互換性與測量技術(shù)綜合性實(shí)驗教學(xué)探索論文
摘要：開(kāi)設綜合性設計型實(shí)驗，對《互換性與測量技術(shù)》課程實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行改革。引入三坐標測量機來(lái)改進(jìn)實(shí)驗內容的新方法，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，培養了學(xué)生實(shí)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(shí)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(mén)綜合性應用技術(shù)基礎課程。這門(mén)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，介紹各精度參數的測量方法、部分測量?jì)x器的使用方法與測量所得數據處理的方法。它不僅將制造業(yè)的基礎標準與計量技術(shù)結合在一起，而且涉及機械設計、質(zhì)量控制等領(lǐng)域，是從基礎課學(xué)習過(guò)渡到專(zhuān)業(yè)課學(xué)習的橋梁，是聯(lián)系設計課程與工藝課程的紐帶。
1 以往的實(shí)驗教學(xué)存在的問(wèn)題
隨著(zhù)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，實(shí)驗教學(xué)內容也應做相應調整。傳統互換性與測量技術(shù)實(shí)驗教學(xué)實(shí)驗內容相對比較陳舊，注重對理論知識的驗證, 缺少綜合性的實(shí)驗，更沒(méi)有設計性實(shí)驗。忽視對實(shí)驗能力和創(chuàng )新精神的培養,難以滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展對創(chuàng )新型人才的需求。改革實(shí)驗教學(xué),可通過(guò)開(kāi)設綜合性實(shí)驗，增強學(xué)生的創(chuàng )新意識，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，培養學(xué)生綜合素質(zhì)。
2 開(kāi)設零件綜合性測量實(shí)驗
綜合性實(shí)驗是指在學(xué)生具有一定基本操作技能的基礎上運用某一課程或多種課程的綜合知識,對學(xué)生實(shí)驗技能和實(shí)驗方法進(jìn)行綜合訓練。綜合性實(shí)驗目的在于通過(guò)實(shí)驗內容、方法、手段的綜合,掌握綜合的知識，培養綜合考慮問(wèn)題的思維方式，運用綜合的方法、手段分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，達到能力和素質(zhì)的綜合培養[1]。
對于互換性與測量技術(shù)實(shí)驗課程，開(kāi)設如確定“判斷某零件是否為合格產(chǎn)品”的綜合性設計實(shí)驗，學(xué)生根據圖紙上尺寸公差、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(gè)零件的測量實(shí)驗，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)生全面運用知識，綜合處理問(wèn)題的能力。
3 實(shí)驗的實(shí)施過(guò)程
下面以三坐標檢驗軸類(lèi)零件為例，使學(xué)生完成軸類(lèi)幾何元素和形狀、位置誤差的.測量，檢測實(shí)例軸是否合格。
本實(shí)驗采用德國THOME三坐標進(jìn)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(diǎn)在空間三個(gè)坐標位置的數值，將這些點(diǎn)的坐標數值經(jīng)過(guò)計算機數據處理，擬合形成測量元素，如圓、球、圓柱、圓錐、曲面等，經(jīng)過(guò)數學(xué)計算的方法得出其形狀、位置公差及其他幾何量數據[2]。在本實(shí)驗中學(xué)生使用三坐標完成以下實(shí)驗目標：了解三坐標測量機的基本構成,學(xué)習計算機測量軟件的基本內容,學(xué)習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(xiàn)度等形狀公差的測量，以及對稱(chēng)度、同軸度等位置公差的測量。
3.1基本尺寸的評定
本實(shí)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(gè)3D測量元素，測量圓柱時(shí)最少要測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的尺寸測量結果如圖2、圖3、圖4所示。
4 結論
實(shí)踐證明，通過(guò)充分利用現代教學(xué)手段的綜合性實(shí)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.探索設計性綜合實(shí)驗培養學(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(huì ),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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