课程介绍
本课程旨在使学生获得机械零部件互换性及精度分析方面的基础知识，理解利用公差确保现代工业大批量生产中产品机械互换性的思路，明确国家及行业标准规范在现代工业生产中的核心地位，学习国家及行业标准规范制定的思路、体系及作用范围，能够正确利用尺寸公差、几何公差及表面粗糙度轮廓构成的几何量相关技术标准规范进行机械零部件互换性的工程设计及标注，能够依据相关技术标准及行业规范正确设计并选择合适的轴承、螺纹、齿轮等标准零部件的机械互换性参数，培养学生遵守国家及行业标准规范，并综合考虑社会责任、职业规范、经济成本、加工及检测水平等进行规范化机械零部件互换性设计及测量的能力。
课程大纲
1．绪论（1学时，支撑课程教学目标1）
（1）教学内容
介绍本课程的教学任务、性质及学习方法，主要阐述本课的一些重要概念、基本参数，主要阐述本课程涉及到的互换性、公差、标准、优先数系等基础知识，理解现代工业大批量生产的优势以及互换性与标准的核心地位，理解优先数系的特点及其在标准的开放性中的作用。通过教学使学生明确课程的研究对象、性质地位、目的和主要内容，正确理解互换性和标准对现代工业大批量生产队重要性，树立正确的知识产权观念，为后续的几何量规范体系学习奠定基础。
（2）教学环节
①课堂教学
②课后作业：优先数系相关的1~2题。
③课外学习：查阅标准与专利的区别与联系，了解互换性、标准及专利对设计工程师的意义。
2．几何量测量基础（1学时，支撑课程教学目标1）
（1）教学内容
主要讲授本课程中几何量测量的基本内容，主要阐述测量四要素、量值传递体系、端面量具等测量基础知识。通过学习使学生理解几何量测量是互换性生产的保障，以及测量精度的重要作用，明确长度及角度量值传递体系，能够使用常用的量块进行几何量的测量，为评价机械零部件几何量参数提供技术保障。
（2）教学环节
①课堂教学
②课后作业：量块测量相关的1~2题。
③课外学习：查阅测量精度的意义，了解测量工程师的职业规范。
3．孔轴公差与配合（7学时，支撑课程教学目标2和4）
（1）教学内容
主要讲授尺寸公差的公差、偏差、配合等基本概念，学习公差带示意图、配合公差带图的绘制方法，理解常用尺寸孔轴公差国家标准的构成体系，了解尺寸公差的选择方法、原则与步骤等。通过教学使学生学习尺寸与偏差两套尺寸公差体系的基本概念，能够绘制尺寸公差带示意图以及配合公差带图，了解国家标准的构建过程，能够依据使用要求，设计并选择符合国家及行业标准规范的尺寸公差带代号以及配合代号。
（2）教学环节
①课堂教学
②课后作业：偏差及配合基本概念相关的3~5题，配合公差代号选择计算3~5题。
4．几何公差与检测（11学时，支撑课程教学目标2和4）
（1）教学内容
主要讲授几何公差体系，几何公差的标注方法，以及几何公差带形状、方向、位置和大小的分析方法，学习尺寸公差与几何公差之间相互影响的包容要求、最大实体要求、可逆要求等公差原则，理解几何公差的选择方法、原则与步骤。通过教学使学生了解几何公差的国家标准体系，能够正确标注和分析机械零件图中的几何公差，具有设计几何公差合格性评价方案的能力，理解尺寸公差与几何公差相互影响的综合作用效果，能够正确分析独立原则、包容要求、最大实体要求、可逆要求等公差原则，依据零件图标注，能够绘制几何公差的动态公差图，并分析机械零件要素的尺寸公差与几何公差综合作用效果的合格性。
（2）教学环节
①课堂教学
②课后作业：几何公差标注相关的3~5题，公差原则相关计算3~5题。
③课程实验：用光电自准直仪测量导轨的直线度误差（2学时）（教学内容和教学目标见实验教学大纲）
5．表面粗糙度轮廓（2学时，支撑课程教学目标2和4）
（1）教学内容
主要讲授表面粗糙度轮廓的基本概念，学习表面粗糙度轮廓的评定方法以及标注规范等，并能够针对具体零件的几何要素选择合适的表面粗糙度技术要求。通过教学使学生了解表面粗糙度轮廓的国家标准体系，能够正确标注和分析机械零件图中的表面粗糙度轮廓要求，具有设计表面粗糙度轮廓合格性评价方案的能力。
（2）教学环节
①课堂教学
②课后作业：表面粗糙度轮廓标注相关的2~3题。
6．滚动轴承的公差与配合（1学时，支撑课程教学目标3和4）
（1）教学内容
主要讲授滚动轴承的基本概念，学习滚动轴承分别与轴颈和外壳孔间配合的公差要求。通过教学使学生了解滚动轴承的国家标准体系，熟悉滚动轴承的公差等级，能够正确标注和分析机械图中的滚动轴承的公差要求。
（2）教学环节
①课堂教学
②课后作业：滚动轴承与轴颈和外壳孔间配合相关的1~2题。
7．圆柱螺纹公差与检测（3学时，支撑课程教学目标3和4）
（1）教学内容
主要讲授圆柱螺纹的基本术语与概念，学习螺距累积误差、牙侧角偏差的中径当量的分析方法，理解作用中径与单一中径结合的泰勒原则，并能够利用泰勒原则进行螺纹的合格性判断。通过教学使学生了解圆柱螺纹的国家标准体系，了解综合螺纹直径和旋合长度的圆柱螺纹的公差等级体系，能够理解中径偏差、螺距误差、压侧角偏差的综合作用的分析模型，并能够利用泰勒原则，结合三针法测量的螺纹单一中径，分析螺纹零件的合格性。
（2）教学环节
①课堂教学
②课后作业：圆柱螺纹合格性分析相关计算2~3题。
8．圆柱齿轮公差与检测（4学时，支撑课程教学目标3和4）
（1）教学内容
主要讲授影响齿轮传动的四种使用要求，了解影响圆柱齿轮使用要求的主要误差因素及来源，理解齿轮应检精度指标、侧隙指标和可检精度指标的内涵与外延，学习齿轮精度指标体系及标注的国家标准规范，能够进行圆柱齿轮的精度设计。通过教学使学生学习圆柱齿轮的国家标准体系，依据圆柱齿轮的主要误差来源，构建全面的应检精度指标及侧隙指标体系，了解可检精度指标的综合作用结果，能够依据职业规范、经济成本、加工工艺、检测水平等多因素，进行圆柱齿轮的精度设计。
（2）教学环节
①课堂教学
②课后作业：圆柱齿轮的精度指标概念相关的1~2题，圆柱齿轮的齿距相关误差计算及合格性分析2~3题，齿轮精度设计相关的1~2题。
9. 尺寸链（2学时，支撑课程教学目标4）
（1）教学内容
主要讲授尺寸链的相关定义以及分类，进而理解利用尺寸链分析机械精度设计的方法。通过教学使学生学习尺寸链的内涵以及分类，能够利用尺寸链分析机械装配精度与加工精度间相关关系。
（2）教学环节
①课堂教学
②课后作业：尺寸链概念相关的1~2题，尺寸链相关计算以及分析的1~2题。
学习目标
通过平时作业、随堂测验、实验与期终考试等对学生的互换性知识体系等进行考核，综合考虑职业规范、经济成本、加工工艺、检测水平等多因素的影响，分析设计以及正确标注尺寸公差、几何公差以及表面粗糙度轮廓的参数，能够依据使用要求，合理分析及选择滚动轴承、圆柱螺纹及圆柱齿轮等常用机械零部件的互换性参数。
考核标准
课件浏览100%,客观练习0%,主观练习0%,课内讨论0%。
课程内容不断迭代，成绩以当时的课程内容为准，一旦合格，可以申请证书。申请证书后，以结课处理，成绩不再改动
教材教参
1、《几何量公差与检测》(第十版)，甘永立主编，上海：上海科学技术出版社，2013
2、《公差配合与测量》（第2版），胡瑢华主编，北京：清华大学出版社，2010
3、《机械几何量精度设计与检测》，赵丽娟主编，北京：清华大学出版社，2011
