第頁《精度設(shè)計與質(zhì)量控制基礎(chǔ)》課程教學大綱課程編號:012003課程名稱（中／英文）：精度設(shè)計與質(zhì)量控制基礎(chǔ)/ToleranceDesignandQualityControlBasis課程類型:模塊課（平臺課、模塊課、課程群）總學時：40講課學時：30實驗學時：10學分：2.5適用對象:機械工程及相關(guān)專業(yè)先修課程：機械制圖，機械設(shè)計，機械原理后續(xù)課程：機械制造工藝學、誤差理論及數(shù)據(jù)處理開課單位：機械工程學院一、課程性質(zhì)和教學目標《精度設(shè)計與質(zhì)量控制基礎(chǔ)》課程涉及幾何量公差與技術(shù)測量兩個范疇，是機械類各專業(yè)的一門極其重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。它在機械類整個教學計劃中起到承上啟下的作用，它是聯(lián)系機械設(shè)計課程與機械制造課程的紐帶，是從基礎(chǔ)課學習過渡到專業(yè)課學習的橋梁。本課程的教學目標為：1.理解幾何量精度參數(shù)與零件功能要求、工藝系統(tǒng)之間的內(nèi)在聯(lián)系，掌握基本術(shù)語、定義及規(guī)范，并能根據(jù)功能要求進行幾何量精度設(shè)計，具備分析和解決工程實踐問題的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設(shè)計能力；2.理解幾何量精度項目的內(nèi)涵及其與零件功能要求的本質(zhì)聯(lián)系，能根據(jù)特定的功能要求選擇、設(shè)計相應(yīng)的幾何量精度項目，并能將設(shè)計結(jié)果正確地標注在圖樣上，逐步具有準確呈現(xiàn)方案設(shè)計/開發(fā)結(jié)果的表達能力；3.理解幾何量精度參數(shù)與測量系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)聯(lián)系，掌握幾何量精度項目的測量及檢驗方法，獲得實驗設(shè)計和實驗技能的基本訓練，并逐步具有選擇、應(yīng)用先進測試工具解決工程實際問題的能力。本課程的教學目標與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系為：序號畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求指標點具體內(nèi)容本課程的教學目標與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系1畢業(yè)要求1.31.3掌握機械設(shè)計、制造、自動化等領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)知識，并能將其用于分析和解決復雜機械工程問題；課程目標12畢業(yè)要求4.34.3能夠正確采集、處理實驗數(shù)據(jù)，對實驗結(jié)果進行分析和解釋，并通過信息綜合，給出關(guān)于描述與解決復雜工程問題的有效結(jié)論。課程目標33畢業(yè)要求6.26.2熟悉機械工程領(lǐng)域的設(shè)計規(guī)范和技術(shù)標準，能夠?qū)C械工程問題的解決方案進行合理分析。課程目標2二、教學的基本要求本課程教學的基本要求是：使學生建立互換性、標準化、計量學及質(zhì)量工程的基本概念，掌握基本幾何精度（尺寸、形狀和位置、表面結(jié)構(gòu)）設(shè)計的基本原則與方法，掌握產(chǎn)品幾何參數(shù)測量的基本原理、基本方法和數(shù)據(jù)評定方法，掌握產(chǎn)品幾何參數(shù)的測量四要素構(gòu)成和測量誤差的處理方法；了解互換性與測量技術(shù)學科的現(xiàn)狀和發(fā)展，具有繼續(xù)自學并結(jié)合工作實踐應(yīng)用、擴展的能力。知識目標:目標1：理解互換性、誤差、公差、技術(shù)測量及精度設(shè)計等概念，理解互換性與產(chǎn)品設(shè)計、制造、維修以及生產(chǎn)管理等方面的關(guān)系。（反映教學目標1）目標2：理解極限與配合有關(guān)的基本術(shù)語及其定義、極限與配合GB的構(gòu)成規(guī)律、尺寸精度設(shè)計的原則和方法。（反映教學目標1、2）目標3：理解14種形位公差帶的特點及標注要點；理解獨立原則、包容要求、最大實體要求、最小實體要求、可逆要求等的特點及選用原則；應(yīng)用形狀和位置誤差的評定原則，進行典型形位誤差的測量和數(shù)據(jù)評定。（反映教學目標1、2）目標4：理解表面結(jié)構(gòu)的基本術(shù)語及其定義、表面粗糙度的評定參數(shù)及其標注的基本內(nèi)容和特點；應(yīng)用表面結(jié)構(gòu)評定參數(shù)及其數(shù)值的選用原則，進行表面結(jié)構(gòu)的圖樣表達和表面結(jié)構(gòu)的設(shè)計。（反映教學目標1、2）目標5：理解測量誤差的分類及其特征,理解直接測量和間接測量的測量結(jié)果處理和表達方法；理解工件的驗收方式和驗收極限；理解量規(guī)的設(shè)計依據(jù)和設(shè)計方法；應(yīng)用量具公差帶相對與工件公差的布置與工件誤收、誤廢，工件制造難易、經(jīng)濟效益的關(guān)系，合理選擇適當?shù)挠嬃科骶吆驮O(shè)計合理的光滑極限量規(guī)，并對驗收質(zhì)量進行評價。（反映教學目標3）目標6：理解滾動軸承、平鍵、花鍵、普通螺紋、齒輪等典型零部件的使用要求，影響其互換性的主要幾何參數(shù)誤差；學會各典型零（部）件公差與配合在圖樣上的表達方法；應(yīng)用各典型結(jié)合公差與配合的選用原則和方法，進行典型零部件的精度設(shè)計。（反映教學目標1、2）目標7：了解新一代GPS體系構(gòu)成、理解新一代GPS要素操作、表面模型等的含義。卓越班要求：能夠?qū)⑿乱淮鶪PS理論應(yīng)用于規(guī)范產(chǎn)品幾何量的檢測過程，并給出解決方案。（反映教學目標1）能力目標:目標8：具有產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范及GB的應(yīng)用能力，能根據(jù)功能要求進行產(chǎn)品精度（包括尺寸精度、幾何精度、表面粗糙度）的設(shè)計，具備分析和解決工程實踐問題的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設(shè)計能力；（反映教學目標1）目標9：具有產(chǎn)品幾何量的檢測能力、測量器具的選用能力和測量數(shù)據(jù)的處理能力，并逐步具有選擇、應(yīng)用先進測試工具解決工程實際問題的能力。（反映教學目標3）各課程目標的培養(yǎng)環(huán)節(jié)為：課程目標培養(yǎng)環(huán)節(jié)授課討論課（網(wǎng)絡(luò)學習）課程項目實驗課程目標1√課程目標2√√課程目標3√√課程目標4√√課程目標5√√課程目標6√√課程目標7√√課程目標8√√課程目標9√√三、課堂教學內(nèi)容及目標本課程采用模塊化教學，教學內(nèi)容共有八個模塊。模塊一：機械精度基礎(chǔ)2學時（反映教學目標1）目標：（1）了解互換性生產(chǎn)的含義、特征、分類、優(yōu)越性及其基本原理，理解互換性與產(chǎn)品設(shè)計制造維修以及生產(chǎn)管理等方面的關(guān)系；（2）了解標準化的意義與基本原理，理解互換性與標準化的關(guān)系；（3）理解優(yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系的基本內(nèi)容和特點，明確數(shù)值標準化的意義以及優(yōu)先數(shù)系在標準化中的作用。模塊二：尺寸精度及孔軸結(jié)合的互換性7學時（反映教學目標1、2）目標：（1）掌握極限與配合有關(guān)的基本術(shù)語及其定義；（2）掌握極限與配合GB的構(gòu)成規(guī)律；（3）掌握尺寸精度設(shè)計的原則和方法，并學會進行計算機輔助尺寸精度設(shè)計；（4）熟練掌握尺寸公差在圖樣上的表達方法。模塊三：形狀和位置精度及互換性7學時（反映教學目標1、2）目標：（1）掌握形狀和位置公差的基本術(shù)語及其定義；（2）理解形位公差帶的特點及標注要點；理解形狀和位置誤差的評定原則應(yīng)用典型形位誤差的測量方法和數(shù)據(jù)評定方法；（4）理解獨立原則、包容要求、最大實體要求、最小實體要求、可逆要求等的特點及選用原則；（5）掌握形位精度設(shè)計的原則和方法，并學會進行計算機輔助形位精度設(shè)計。模塊四：表面結(jié)構(gòu)2學時（反映教學目標1、2）目標：（1）了解零件表面微觀幾何形狀誤差的形成和特點及其對互換性的影響；（2）理解表面結(jié)構(gòu)的基本術(shù)語及其定義；（3）掌握表面粗糙度的評定參數(shù)及其標注的基本內(nèi)容和特點，學會表面結(jié)構(gòu)的圖樣表達方法；（4）掌握評定參數(shù)及其數(shù)值的選用原則，并學會進行計算機輔助表面結(jié)構(gòu)設(shè)計；（5）熟悉表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的測量方法。模塊五：測量技術(shù)及數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)2學時（反映教學目標3）目標：（1）了解測量技術(shù)在機械(儀表)制造中的作用、基本原則、現(xiàn)狀與發(fā)展；（2）了解測量器具與測量方法的分類；明確各類測量器具與測量方法的特征及其選用原則；（3）了解長度(尺寸,角度)的法定計量單位,長度基準及其傳遞系統(tǒng)；（4）懂得量塊的基本特征與作用,并正確掌握其使用方法；（5）掌握測量誤差產(chǎn)生的原因,理解測量誤差的分類及其特征,掌握直接測量和間接測量的測量結(jié)果處理和表達方法。模塊六：光滑工件尺寸的檢驗2學時（反映教學目標3）目標：（1）掌握用普通計量器具進行檢驗時驗收極限方式的確定與選擇，根據(jù)被檢工件的公差能夠選擇適當?shù)挠嬃科骶撸︱炇召|(zhì)量進行評價；（2）了解光滑極限量規(guī)的種類，用途及其結(jié)構(gòu)特點；（3）理解量規(guī)公差帶相對與工件公差的布置與工件誤收、誤廢，工件制造難易、經(jīng)濟效益的關(guān)系；（4）掌握光滑極限量規(guī)公差帶的布置方案，學會設(shè)計光滑極限量規(guī)的方法。模塊七：典型零（部）件精度及互換性6學時（反映教學目標1、2）目標：（1）了解滾動軸承、平鍵、花鍵、普通螺紋等典型結(jié)合的使用要求，影響其互換性的主要幾何參數(shù)誤差；（2）了解典型零（部）件結(jié)合互換性標準的特點，掌握各典型結(jié)合公差與配合的選用原則和方法；（3）學會各典型零（部）件公差與配合在圖樣上的表達方法；（4）理解齒輪傳動的使用要求及其互換性的特點；（5）了解漸開線圓柱齒輪主要幾何參數(shù)誤差的來源，理解它們對齒輪傳動互換性的影響；（6）了解漸開線圓柱齒輪精度標準的基本內(nèi)容，理解漸開線圓柱齒輪主要幾何參數(shù)誤差與公差的含義；（7）掌握漸開線圓柱齒輪精度等級、公差項目、檢驗組的選用原則和方法，以及齒輪間隙的計算的方法；（8）了解漸開線圓柱齒輪主要幾何參數(shù)誤差的測量方法。模塊八：新一代GPS標準體系2學時（反映教學目標1）目標：（1）了解ISO/TC213GPS標準體系的形成與發(fā)展歷程；（2）理解新一代GPS標準體系的構(gòu)成規(guī)律；（3）理解并掌握新一代GPS標準體系中的操作及算子技術(shù)、不確定度理論及應(yīng)用技術(shù)、恒定度和恒定類、表面模型等概念。四、實驗教學內(nèi)容及要求實驗教學分為“基礎(chǔ)性實驗—綜合性實驗—研究型實驗”三個模塊。模塊一：基礎(chǔ)性實驗，1.光滑孔、軸直徑的測量1學時（1）理解測量尺寸的常用儀器量具等的用途及使用方法；（2）具備用立式光學計測量軸徑和用內(nèi)徑百分表或臥式測長儀測量軸套內(nèi)徑的能力。2.表面粗糙度參數(shù)的測量1學時（1）理解表面粗糙度參數(shù)(主要是高度參數(shù))幾種基本測量方法的原理；（2）掌握測量表面粗糙度的基本方法,并具有處理和表達測量結(jié)果的能力。3.形狀和位置誤差的測量3學時（1）掌握直線度、平面度、對稱度等形位誤差的檢測原理和基準體現(xiàn)方法，熟悉14項形位誤差的測量器具。（2）掌握形位誤差的評定方法,并具有對測量結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理和判定的能力。4.螺紋測量2學時（1）了解螺紋參數(shù)的常用測量方法，熟悉工具顯微鏡的測量原理及結(jié)構(gòu)特點。（2）學會用大型（或小型）工具顯微鏡測量外螺紋主要參數(shù)的方法。逐步具有選擇、應(yīng)用先進測試工具解決工程實際問題的能力。模塊二：綜合性實驗1.軸類零件的綜合測量1學時（1）了解常用軸類零件的檢測項目，會根據(jù)要求選用相應(yīng)的測量儀器和測量方法；（2）了解軸類零件常用測量形位誤差的儀器設(shè)備原理、使用方法及數(shù)據(jù)處理方法；（3）掌握常用表面粗糙度的檢測方法及主要儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理和測量方法。2.齒輪綜合檢測2學時（1）了解汽車、機床常用齒輪精度的檢測項目和測量方法；熟悉測量齒圈徑向跳動誤差的方法。（2）掌握齒輪齒圈徑向跳動、齒輪公法線長度變動與公法線平均長度偏差、基節(jié)偏差、齒距偏差與齒距累積誤差的測量方法（3）加深理解齒輪各誤差的定義及對齒輪傳動的影響。模塊三：研究型實驗（課外實驗，卓越班選作)以減速箱中傳動軸為例進行“計算機輔助公差設(shè)計”和“產(chǎn)品誤差數(shù)字化計量認證”。（1）學會根據(jù)使用要求設(shè)計零件的精度（包括尺寸精度、形位精度及表面粗糙度）；（2）學會根據(jù)零件的功能及精度要求設(shè)計測量方案（包括安全域度的計算、測量儀器的選擇、測量方案的制定等）；（3）學會正確應(yīng)用測量儀器對零件進行精度測量；（4）學會處理測量數(shù)據(jù)和正確評價零件合格性。五、課程教學思想、教學方法、教學手段本課程是河南省精品資源共享課程，經(jīng)過了多年的課程建設(shè)與改革。1．采用啟發(fā)式教學，以激發(fā)學生主動學習的興趣，并培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力，最終引導學生主動通過實踐和自學環(huán)節(jié)掌握本門課程相關(guān)知識。2．在教學內(nèi)容上，系統(tǒng)講授尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、典型結(jié)合及傳動件精度設(shè)計、機器精度設(shè)計、機械精度測試、光滑極限量規(guī)設(shè)計等基本理論、基本知識和基本方法，使學生能夠系統(tǒng)掌握用于解決機械類專業(yè)相關(guān)復雜工程問題的專業(yè)基礎(chǔ)知識。3．在教學過程中，采用多媒體教學與傳統(tǒng)板書相結(jié)合的方式，提高課堂教學信息量、增強教學的直觀性。4．將課堂理論教學與實驗教學相結(jié)合，引導學生應(yīng)用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，采用現(xiàn)代分析測試方法和手段，進行幾何量誤差的測試和評定，培養(yǎng)其識別、表達和解決機械類專業(yè)相關(guān)工程問題的思維方法和實踐能力。5.課內(nèi)討論和課外答疑相結(jié)合，學生可隨時進行答疑。六、各教學環(huán)節(jié)學時分配教學內(nèi)容講授討論課實驗（學時）課程項目模塊一：機械精度的基礎(chǔ)2模塊二：尺寸精度及孔軸結(jié)合的互換性7模塊三：形狀和位置精度及互換性7幾何誤差測量，3學時模塊四：表面結(jié)構(gòu)2表面粗糙度參數(shù)測量，1學時模塊五：測量技術(shù)及數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)2光滑孔、軸直徑的測量，2學時模塊六：光滑工件尺寸的檢驗2普通螺紋幾何參數(shù)的檢測，2學時模塊七：典型零（部）件精度及互換性6齒輪誤差各參數(shù)測量，2學時模塊八：新一代GPS標準體系22（線下）綜合精度設(shè)計（課外）合計302（線下）10七、考核及成績評定方式本課程的成績評定方式為：期末考試成績70%+作業(yè)及平時表現(xiàn)10%+實驗成績10%+課程項目10%=100%。1.綜合評分法課程目標目標1目標3目標2考核環(huán)節(jié)成績比例合計（%）畢業(yè)要求1.34.36.3考核環(huán)節(jié)及成績比例（%）作業(yè)平時表現(xiàn)33410實驗成績1010課程項目1010課程考核40151570畢業(yè)要求指標點所占比例合計（%）4328291002.評分標準：1）期末考試按期末考試的標準答案、評分標準百分制評分，總評后折算成70分。期末考試采用閉卷方式，題型一般采用判斷正誤題、選擇題、填空題、計算題、分析題、標注題等。2）作業(yè)：每次作業(yè)必須在規(guī)定時間上交，遲交作業(yè)或作業(yè)不滿足下列要求，均以零分計，每次作業(yè)按百分制評分，總評后折算為5分。作業(yè)的評分標準：完成情況得分嚴格按照作業(yè)要求并及時完成，基本概念清晰，解決問題的方案正確、合理，能提出不同的解決問題方案。80-100分基本按照作業(yè)要求并及時完成，基本概念基本清晰，解決問題的方案基本正確、基本合理60-79分不能按照作業(yè)要求，未及時完成，基本概念不清晰，解決問題的方案基本不正確、不合理，40-59分不能按照作業(yè)要求，未及時完成，基本概念不清晰，不能制定正確和合理解決問題的方案。0-39分3）課堂表現(xiàn)：案例分析討論、知識點討論、作業(yè)討論等，總評后折算為5分。課堂表現(xiàn)評分標準：完成情況得分資料的查閱、知識熟練運用，積極參與討論、能闡明自己的觀點和想法，能與其他同學合作、交流，共同解決問題。5分基本做到資料的查閱、知識的運用，能參與討論、能闡明自己的觀點和想法，能與其他同學合作、交流，共同解決問題。3-4分做到一些資料的查閱和知識的運用，參與討論一般、不能闡明自己的觀點和想法，與其他同學合作、交流，共同解決問題的能力態(tài)度一般。2-3分不能做到資料的查閱和知識的運用，不積極參與討論，不能與其他同學合作、交流，共同解決問題。0-2分4）實驗：按實驗操作和實驗報告進行評分，10分。實驗評分標準：過程控制關(guān)注點優(yōu)秀（10分）良好（8分）合格（6分）實驗操作（權(quán)重0.5）實驗態(tài)度按時參加實驗原始數(shù)據(jù)記錄完