互換性與測(cè)量技術(shù)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索論文
摘要：開設(shè)綜合性設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，對(duì)《互換性與測(cè)量技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。引入三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的新方法，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞：互換性與測(cè)量技術(shù)；綜合性測(cè)量實(shí)驗(yàn)；三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)
0 引言
《互換性與測(cè)量技術(shù)》是與制造業(yè)發(fā)展緊密相聯(lián)系的一門綜合性應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)課程。這門課程介紹有關(guān)機(jī)械零件尺寸精度、形位精度等的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)的使用，介紹各精度參數(shù)的測(cè)量方法、部分測(cè)量?jī)x器的使用方法與測(cè)量所得數(shù)據(jù)處理的方法。它不僅將制造業(yè)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)量技術(shù)結(jié)合在一起，而且涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制等領(lǐng)域，是從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過(guò)渡到專業(yè)課學(xué)習(xí)的橋梁，是聯(lián)系設(shè)計(jì)課程與工藝課程的紐帶。
1 以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的理論、新的方法和新的儀器不斷出現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整。傳統(tǒng)互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)比較陳舊，注重對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證, 缺少綜合性的實(shí)驗(yàn)，更沒有設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。忽視對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新精神的培養(yǎng),難以滿足時(shí)代發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型人才的需求。改革實(shí)驗(yàn)教學(xué),可通過(guò)開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)。
2 開設(shè)零件綜合性測(cè)量實(shí)驗(yàn)
綜合性實(shí)驗(yàn)是指在學(xué)生具有一定基本操作技能的基礎(chǔ)上運(yùn)用某一課程或多種課程的綜合知識(shí),對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練。綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谕ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法、手段的綜合,掌握綜合的知識(shí)，培養(yǎng)綜合考慮問(wèn)題的思維方式，運(yùn)用綜合的方法、手段分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，達(dá)到能力和素質(zhì)的綜合培養(yǎng)[1]。
對(duì)于互換性與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程，開設(shè)如確定“判斷某零件是否為合格產(chǎn)品”的綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)圖紙上尺寸公差、形狀公差、位置公差要求，測(cè)量零件的尺寸和形狀位置公差。學(xué)生在完成這樣一個(gè)零件的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，能掌握很多公差技術(shù)概念，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)各種公差的含義，并能分析其作用，從而鍛煉了學(xué)生全面運(yùn)用知識(shí)，綜合處理問(wèn)題的能力。
3 實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程
下面以三坐標(biāo)檢驗(yàn)軸類零件為例，使學(xué)生完成軸類幾何元素和形狀、位置誤差的.測(cè)量，檢測(cè)實(shí)例軸是否合格。
本實(shí)驗(yàn)采用德國(guó)THOME三坐標(biāo)進(jìn)行軸的尺寸及形位公差的測(cè)量。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的基本原理是將被測(cè)零件放入它允許的測(cè)量空間，精確地測(cè)出被測(cè)零件表面的點(diǎn)在空間三個(gè)坐標(biāo)位置的數(shù)值，將這些點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，擬合形成測(cè)量元素，如圓、球、圓柱、圓錐、曲面等，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算的方法得出其形狀、位置公差及其他幾何量數(shù)據(jù)[2]。在本實(shí)驗(yàn)中學(xué)生使用三坐標(biāo)完成以下實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：了解三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的基本構(gòu)成,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)測(cè)量軟件的基本內(nèi)容,學(xué)習(xí)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)頭的選擇,三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量零件尺寸、零件形狀、位置公差。
根據(jù)圖紙要求，如圖1所示，需要對(duì)軸完成圓柱、槽等元素的尺寸測(cè)量，輪廓度誤差、直線度等形狀公差的測(cè)量，以及對(duì)稱度、同軸度等位置公差的測(cè)量。
3.1基本尺寸的評(píng)定
本實(shí)驗(yàn)要完成以下基本尺寸測(cè)量
圓柱1直徑
圓柱2直徑
圓柱3直徑
端面4、5之間的距離
鍵槽7、8的尺寸
在三坐標(biāo)測(cè)量中，圓柱是一個(gè)3D測(cè)量元素，測(cè)量圓柱時(shí)最少要測(cè)6個(gè)點(diǎn)，在圓柱任意兩截面各取三個(gè)點(diǎn)，其圓柱1,2，3的尺寸測(cè)量結(jié)果如圖2、圖3、圖4所示。
4 結(jié)論
實(shí)踐證明，通過(guò)充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段的綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加深了學(xué)生對(duì)互換性理論的理解。使學(xué)生的主體作用得到充分的發(fā)揮，其創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新能力獲得提高。
參考文獻(xiàn)：
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