互换性与测量技术综合性实验教学探索论文

2021-07-04 论文

　　摘要：开设综合性设计型实验，对《互换性与测量技术》课程实验教学进行改革。引入三坐标测量机来改进实验内容的新方法，充分发挥了学生的主观能动性，培养了学生实践创新能力。

　　关键词：互换性与测量技术；综合性测量实验；三坐标测量机

　　0 引言

　　《互换性与测量技术》是与制造业发展紧密相联系的一门综合性应用技术基础课程。这门课程介绍有关机械零件尺寸精度、形位精度等的国家标准以及标准的使用，介绍各精度参数的测量方法、部分测量仪器的使用方法与测量所得数据处理的方法。它不仅将制造业的基础标准与计量技术结合在一起，而且涉及机械设计、质量控制等领域，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁，是联系设计课程与工艺课程的纽带。

　　1 以往的实验教学存在的问题

　　随着科学技术的发展，新的理论、新的方法和新的仪器不断出现，实验教学内容也应做相应调整。传统互换性与测量技术实验教学实验内容相对比较陈旧，注重对理论知识的验证, 缺少综合性的实验，更没有设计性实验。忽视对实验能力和创新精神的培养,难以满足时代发展对创新型人才的需求。改革实验教学,可通过开设综合性实验，增强学生的创新意识，充分发挥学生的主观能动性，培养学生综合素质。

　　2 开设零件综合性测量实验

　　综合性实验是指在学生具有一定基本操作技能的基础上运用某一课程或多种课程的综合知识,对学生实验技能和实验方法进行综合训练。综合性实验目的在于通过实验内容、方法、手段的综合,掌握综合的知识，培养综合考虑问题的思维方式，运用综合的方法、手段分析问题、解决问题，达到能力和素质的综合培养[1]。

　　对于互换性与测量技术实验课程，开设如确定“判断某零件是否为合格产品”的综合性设计实验，学生根据图纸上尺寸公差、形状公差、位置公差要求，测量零件的尺寸和形状位置公差。学生在完成这样一个零件的测量实验，能掌握很多公差技术概念，使学生领会各种公差的含义，并能分析其作用，从而锻炼了学生全面运用知识，综合处理问题的能力。

　　3 实验的实施过程

　　下面以三坐标检验轴类零件为例，使学生完成轴类几何元素和形状、位置误差的测量，检测实例轴是否合格。

　　本实验采用德国THOME三坐标进行轴的尺寸及形位公差的测量。三坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它允许的测量空间，精确地测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据[2]。在本实验中学生使用三坐标完成以下实验目标：了解三坐标测量机的`基本构成,学习计算机测量软件的基本内容,学习三坐标测量机测头的选择,三坐标测量机测量零件尺寸、零件形状、位置公差。

　　根据图纸要求，如图1所示，需要对轴完成圆柱、槽等元素的尺寸测量，轮廓度误差、直线度等形状公差的测量，以及对称度、同轴度等位置公差的测量。

　　3.1基本尺寸的评定

　　本实验要完成以下基本尺寸测量

　　圆柱1直径

　　圆柱2直径

　　圆柱3直径

　　端面4、5之间的距离

　　键槽7、8的尺寸

　　在三坐标测量中，圆柱是一个3D测量元素，测量圆柱时最少要测6个点，在圆柱任意两截面各取三个点，其圆柱1,2，3的尺寸测量结果如图2、图3、图4所示。

　　4 结论

　　实践证明，通过充分利用现代教学手段的综合性实验教学，加深了学生对互换性理论的理解。使学生的主体作用得到充分的发挥，其创新意识及创新能力获得提高。

　　参考文献：