《机械精度设计》课程教学大纲（机械设计制造及其自动化专业）

《机械精度设计》课程教学大纲一、课程简介课程中文名机械精度设计课程英文名Mechanicalprecisiondesign双语授课□是否课程代码24112005课程学分2总学时数32（含实验8，其中劳动教育1学时）课程类别□通识教育课程□公共基础课程专业教育课程□综合实践课程□教师教育课程课程性质必修□选修□其他课程形态□线上线下□线上线下混合式□社会实践□虚拟仿真实验教学考核方式闭卷□开卷□课程论文□课程作品□汇报展示□报告课堂表现□阶段性测试平时作业其他（可多选）开课学院机器人工程学院开课系(教研室)智能制造工程系面向专业机械设计制造及其自动化开课学期第1学期先修课程机械制图及CAD等后续课程机械设计等选用教材毛平淮主编.互换性与测量技术基础（第3版））[M].机械工业出版社,2017.参考书目1.武充沛主编.机械精度设计与检测(第1版)[M].科学出版社,2017.2.庞学慧主编.互换性与测量技术基础(第2版)[M].电子工业出版社,2021.课程资源无课程简介本课程是高等院校工科专业学生必修的一门专业核心课，主要研究机械精度设计和检测方面所必须的基础知识和技能。其主要目的是掌握互换性、标准化与测量技术的基本知识和基本技能，能够分析和解决工程实际问题，具备应用有关技术资料和技术标准对机械产品进行精度设计和检测的能力。结合课程实验教学环节，掌握机械工程技术人员所需的技术测量基本技能，为进一步学习有关专业课程和日后从事机械设计及制造工作奠定良好的基础。具有老实守信的职业素养和精益求精的工匠精神。在高等工科教育中，对培养高级工程应用型、技能型人才起到极其重要的作用。二、课程目标表1课程目标序号具体课程目标课程目标1理解标准化、互换性基本概念，习得几何量精度设计及检测相关标准，熟知机械产品有关尺寸极限与配合、几何公差、表面粗糙度等概念和精度设计有关的工程知识，具有将设计结果用标准符号在技术图样和技术文件中表达精度设计要求的能力，具有分析和设计机械工程领域有关零部件精度要求的能力。课程目标2在遵守国家标准、行业标准前提下，通过文献研究、工具资料查阅等，结合专业理论知识，能对复杂零部件进行机械精度设计。培养严谨、细致的大国工匠精神。课程目标3通过机械精度设计及检测基础的实验教学，使学生能熟练运用常用计量器具的工作原理和使用方法，具有常用计量器具的操作和使用能力。使学生掌握典型零部件机械精度的检测方法，具有典型零部件的实际检测能力和检测结果的处理分析能力。表2-1课程目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程目标毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决机械工程及相关领域的复杂工程问题。【H】指标点1.3：掌握解决机械工程问题所需的专业基础知识，并能够应用。课程目标1毕业要求6：工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价机械工程专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。【M】指标点6.1：熟悉与机械工程相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，并能据此评价专业工程实践和复杂机械工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。课程目标2毕业要求3：研究：能够基于科学原理并采用科学方法对机械工程及相关领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、建模、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。【L】指标点4.2：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂机械工程问题制定实验方案并实施。课程目标3三、课程学习内容与方法（一）理论学习内容及要求表3-1课程目标、学习内容和教学方法对应关系序号课程模块学习内容学习任务课程目标学习重点难点教学方法学时1互换性基础知识1.互换性与公差的概念；2.互换性与标准化的关系；3.实现互换性的条件；4.互换性的种类；5.互换性在现代化生产中的重要意义；6.优先数系的基本原理及其应用；7.标准和标准件。1.拓展阅读：中国制造的发展史；2.课后思考：互换性和标准件在日常生活中的应用；课程目标1课程目标2重点：1.互换性定义及分类；2.公差的定义；3.互换性在现代化生产中的重要意义难点：1.优先数系的基本原理及其应用。演示讲授法：能够引导学生了解中国制造的知识和机械精度的重要性，促进学生的学习能动性。22尺寸公差1.有关尺寸偏差、尺寸公差的概念；2.公差带图的画法；3.极限尺寸的计算；4.有关配合的术语与定义；5.公差带组成要素；6.标准公差、基本偏差的代号，查阅有关表格；7.有关配合的种类，公差与配合标准的一般选用；8.标准公差等级代号与数值；基本偏差代号与数值；9.常用和优先的公差带与配合的选用。1.劳动教育：绘制公差带图。2.课后作业：公差的计算及公差带图的绘制。3.课后思考：公差配合在工程当中的应用。课程目标1课程目标2重点：1.尺寸偏差、尺寸公差的概念；2.极限尺寸的计算；3.公差带组成要素；4标准公差、基本偏差的代号；难点：1.配合的种类；2.公差与配合标准的一般选用。1.演示讲授法：能够引导学生掌握尺寸偏差、尺寸公差的概念及公差带的组成；2.案例教学法：能够促进学生更好理解公差、偏差及配合等在工程中的应用。4（劳动教育0.2）3测量基础知识测量的基本概念；量块的尺寸及组合方法；3.计量器具的分类及使用；4.光滑工件尺寸的检测；5.量规的设计及使用；6.测量方法的分类。1.课程预习：教材及相关资料；2.课后思考：量具在实践中的应用。课程目标3重点：1.光滑极限量规的作用及种类；2.光滑极限量规的公差带；3.量规的设计。1.演示讲授法：能够引导学生掌握计量器具的分类及使用；2.案例教学法：能够促进学生掌握量规的设计。4（劳动教育0.2）4几何公差1.几何公差理想要素、实际要素、被测要素、基准要素、单一要素和关联要素等基本概念；几何公差的研究对象；几何公差的特征和符号；几何公差和几何公差带的特征；5.形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差；6.几何公差与尺寸公差的关系；7.公差原则的含义；8.独立原则的含义；9.几何公差的标注；10.几何公差的选择；11.公差原则的选择；12.几何公差的选用举例。1.课程预习：几何公差与尺寸公差的概念；2.课后作业：几何公差与尺寸公差的标注。课程目标1重点：1.几何公差的理想要素、实际要素的概念；2.形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差几何特征和符合；难点：1.独立原则、包容要求、最大实体要求、最小实体要求、可逆要求；2.几何公差的标注。3.几何公差的选择。1.演示讲授法：能够引导学生掌握几何公差和尺寸公差的概念和关系；2.案例教学法：能够促进学生更好的掌握几何公差的选择及标注。4（劳动教育0.2）5表面粗糙度1.表面粗糙度的概念及其对零件使用性能的影响；2.表面粗糙度轮廓的界定；3.表面粗糙度对零件工作性能的影响；4.表面粗糙度的技术要求；5.表面粗糙度的评定；6.表面粗糙度参数及其数值的选择；7.表面粗糙度的代号标注方法及检测。1.课程预习：表面粗糙度的概念及评定参数；2.课后作业：表面粗糙度的标注。课程目标1课程目标3重点：1.表面粗糙度的概念；2.表面粗糙度对零件使用性能的影响；3.表面粗糙度的评定；4.表面粗糙度参数；5.表面粗糙度数值的选择；6.表面粗糙度的代号标注方法。1.演示讲授法：能够引导学生对表面粗糙度的概念及评定更好理解；2.案例教学法：能够促进学生对表面粗糙度在设计时候的使用更好掌握。6（劳动教育0.2）6常用标准件公差滚动轴承的分类和特点、滚动轴承的公差与配合；滚动轴承的互换性；单键和花键的公差与检测；花键的定心方式；普通螺纹联结的公差与检测；普通螺纹的基本牙型及几何参数；渐开线圆柱齿轮的公差及检测；齿轮公差在图样上的标注。1.课程预习：滚动轴承的公差与配合；2.课后作业：普通螺纹公差与配合的计算。课程目标1课程目标3重点：1.滚动轴承的公差与配合；2.键联接的公差与配合；3.花键联接的公差与配合；4.花键联接的标注代号；5.普通螺纹的公差与配合；6.齿轮坯的精度和齿面粗糙度。1.演示讲授法：能够引导学生掌握滚动轴承和键的公差配合；2.互动教学法：能够激发学生的学习热情，促进学生的思维能力提高。8（劳动教育0.2）1.演示讲授法：通过教师在课堂展示图片、多媒体课件等直观教具或通过示范性操作指导学生获得机械精度设计的基本知识，有效地培养学生的机械精度设计能力。2.案例教学法：整合学校学科竞赛、教师项目及企业实际案例引导教学，让学生真正做到理论与实践相结合，提高学生的实际应用能力。3.互动式教学法：根据教学内容，利用现代信息化教学工具创设问题，巧妙设问，发动学生展开讨论，互相解答、互相补充、互相纠正，教师从旁加以启发引导，从而激发学生的学习热情，使学生的思维能力得到较大的提高。实验学习内容及要求表3-2课程目标、学习内容和教学方法对应关系（含劳动教育1学时）序号项目名称项目来源教学目标（观测点、重难点）学时数项目类型要求每组人数教学方法课程目标1实验1：长度尺寸测量实验模型1.千分表、千分尺、跳动检查仪、光滑极限量规、位置量规等常用器具的使用方法（重点）；2.平面度、直线度、全跳动测量的数据处理方法（难点）。2综合性必做5人实验指导课程目标32实验2：几何误差测量实验模型1.千分表、千分尺、跳动检查仪、光滑极限量规、位置量规等常用器具的使用方法（重点）；2.平面度、直线度、全跳动测量的数据处理方法（难点）。2综合性必做5人实验指导课程目标33实验3：表面粗糙度测量实验模型1.粗糙度轮廓仪、双管显微镜的工作原理（重点）；2.粗糙度轮廓仪、双管显微镜的基本操作（难点）。2综合性必做5人实验指导课程目标34实验4：齿轮精度测量实验模型1.公法线千分尺、齿距仪等器具的使用方法（重点）；2.公法线、齿圈径向跳动、齿距等精度项目的测量方法（难点）。2综合性必做5人实验指导课程目标3四、课程考核（一）考核内容与考核方式表4-1课程目标、考核内容与考核方式对应关系课程目标考核内容所属学习模块/项目考核分项占比考核方式课程目标11.互换性和互换性的分类互换性基础知识70%课程学习表现、课程作业、闭卷考试2.互换性在现代化生产中的重要意义；互换性基础知识3.尺寸偏差、尺寸公差、极限尺寸的计算及公差带的绘制；尺寸公差4.配合的种类、特性及应用场合；尺寸公差5.几何公差的特征和符号；几何公差6.形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差；几何公差7.公差原则；几何公差8.几何公差的标注、选择及应用；几何公差9.表面粗糙度的概念、评定、标注及使用。表面粗糙度课程目标21.孔轴基本偏差代号的选择及应用场合；尺寸公差20%课程学习表现、课程作业、闭卷考试2.公差配合的设计；尺寸公差3.滚动轴承的分类及公差配合；常用标准件公差4.键的分类与公差配合。常用标准件公差课程目标31.量块的尺寸及组合方法；测量基础知识10%课程学习表现、实验报告、闭卷考试2.计量器具的分类及使用；测量基础知识3.光滑工件尺寸的检测；测量基础知识4.测量方法的分类。测量基础知识表4-2课程目标与考核方式矩阵关系课程目标考核方式考核占比课堂表现12%课程作业9%实验报告9%闭卷考试70%课程目标170%90%10%70%66.4%课程目标220%10%20%25%22.6%课程目标310%0%70%5%11%（二）成绩评定1.平时成绩评定（占总成绩的30%）（1）课程学习表现（40%）：通过线下课堂上的表现情况、发言与提问情况，以及讨论互动完成情况来评价学生相关的能力；（2）作业完成情况（30%）：围绕课程的学习目标设计作业，根据学生作业完成情况来评价学生对所学知识的掌握情况；（3）课程实验（30%）：围绕课程实验开展，根据学生实验态度、完成情况，以及实验报告评价学生对课程实践的掌握情况。2.期末成绩评定（占总成绩的70%）《机械精度设计》课程根据课程学习内容进行闭卷考试。考核内容以选择题、填空题、判断题、简答题、计算题和综合题六部分组成，主要考查学生机械精度设计及分析的能力，占总成绩70%。3.总成绩评定总成绩应由平时考核成绩和期末考核成绩构成，总成绩（100%）=平时成绩（30%）+期末成绩（70%）（三）评分标准机械精度设计课程闭卷考试评分标准详细内容见试卷答案，机械设计非试卷考核项目以下表5为准。表5评分标准（非试卷考核项目）考核项目评分标准优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)标准和标准件（1）能够完全理解什么是标准；（2）能够很熟悉的知道什么是标准件。（1）能够较高质量的理解什么是标准；（2）能够较好的知道什么是标准件。（1）能够理解什么是标准；（2）能够知道什么是标准件。（1）能够理解什么是标准，但不够全面；（2）能够知道什么是标准件，但有时候辨认不清。（1）未按要求完成标准概念的线下作业（2）未能利用标准与互换性的概念辨认标准件。标准公差值、基本偏差值查阅的有关表格（1）能够高质量完成标准公差值和基本偏差值的查阅；（2）能利用标准公差值和基本偏差值进行计算。（1）能较高质量完成标准公差值和基本偏差值的查阅；（2）能较好的利用标准公差值和基本偏差值进行计算。（1）能够完成标准公差值和基本偏差值的查阅；（2）能利用标准公差值和基本偏差值进行计算。（1）能够完成标准公差值和基本偏差值的查阅，但