“互換性與技術(shù)測(cè)量”教學(xué)中一些難點(diǎn)解答

邢曉紅　竇小麗　陳文君

摘 要：以教學(xué)質(zhì)量為基礎(chǔ)，針對(duì)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，用更加形象生動(dòng)、易于深刻記憶的方式來(lái)講解，教學(xué)效果已在“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”、“機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)”、金工實(shí)習(xí)中得到驗(yàn)證，成效顯著。

關(guān)鍵詞：互換性；技術(shù)測(cè)量；難點(diǎn)解答

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.221

0 引言

“互換性與技術(shù)測(cè)量”課程即“機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)”課程，是高等工科院校本科、專(zhuān)科機(jī)械工程及自動(dòng)化、工業(yè)工程、車(chē)輛工程、車(chē)輛電子、材料成形與控制工程、焊接、精密儀器等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)應(yīng)用型很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程內(nèi)容包括尺寸精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)、幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)、表面粗糙度輪廓設(shè)計(jì)與檢測(cè)以及典型零件（滾動(dòng)軸承、螺紋、齒輪等）的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)。這門(mén)課具有術(shù)語(yǔ)多，符號(hào)多，公式多，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定多，原則性強(qiáng)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)靈活性又比較大等特點(diǎn)，所以在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要求學(xué)生要及時(shí)歸納總結(jié)，找出參數(shù)之間的關(guān)系與聯(lián)系?！盎Q性與技術(shù)測(cè)量”中關(guān)于工作量規(guī)公差帶的確定，以及幾何公差帶形狀的確定，是本門(mén)課程的難點(diǎn)。很多同學(xué)在學(xué)習(xí)這兩部分內(nèi)容的時(shí)候很苦惱，覺(jué)得難以理解。現(xiàn)就這兩部分內(nèi)容，提出本人在課堂上的教學(xué)方法。

1 工作量規(guī)公差帶的難點(diǎn)解答

對(duì)于成批、大量生產(chǎn)的零件來(lái)說(shuō)，只要能判斷出零件的作用尺寸和實(shí)際尺寸是否在尺寸公差帶范圍內(nèi)就足夠了，無(wú)需測(cè)出零件的實(shí)際尺寸，因此，用量規(guī)檢驗(yàn)非常方便，而且檢驗(yàn)效率高。在零件制造中，操作者對(duì)零件進(jìn)行檢驗(yàn)所使用的量規(guī)稱(chēng)為工作量規(guī)。工作量規(guī)包括通規(guī)和止規(guī)。如果通規(guī)通過(guò)被檢零件，而止規(guī)不能通過(guò)被檢零件，則零件合格。

在教學(xué)中，為了強(qiáng)化通規(guī)的止規(guī)的概念，分別以孔類(lèi)零件和軸類(lèi)零件講解。工作量規(guī)是用來(lái)檢驗(yàn)零件是否合格的，那么工作量規(guī)的公差帶就一定要在零件尺寸公差帶內(nèi)；而且工作量規(guī)的精度要比零件的精度高得多，在公差帶圖反映出來(lái)的就是工作量規(guī)的公差帶比尺寸公差帶小，只占據(jù)尺寸公差帶的一小部分。檢驗(yàn)孔類(lèi)零件時(shí)，量規(guī)相當(dāng)于一個(gè)軸類(lèi)零件，通規(guī)要通過(guò)所有合格的孔，通規(guī)就要做得小一些，通規(guī)公差帶的一個(gè)極限尺寸就應(yīng)等于孔的下極限尺寸，通規(guī)公差帶的另外一個(gè)尺寸應(yīng)在零件尺寸公差帶內(nèi)，由此可以得到通規(guī)的公差帶，公差帶大小用T1表示；止規(guī)不能通過(guò)所有合格的孔，那止規(guī)就要做得大一些，止規(guī)公差帶的一個(gè)極限尺寸就應(yīng)等于孔的上極限尺寸。同理，檢驗(yàn)軸類(lèi)零件時(shí)，量規(guī)相當(dāng)于一個(gè)孔類(lèi)零件，通規(guī)要通過(guò)所有合格的軸，通規(guī)就要做得大一些，通規(guī)公差帶的一個(gè)極限尺寸就應(yīng)等于軸的上極限尺寸；止規(guī)不能通過(guò)所有合格的軸，那止規(guī)就要做得小一些，止規(guī)公差帶的一個(gè)極限尺寸就應(yīng)等于軸的下極限尺寸。

加工時(shí)，合格的零件多，通規(guī)通過(guò)的概率大，其表面不可避免的發(fā)生磨損，為了使其具有一定的使用壽命，規(guī)定了通規(guī)的安全距離Z1。而止規(guī)只要在檢驗(yàn)不合格的零件時(shí)，才會(huì)通過(guò)被檢工件，磨損機(jī)會(huì)少，因此標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有規(guī)定止規(guī)的磨損公差。工作量規(guī)公差帶圖的確定思路如圖1所示。

2 關(guān)于幾何公差帶形狀的難點(diǎn)解答

幾何公差的幾何特征符號(hào)一共有14個(gè)，對(duì)應(yīng)的公差帶形狀多種多樣，其中有9種主要形狀。此時(shí)，讓學(xué)生回顧尺寸公差帶的形狀，做一比較。之后提出確定公差帶形狀的思路：要確定幾何公差帶形狀，有兩個(gè)關(guān)鍵要素。第一，公差帶形狀一定要能夠包容實(shí)際被測(cè)要素；第二，該形狀是所有能夠包容實(shí)際被測(cè)要素形狀的最小區(qū)域。

舉例說(shuō)明：軸線的直線度公差帶，被測(cè)要素為軸線，零件實(shí)際加工出來(lái)后，軸線并不是理想的直線，而是一條空間曲線，這條空間曲線可以由哪些公差帶形狀包容進(jìn)去呢？首先考慮可能的公差帶形狀，可能是一個(gè)圓柱內(nèi)的區(qū)域，也可能是兩個(gè)平行平面之間的區(qū)域。到底是哪一個(gè)呢？我們知道，兩個(gè)平行平面可以包容圓柱，所以圓柱內(nèi)的區(qū)域更小，從而確定了軸線的直線度公差帶形狀為圓柱內(nèi)的區(qū)域，而不是兩個(gè)平行平面之間的區(qū)域。通過(guò)其他幾何公差帶形狀的分析，我們還可以得出一個(gè)結(jié)論：兩個(gè)平行平面（和兩個(gè)等距曲面）之間的區(qū)域是所有公差帶形狀當(dāng)中最大的區(qū)域，當(dāng)其他公差帶形狀不能包容實(shí)際被測(cè)實(shí)際要素時(shí)，公差帶形狀一定是兩個(gè)平行平面（和兩個(gè)等距曲面）之間的區(qū)域。

3 總結(jié)

本門(mén)課程是對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)的學(xué)習(xí)，實(shí)踐性較強(qiáng)。要讓學(xué)生能學(xué)以致用，必須通過(guò)一些易于理解、記憶的教學(xué)方法，讓學(xué)生學(xué)懂、學(xué)通該課程。教學(xué)效果已在本院機(jī)械工程、機(jī)械電子工程、車(chē)輛工程等專(zhuān)業(yè)的“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”、“機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)”、金工實(shí)習(xí)中得到驗(yàn)證，成效顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉品，張也晗主編.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)基礎(chǔ)（第9版）[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2016（05）.

[2]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).光滑極限量規(guī)技術(shù)條件GB/T1957-2006[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

作者簡(jiǎn)介：邢曉紅（1980-），遼寧昌圖人，講師，江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目指導(dǎo)教師。