互換性與測量技術綜合性實驗教學探索論文
摘要：開設綜合性設計型實驗，對《互換性與測量技術》課程實驗教學進行改革。引入三坐標測量機來改進實驗內容的新方法，充分發揮了學生的主觀能動性，培養了學生實踐創新能力。
關鍵詞：互換性與測量技術；綜合性測量實驗；三坐標測量機
0 引言
《互換性與測量技術》是與制造業發展緊密相聯系的一門綜合性應用技術基礎課程。這門課程介紹有關機械零件尺寸精度、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、部分測量儀器的使用方法與測量所得數據處理的方法。它不僅將制造業的基礎標準與計量技術結合在一起，而且涉及機械設計、質量控制等領域，是從基礎課學習過渡到專業課學習的橋梁，是聯系設計課程與工藝課程的紐帶。
1 以往的實驗教學存在的問題
隨著科學技術的發展，新的理論、新的方法和新的儀器不斷出現，實驗教學內容也應做相應調整。傳統互換性與測量技術實驗教學實驗內容相對比較陳舊，注重對理論知識的驗證, 缺少綜合性的實驗，更沒有設計性實驗。忽視對實驗能力和創新精神的培養,難以滿足時代發展對創新型人才的需求。改革實驗教學,可通過開設綜合性實驗，增強學生的創新意識，充分發揮學生的主觀能動性，培養學生綜合素質。
2 開設零件綜合性測量實驗
綜合性實驗是指在學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,對學生實驗技能和實驗方法進行綜合訓練。綜合性實驗目的在于通過實驗內容、方法、手段的綜合,掌握綜合的知識，培養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，達到能力和素質的綜合培養[1]。
對于互換性與測量技術實驗課程，開設如確定“判斷某零件是否為合格產品”的綜合性設計實驗，學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。學生在完成這樣一個零件的測量實驗，能掌握很多公差技術概念，使學生領會各種公差的含義，并能分析其作用，從而鍛煉了學生全面運用知識，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值，將這些點的坐標數值經過計算機數據處理，擬合形成測量元素，如圓、球、圓柱、圓錐、曲面等，經過數學計算的方法得出其形狀、位置公差及其他幾何量數據[2]。在本實驗中學生使用三坐標完成以下實驗目標：了解三坐標測量機的基本構成,學習計算機測量軟件的基本內容,學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的尺寸測量結果如圖2、圖3、圖4所示。
4 結論
實踐證明，通過充分利用現代教學手段的綜合性實驗教學，加深了學生對互換性理論的理解。使學生的主體作用得到充分的發揮，其創新意識及創新能力獲得提高。
參考文獻：
[1] 倪哲明.探索設計性綜合實驗培養學生的創新意識[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].華北航天工業學院學報,2006,13(2)：6-7.
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