互換性與測量技術(shù)綜合性實驗教學(xué)探索論文
摘要：開設(shè)綜合性設(shè)計型實驗，對《互換性與測量技術(shù)》課程實驗教學(xué)進行改革。引入三坐標測量機來改進實驗內(nèi)容的新方法，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)了學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞：互換性與測量技術(shù)；綜合性測量實驗；三坐標測量機
0 引言
《互換性與測量技術(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)機械零件尺寸精度、形位精度等的國家標準以及標準的使用，介紹各精度參數(shù)的測量方法、部分測量儀器的使用方法與測量所得數(shù)據(jù)處理的方法。它不僅將制造業(yè)的基礎(chǔ)標準與計量技術(shù)結(jié)合在一起，而且涉及機械設(shè)計、質(zhì)量控制等領(lǐng)域，是從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過渡到專業(yè)課學(xué)習(xí)的橋梁，是聯(lián)系設(shè)計課程與工藝課程的紐帶。
1 以往的實驗教學(xué)存在的問題
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)，實驗教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整。傳統(tǒng)互換性與測量技術(shù)實驗教學(xué)實驗內(nèi)容相對比較陳舊，注重對理論知識的驗證, 缺少綜合性的實驗，更沒有設(shè)計性實驗。忽視對實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新精神的培養(yǎng),難以滿足時代發(fā)展對創(chuàng)新型人才的需求。改革實驗教學(xué),可通過開設(shè)綜合性實驗，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)。
2 開設(shè)零件綜合性測量實驗
綜合性實驗是指在學(xué)生具有一定基本操作技能的基礎(chǔ)上運用某一課程或多種課程的綜合知識,對學(xué)生實驗技能和實驗方法進行綜合訓(xùn)練。綜合性實驗?zāi)康脑谟谕ㄟ^實驗內(nèi)容、方法、手段的綜合,掌握綜合的知識，培養(yǎng)綜合考慮問題的思維方式，運用綜合的方法、手段分析問題、解決問題，達到能力和素質(zhì)的綜合培養(yǎng)[1]。
對于互換性與測量技術(shù)實驗課程，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)計實驗，學(xué)生根據(jù)圖紙上尺寸公差、形狀公差、位置公差要求，測量零件的尺寸和形狀位置公差。學(xué)生在完成這樣一個零件的測量實驗，能掌握很多公差技術(shù)概念，使學(xué)生領(lǐng)會各種公差的含義，并能分析其作用，從而鍛煉了學(xué)生全面運用知識，綜合處理問題的能力。
3 實驗的實施過程
下面以三坐標檢驗軸類零件為例，使學(xué)生完成軸類幾何元素和形狀、位置誤差的.測量，檢測實例軸是否合格。
本實驗采用德國THOME三坐標進行軸的尺寸及形位公差的測量。三坐標測量機的基本原理是將被測零件放入它允許的測量空間，精確地測出被測零件表面的點在空間三個坐標位置的數(shù)值，將這些點的坐標數(shù)值經(jīng)過計算機數(shù)據(jù)處理，擬合形成測量元素，如圓、球、圓柱、圓錐、曲面等，經(jīng)過數(shù)學(xué)計算的方法得出其形狀、位置公差及其他幾何量數(shù)據(jù)[2]。在本實驗中學(xué)生使用三坐標完成以下實驗?zāi)繕耍毫私馊鴺藴y量機的基本構(gòu)成,學(xué)習(xí)計算機測量軟件的基本內(nèi)容,學(xué)習(xí)三坐標測量機測頭的選擇,三坐標測量機測量零件尺寸、零件形狀、位置公差。
根據(jù)圖紙要求，如圖1所示，需要對軸完成圓柱、槽等元素的尺寸測量，輪廓度誤差、直線度等形狀公差的測量，以及對稱度、同軸度等位置公差的測量。
3.1基本尺寸的評定
本實驗要完成以下基本尺寸測量
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
在三坐標測量中，圓柱是一個3D測量元素，測量圓柱時最少要測6個點，在圓柱任意兩截面各取三個點，其圓柱1,2，3的尺寸測量結(jié)果如圖2、圖3、圖4所示。
4 結(jié)論
實踐證明，通過充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段的綜合性實驗教學(xué)，加深了學(xué)生對互換性理論的理解。使學(xué)生的主體作用得到充分的發(fā)揮，其創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力獲得提高。
參考文獻：
[1] 倪哲明.探索設(shè)計性綜合實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識[J].中國高教研究，2003(5)：79-79．
[2] 張國雄等.三坐標測量機[M].天津：天津大學(xué)出版社，1999：20-22.
[3] 劉新宇,郭會,張增良.三坐標測量機檢測同軸度誤差分析[J].華北航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2006,13(2)：6-7.
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