《公差配合与技术测量》教学大纲 课程编号： 302268020 课程性质：必修 课程名称： 互换性与技术测量 学时/学分：32/2 英文名称： Interchangeablity 考核方式： 闭卷笔试 TechnicalMeasurement 选用教材： 《互换性与技术测量》第六版 大纲执笔人： 宋康 廖念钊古莹菴 中国质检出版社 先修课程：机械制图，概率统计（理工）等 大纲审核人：专业教学指导组 适用专业：测控技术与仪器 一、课程目标 课程具体目标为： 1.理解我国互换性与技术测量学科的发展和现状。 2.知道互换性的基本原理和公差标准构成的特点及其基本概念、名称、术 语、定义。 3.能够选用各类公差标准的原则，能对机械产品零部件进行几何精度设计， 能正确标注图样。 4.具有对机械零件的几何量作技术测量的能力，理解有关检测的基本原则 二、教学内容 绪言（支撑课程目标1和2） 1.本课程的性质、特点、任务 2.互换性的概念、意义和作用 3.极限与配合标准发展简介、计量技术发展简介 4.优先数和优先数系 要求学生：了解互换性的概念、意义和作用、极限与配合标准的发展、计量 技术的发展，掌握优先数和优先数系基础知识。 第一章孔与轴的极限与配合（支撑课程目标2、3、4） 1.有关“轴、孔和尺寸”的术语和定义 2.有关“公差与偏差”的术语和定义 3.有关“配合”的术语和定义 4.标准公差系列 5.轴的基本偏差
《公差配合与技术测量》教学大纲 课程编号： 302268020 课程性质： 必修 课程名称： 互换性与技术测量 学时/学分： 32/2 英文名称： Interchangeablity & TechnicalMeasurement 考核方式： 闭卷笔试 选用教材： 《互换性与技术测量》第六版 廖念钊 古莹菴 中国质检出版社 大纲执笔人： 宋康 先修课程： 机械制图，概率统计（理工）等 大纲审核人： 专业教学指导组 适用专业： 测控技术与仪器 一、课程目标 课程具体目标为： 1. 理解我国互换性与技术测量学科的发展和现状。 2. 知道互换性的基本原理和公差标准构成的特点及其基本概念、名称、术 语、定义。 3. 能够选用各类公差标准的原则，能对机械产品零部件进行几何精度设计， 能正确标注图样。 4. 具有对机械零件的几何量作技术测量的能力，理解有关检测的基本原则。 二、教学内容 绪言（支撑课程目标 1 和 2） 1. 本课程的性质、特点、任务 2. 互换性的概念、意义和作用 3. 极限与配合标准发展简介、计量技术发展简介 4. 优先数和优先数系 要求学生：了解互换性的概念、意义和作用、极限与配合标准的发展、计量 技术的发展，掌握优先数和优先数系基础知识。 第一章 孔与轴的极限与配合（支撑课程目标 2、3、4） 1. 有关“轴、孔和尺寸”的术语和定义 2. 有关“公差与偏差”的术语和定义 3. 有关“配合”的术语和定义 4. 标准公差系列 5. 轴的基本偏差
6.孔的基本偏差 7.公差与配合的选用与图样标注 8.配制配合 9.线性尺寸未注公差的选用 要求学生：了解极限与配合的基本术语及定义、配制配合、线性尺寸的未注 公差，掌握公差与配合的构成、公差与配合的选用与图样标注。 第二章长度测量基础（支撑课程目标4） 1.测量的基本概念 2.尺寸传递 3.测量仪器与测量方法的分类 4.测量技术的部分常用术语 5.常用长度测量仪器 6.测量误差和数据处理 7.计量器具的选择 求学生：了解测量的基本概念、常用术语、常用测量仪器。了解测量误 差与数据处理方法。 第三章几何公差及检测（支撑课程目标2、3、4） 1.几何要素分类 2.几何公差特征项目及其公差带的特点 3.几何公差在图样上的标注方法 4.形状公差带 5.方向公差带 6.位置公差带 7.轮廓度公差带 8.跳动公差带 9.公差原则 10.几何公差选择 11.几何误差的检测 要求学生：了解儿何公差特点及公差原则，学握几何公差的选择及标注。 第四章表面粗糙度及检测（支撑课程目标2、3、4） 1.表面粗糙度的概念及其对机械零件使用性能的影响 2.。表面粗糙度的评定基准及其评定参数 3.表面粗糙度的选用 4.表面粗糙度在图样上的标注方法
6. 孔的基本偏差 7. 公差与配合的选用与图样标注 8. 配制配合 9. 线性尺寸未注公差的选用 要求学生：了解极限与配合的基本术语及定义、配制配合、线性尺寸的未注 公差，掌握公差与配合的构成、公差与配合的选用与图样标注。 第二章 长度测量基础（支撑课程目标 4） 1. 测量的基本概念 2. 尺寸传递 3. 测量仪器与测量方法的分类 4. 测量技术的部分常用术语 5. 常用长度测量仪器 6. 测量误差和数据处理 7. 计量器具的选择 求学生：了解测量的基本概念、常用术语、常用测量仪器。了解测量误 差与数据处理方法。 第三章 几何公差及检测（支撑课程目标 2、3、4） 1. 几何要素分类 2. 几何公差特征项目及其公差带的特点 3. 几何公差在图样上的标注方法 4. 形状公差带 5. 方向公差带 6. 位置公差带 7. 轮廓度公差带 8. 跳动公差带 9. 公差原则 10. 几何公差选择 11. 几何误差的检测 要求学生：了解几何公差特点及公差原则，掌握几何公差的选择及标注。 第四章 表面粗糙度及检测（支撑课程目标 2、3、4） 1. 表面粗糙度的概念及其对机械零件使用性能的影响 2. 表面粗糙度的评定基准及其评定参数 3. 表面粗糙度的选用 4. 表面粗糙度在图样上的标注方法
5.表面粗糙度的测量 要求学生：了解表面粗糙度的评定参数及选择，掌握表面粗糙度的标注 方式。 第五章光滑极限量规（支撑课程目标2、3、4） 1.光滑极限量规的概念和分类 2.光滑极限量规设计的泰勒原则 3.量规的公差带 4.量规的设计 要求学生：了解光滑极限量规的设计原则、量规的公差带。 第六章滚动轴承的公差与配合（支撑课程目标2、3、4） 1.滚动轴承的公差等级及其应用 2.滚动轴承内径和外径的公差带 3.与滚动轴承配合的孔、轴公差带 4.滚动轴承与孔、轴配合的选用 5.轴颈和外壳孔的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度及其在图样上的标注。 要求学生：了解滚动轴承的公差等级及其应用，掌握滚动轴承与孔、轴 配合的选用及其在图样上的标注。 第七章尺寸链（支撑课程目标2、3) 1.尺寸链的定义及特点 2.尺寸链的计算 3. 解装配尺寸链的其它方法 要求学生：了解尺寸链的基本概念和尺寸链的计算方法 第八章圆锥的公差配合及检测（支撑课程目标2、3、4） 1.圆锥结合的特点和基本参数 2. 圆锥公差项目及其给定方法 3.圆锥配合的形成 4.圆锥公差的标注 5.锥度和圆锥角的检测 要求学生：了解圆锥结合的特点及锥度与锥角、圆锥公差中的术语定 义及锥度和圆锥角的检测方法：学握圆锥公差项目及给定方法和圆锥公差 的标注。 第九章螺纹公差及检测（支撑课程目标2、3、4) 1.螺纹的分类、使用要求及主要几何参数 2.螺纹几何参数对互换性的影响
5. 表面粗糙度的测量 要求学生：了解表面粗糙度的评定参数及选择，掌握表面粗糙度的标注 方式。 第五章 光滑极限量规（支撑课程目标 2、3、4） 1. 光滑极限量规的概念和分类 2. 光滑极限量规设计的泰勒原则 3. 量规的公差带 4. 量规的设计 要求学生：了解光滑极限量规的设计原则、量规的公差带。 第六章 滚动轴承的公差与配合（支撑课程目标 2、3、4） 1. 滚动轴承的公差等级及其应用 2. 滚动轴承内径和外径的公差带 3. 与滚动轴承配合的孔、轴公差带 4. 滚动轴承与孔、轴配合的选用 5. 轴颈和外壳孔的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度及其在图样上的标注。 要求学生：了解滚动轴承的公差等级及其应用，掌握滚动轴承与孔、轴 配合的选用及其在图样上的标注。 第七章 尺寸链（支撑课程目标 2、3） 1. 尺寸链的定义及特点 2. 尺寸链的计算 3. 解装配尺寸链的其它方法 要求学生：了解尺寸链的基本概念和尺寸链的计算方法。 第八章 圆锥的公差配合及检测（支撑课程目标 2、3、4） 1. 圆锥结合的特点和基本参数 2. 圆锥公差项目及其给定方法 3. 圆锥配合的形成 4. 圆锥公差的标注 5. 锥度和圆锥角的检测 要求学生：了解圆锥结合的特点及锥度与锥角、圆锥公差中的术语定 义及锥度和圆锥角的检测方法；掌握圆锥公差项目及给定方法和圆锥公差 的标注。 第九章 螺纹公差及检测（支撑课程目标 2、3、4） 1. 螺纹的分类、使用要求及主要几何参数 2. 螺纹几何参数对互换性的影响
3.普通螺纹的公差及其选用 4.螺纹标记 5.梯形螺纹的公差及其应用 6.螺纹检测 要求学生：了解普通螺纹主要几何误差对互换性的影响、梯形螺纹的 公差与配合，掌握普通螺纹公差与配合的特点及螺纹精度的选择：掌握螺 纹的标记和标注方法， 第十章键和花键的公差与配合（支撑课程目标2、3、4） 1.平键结合的结构和几何参数 2.平键配合尺寸的公差带，表面的几何公差和表面粗糙度 3.矩形花键结合的几何参数和定心方式 4.矩形花键结合的精度设计 5.平键和花键公差在图样上的标注 要求学生：掌握键联结的种类和用途、公差与配合的特点及其在图样上 的标注。了解花键联结的种类和用途、定心方式，矩形花键公差与配合特点 及其在图样上的标注。 第十一章渐开线圆柱齿轮精度及检验（支撑课程目标2、3、4） 1.齿轮传动的使用要求 2.齿轮加工误差概述 3.运动准确性评定指标及检测 4.传动平稳性评定指标及检测 5. 载荷分布均匀性的评定指标及检测 6.齿轮啮合侧隙的评定指标及检测 7.齿轮安装误差的评定指标 8.齿轮评定指标的精度等级及选择 9.齿轮副侧隙 10.齿坯精度及表面粗糙度 11.齿轮精度的标注 12.齿轮精度设计示例 要求学生：了解具有齿轮和齿轮副必须满足的四项使用要求：通过分析 各种加工误差对齿轮传动使用要求的影响，理解渐开线齿轮精度标准所规定 的各项公差及极限偏差的定义和作用：初步掌握齿轮精度等级和检验项目的 选用以及确定齿轮副侧隙的大小的方法：掌握齿轮公差在图样上的标注， 三、实验内容
3. 普通螺纹的公差及其选用 4. 螺纹标记 5. 梯形螺纹的公差及其应用 6. 螺纹检测 要求学生：了解普通螺纹主要几何误差对互换性的影响、梯形螺纹的 公差与配合，掌握普通螺纹公差与配合的特点及螺纹精度的选择；掌握螺 纹的标记和标注方法。 第十章 键和花键的公差与配合（支撑课程目标 2、3、4） 1. 平键结合的结构和几何参数 2. 平键配合尺寸的公差带，表面的几何公差和表面粗糙度 3. 矩形花键结合的几何参数和定心方式 4. 矩形花键结合的精度设计 5. 平键和花键公差在图样上的标注 要求学生：掌握键联结的种类和用途、公差与配合的特点及其在图样上 的标注。了解花键联结的种类和用途、定心方式，矩形花键公差与配合特点 及其在图样上的标注。 第十一章 渐开线圆柱齿轮精度及检验（支撑课程目标 2、3、4） 1. 齿轮传动的使用要求 2. 齿轮加工误差概述 3. 运动准确性评定指标及检测 4. 传动平稳性评定指标及检测 5. 载荷分布均匀性的评定指标及检测 6. 齿轮啮合侧隙的评定指标及检测 7. 齿轮安装误差的评定指标 8. 齿轮评定指标的精度等级及选择 9. 齿轮副侧隙 10. 齿坯精度及表面粗糙度 11. 齿轮精度的标注 12. 齿轮精度设计示例 要求学生：了解具有齿轮和齿轮副必须满足的四项使用要求；通过分析 各种加工误差对齿轮传动使用要求的影响，理解渐开线齿轮精度标准所规定 的各项公差及极限偏差的定义和作用；初步掌握齿轮精度等级和检验项目的 选用以及确定齿轮副侧隙的大小的方法；掌握齿轮公差在图样上的标注。 三、实验内容
实验名称 主要内容 支撑课程是否必学 号 目标 做 时 实验一表面粗糙度 用光切法显微镜测量表面粗糙度， 课程目标必做 测量 熟悉其工作原理和组成，能正确操作 4 仪器并读数，熟悉表面粗糙度的主要 评定参数，掌握表面粗糙度的常用测 量方法。 2 实验二直线度误差 对于狭长表面的直线度误差的测 课程目标必做 量 量常按“节距法”，将被测平面分为若 4 干段，用小角度度量仪（水平仪、自 准直仪)测出各段对水平线的倾斜角 度，然后通过计算或图解法来求得轮 廓线的直线度误差。本实验用合像水 平仪，熟悉合像水平仪的工作原理和 组成，使学生掌握按“节距法”测量 直线度误差的方法。 实验三“三针法 利用杠杆千分尺和三针测量外螺课程目标 必做 测量外螺纹中径 纹中径，熟悉杠杆千分尺的工作原理 4 和组成，使学生掌握用三针法测量蜗 纹中径的原理方法，掌握杠杆千分尺 的正确使用方法及三针的选择。 实验四齿轮误差 熟悉YS3002A小模数齿轮测量机课程目标必做 1 测量 工作原理，结构组成，利用该测量设4 备进行渐开线圆柱齿轮的齿廓偏差、 螺旋线偏差、齿距偏差、齿圈径向跳 动偏差等齿轮误差的测量，使学生了 解齿轮误差的测量。 注：实验详情见课程实验大纲及实验指导书 四、参考文献 [1]韩进宏，互换性与技术测量，机械工业出版社，2015年1月 [2]马惠萍，互换性与技术测量基础案例教程，机械工业出版社，2014年9 月 [3]金嘉琦，几何量精度设计与检测，机械工业出版社，2012年8月
序 号 实验名称 主要内容 支撑课程 目标 是否必 做 学 时 1 实验一表面粗糙度 测量 用光切法显微镜测量表面粗糙度， 熟悉其工作原理和组成，能正确操作 仪器并读数，熟悉表面粗糙度的主要 评定参数，掌握表面粗糙度的常用测 量方法。 课程目标 4 必做 2 2 实验二直线度误差 测量 对于狭长表面的直线度误差的测 量常按“节距法”，将被测平面分为若 干段，用小角度度量仪（水平仪、自 准直仪）测出各段对水平线的倾斜角 度，然后通过计算或图解法来求得轮 廓线的直线度误差。本实验用合像水 平仪，熟悉合像水平仪的工作原理和 组成，使学生掌握按“节距法”测量 直线度误差的方法。 课程目标 4 必做 2 3 实验三 “三针法” 测量外螺纹中径 利用杠杆千分尺和三针测量外螺 纹中径，熟悉杠杆千分尺的工作原理 和组成，使学生掌握用三针法测量螺 纹中径的原理方法，掌握杠杆千分尺 的正确使用方法及三针的选择。 课程目标 4 必做 1 4 实验四 齿轮误差 测量 熟悉 YS3002A 小模数齿轮测量机 工作原理，结构组成，利用该测量设 备进行渐开线圆柱齿轮的齿廓偏差、 螺旋线偏差、齿距偏差、齿圈径向跳 动偏差等齿轮误差的测量，使学生了 解齿轮误差的测量。 课程目标 4 必做 1 *注：实验详情见课程实验大纲及实验指导书 四、参考文献 [1] 韩进宏，互换性与技术测量，机械工业出版社，2015 年 1 月 [2] 马惠萍，互换性与技术测量基础案例教程，机械工业出版社，2014 年 9 月 [3] 金嘉琦，几何量精度设计与检测，机械工业出版社，2012 年 8 月
五、达成课程目标的途径与措施 互换性与技术测量涉及内容广，课程目标5个，其达成目标的途径和措施主 要有： 1.本课程的主要特点是涉及了“极限与配合”等相关国家标准，抽象概念、 术语和定义多，符号、代号和公式多，要理解和记忆的内容较多，因此， 需要加强理解和记忆： 2.精讲多练。课堂讲授以提出实际问题、分析问题、解决问题为主，辅之 习题练习，课后作业，促使学生能利用基本原理和方法： 3.阐述基本原理，理论联系实际，培养学生创新能力： 4.采用多媒体课件、电子备课和传统教学相结合进行教学： 5.通过案例分析，强调机械零部件精度的思维方法建立和运用： 6.理论教学、课外作业与实验训练相结合，强化学生机械零部件精度观点 的建立和工程应用能力的培养： 7.多环节训练、督促检查，巩固学习成果。 1)作业：课后习题 2)实验 3)期未考试：考查互换性和技术测量的基本概念和原理等基础知识：考 查机械零件几何公差标注、表面粗糙度标注和公差原则标注：考查机 械零件的几何量精度设计计算和分析。 4)上课考勤 8.命题要求 期末考试试题分为判断题、选择题、填空题、标注作图题和分析计算题 五种题型。其中判断题、选择题和填空题为客观题，主要考查互换性和 技术测量的基本概念和原理等基础知识，分值占比20%，主要考核课程目 标1和2：标注作图题考查机械零件几何公差标注、表面粗糙度标注和公 差原则标注，分析计算题考查机械零件的几何量精度设计计算和分析， 分值占比80%，主要考核课程目标2、3和4。 六、成绩评定(%) 作业 实验 上课考勤 期末考试 10 10 10 70 七、课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求 指标点 课程目标
五、达成课程目标的途径与措施 互换性与技术测量涉及内容广，课程目标 5 个，其达成目标的途径和措施主 要有： 1. 本课程的主要特点是涉及了“极限与配合”等相关国家标准，抽象概念、 术语和定义多，符号、代号和公式多，要理解和记忆的内容较多，因此， 需要加强理解和记忆； 2. 精讲多练。课堂讲授以提出实际问题、分析问题、解决问题为主，辅之 习题练习，课后作业，促使学生能利用基本原理和方法； 3. 阐述基本原理，理论联系实际，培养学生创新能力； 4. 采用多媒体课件、电子备课和传统教学相结合进行教学； 5. 通过案例分析，强调机械零部件精度的思维方法建立和运用； 6. 理论教学、课外作业与实验训练相结合，强化学生机械零部件精度观点 的建立和工程应用能力的培养； 7. 多环节训练、督促检查，巩固学习成果。 1）作业：课后习题 2）实验 3）期末考试：考查互换性和技术测量的基本概念和原理等基础知识；考 查机械零件几何公差标注、表面粗糙度标注和公差原则标注；考查机 械零件的几何量精度设计计算和分析。 4）上课考勤 8. 命题要求 期末考试试题分为判断题、选择题、填空题、标注作图题和分析计算题 五种题型。其中判断题、选择题和填空题为客观题，主要考查互换性和 技术测量的基本概念和原理等基础知识，分值占比 20%，主要考核课程目 标 1 和 2；标注作图题考查机械零件几何公差标注、表面粗糙度标注和公 差原则标注，分析计算题考查机械零件的几何量精度设计计算和分析， 分值占比 80%，主要考核课程目标 2、3 和 4。 六、成绩评定（%） 作业 实验 上课考勤 期末考试 10 10 10 70 七、课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求 指标点 课程目标
毕业要求1工程知识：能够1.3能将专业基础理论用于判别复杂精课程目标3/4 将数学、物理、工程力学等 密仪器、测控系统的性能参数范围和优 知识用于分析和解决精密仪 化途径。 器、测控系统中的复杂工程 问顺。 毕业要求2问题分析：能够 2.3能运用基本原理和文献研究，分析课程目标2/3/4 将专业相关的基础理论知 影响测控装置性能的因素，证实问题分 识，用于测控对象和任务的 析的合理性。 分析和模型建立，并通过文 献研究对结果进行评价。 毕业要求4研究：能够基于 4.1能够针对机械工程中的复杂测试计 课程目标2/3/4 科学原理，采用科学方法对 量及控制问题设计实验，搭建实验装置 机械工程中的复杂测试计量 进行实验。 及控制问题进行研究，能设 计实验，对实验数据进行分 析与解释，通过信息综合得 到合理有效的结论。 毕业要求6工程与社会：能6.2具备精密仪器及测控领域相关技术课程目标1/2 够基于工程相关背景知识诗 标准、知识产权、产业政策和法律法规 行合理分析，评价测控工程 知识。 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。 八、教学进程 教学内容 学时数 1绪言 2孔与轴的极限与配合 3长度测量基础 4几何公差及检测 5表面粗糙度及检测 6光滑极限量规 2
毕业要求 1 工程知识：能够 将数学、物理、工程力学等 知识用于分析和解决精密仪 器、测控系统中的复杂工程 问题。 1.3 能将专业基础理论用于判别复杂精 密仪器、测控系统的性能参数范围和优 化途径。 课程目标 3/4 毕业要求 2 问题分析：能够 将专业相关的基础理论知 识，用于测控对象和任务的 分析和模型建立，并通过文 献研究对结果进行评价。 2.3 能运用基本原理和文献研究，分析 影响测控装置性能的因素，证实问题分 析的合理性。 课程目标 2/3/4 毕业要求 4 研究：能够基于 科学原理，采用科学方法对 机械工程中的复杂测试计量 及控制问题进行研究，能设 计实验，对实验数据进行分 析与解释，通过信息综合得 到合理有效的结论。 4.1 能够针对机械工程中的复杂测试计 量及控制问题设计实验，搭建实验装置 进行实验。 课程目标 2/3/4 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，评价测控工程 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。 6.2 具备精密仪器及测控领域相关技术 标准、知识产权、产业政策和法律法规 知识。 课程目标 1/2 八、教学进程 教学内容 学时数 1 绪言 2 2 孔与轴的极限与配合 8 3 长度测量基础 2 4 几何公差及检测 6 5 表面粗糙度及检测 2 6 光滑极限量规 2
7滚动轴承的公差与配合 2 8尺寸链 9圆锥的公差配合及检测 10螺纹公差及检测 11键和花键的公差与配合 1 12渐开线圆柱齿轮精度及检验 实验一：表面粗糙度测量 2 实验二：直线度误差测量 2 实验三：“三针法”测量外螺纹中径 1 实验四：齿轮误差测量 合计：课堂授课学时+实验学时 38 *课内外时间约为1：1.0~1.5学时
7 滚动轴承的公差与配合 2 8 尺寸链 2 9 圆锥的公差配合及检测 1 10 螺纹公差及检测 2 11 键和花键的公差与配合 1 12 渐开线圆柱齿轮精度及检验 2 实验一：表面粗糙度测量 2 实验二：直线度误差测量 2 实验三：“三针法”测量外螺纹中径 1 实验四：齿轮误差测量 1 合计：课堂授课学时+实验学时 38 *课内外时间约为 1:1.0～1.5 学时