺寸標注是機械制圖的重難點,學生缺乏工程實踐經驗,對尺寸標注無切身體驗,標注時通常依葫蘆畫瓢,較強理解基準、定位尺寸以及兩者之間的關系。機械制圖中講授尺寸標注時,融入公差配合的常用尺寸測量工具,借助實際零件與測量工具,講解測量工具的原理、測量方法,進行測量實踐,一方面學習測量工具的使用,同時在測量實踐中掌握基準、定形尺寸、定位尺寸,定形與定位的區別以及在圖紙上如何標注,使機械制圖中枯燥難記的尺寸標注變得生動直觀易掌握。
(二)零件圖
機械制圖中講授零件圖時,將公差配合中的形位公差及其測量融入其中。
零件圖的繪制與識讀是機械制圖的核心內容。零件圖中標注的各種符號及技術要求,以往只粗略帶過。學生往往知其然而不知其所以然,自已繪制零件圖時,對技術要求及形位公差、表面粗糙度無從下手。尤其對標準公差、基本偏差、基準制、形狀公差與位置公差更是十分模糊,不甚了解。而上述內容恰恰是公差配合的核心,因此,將這些內容融入零件圖教學中,并恰當處理兩者的關系。使學生首先理解尺寸公差、形位公差與表面粗糙度,其次在零件圖中標注,最終使得難點分散,學生易于接受。
(三)裝配圖
裝配圖中配合尺寸是必不可少的標注內容。在裝配圖中,融入孔、軸的公差配合及所涉及的基準制、配合性質等。
從零部件裝配引入配合的概念,復習零件圖講授時融入的尺寸公差,根據尺寸公差的大小,介紹公差配合中的三種配合性質。繪制基本偏差系列圖,輔助講解基本偏差決定配合性質,公差等級決定加工精度的規律,使學生直觀掌握公差等級越高公差帶越窄,零件的加工精度越高,從而理解基本偏差決定配合性質的規律。
(四)螺紋與緊固件
螺紋與緊固件是最普通最常見的標準件。螺紋的檢測也是公差配合的重要實踐教學內容。公差配合中有專用量具測量螺紋的大徑、中徑、小徑和螺距,但是對于圖紙中出現的中徑公差代號,機械制圖中只講定義,不做過多解釋,學生無法理解。在機械制圖中講授螺紋畫法時,融入公差配合中的螺紋檢測,通過螺紋檢測實踐,使學生對螺紋標注有完整的概念。
機械制圖既有理論又有實踐,公差配合的技術性和實踐性都很強。要實現兩者的有機整合,除理論之外,實踐部分也需要融合。講授常見結構,如軸類零件時,將課堂轉移到實訓車間,借助真實軸類零件實現融合。首先,分析其結構特征、投影方向、合理視圖、表達方法;其次,將軸類零件放置在測量平臺上,介紹軸類零件測量時所需的測量工具;第三,使用測量工具測量軸類零件的各個結構特征尺寸;最后,根據上述步驟,繪制軸類零件的工程圖。以實用為主,夠用為度,將機械制圖與公差配合的內容有機融合,在實踐中理解兩門課程的內容,提高學習興趣,知其然而知其所以然,理解更深刻。
在機械制圖中融入公差配合,以夠用實用為主,注重課程間的相互滲透、互為補充,突出制圖,將機械制圖的相關知識點在與公差配合的融合中充分體現出來。
[1]陳青云,徐大詔.機械制圖立體項目化教學法研究與實踐.信息通信,2015(9):320-321.
*中國勞動關系學院教育教學改革立項項目“《機械制圖》教學方法改革研究”(JG1235)。
鎖小紅(1979-),女,河南洛陽人,博士,中國勞動關系學院,副教授。
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