互換性實驗指導書
『壹』 互換性與技術測量課程主要解決哪些問題
論文關鍵詞:互換性;標准化;精度設計;教學模式
論文摘要:本文針對《互換性與測量技術》教學中標準的貫徹、應用與精度設計的關系提出看法,指出在強調精度設計的同時不能淡化互換性和標准化的意義;目前本課程有多種教學模式,為保持本學科的系統性和完整性,筆者認為本課程仍應單獨設置;實驗課應加強學生精度設計與標准應用能力的培養。
近年來,圍繞《互換性與測量技術》課程內容與體系的改革,不少高校已將《互換性與測量技術》課程改為《幾何精度設計與檢測》,其目的在於培養學生的綜合設計能力。基於這一思路,不少教材壓縮和淡化了互換性標準的相關內容,力圖改變過去傳統教學中以貫徹標准為主線的灌輸式教學方式。筆者認為這種思路應充分肯定,但對如何處理好互換性標准貫徹與提高學生精度設計能力的關系,筆者想就此談一些自己的看法。
一、關於互換性與精度設計在課程中的定位問題
互換性與精度設計確實是兩個完全不同的概念。互換性是指同一規格的零部件按規定的技術要求製造,不需經過任何挑選或修配就能夠互相替換使用,而且替換後能達到規定的功能要求。精度設計則要求經濟地滿足零件的功能要求,無論零件是否要求互換,必須規定一定的公差。公差大,精度低,則加工容易,公差小,精度高,則加工難度大。
互換性是對重復生產零件的要求,只要按照統一的設計生產,就可實現互換性,互換性要靠公差來保證。互換性給定公差強調的是統一,精度設計給定公差強調的則是合理。由於現代工業生產具有互換性高的特點,公差必須標准化,標准化是互換性生產的基礎。而精度設計不論從設計還是製造角度也都需要遵循標准化的原則。所以,以標准化為基礎的互換性與精度設計是很難分開的。
《互換性與測量技術》的主要內容是尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度。工程應用的目標是在機械圖上合理標注。合理標注的實質是合理的精度設計,所以本課程的核心還是精度設計,新的教學體系應該加強精度設計的概念,提高學生的綜合設計能力。不過我們在強調精度設計的時候不能淡化互換性與標准化的重要意義。由於互換性在產品設計製造和使用維修過程中的巨大作用,已成為現代製造業中一個普遍運用的原則。精度設計在很大程度上是在滿足零件的功能要求的前提下對互換性標準的選擇與應用,即使不要求互換的場合,在設計製造等各種環節,也需要遵循互換性與標准化的原則。
《互換性與測量技術》課程具有很強的應用性,尤其關於互換性與標准化方面的內容,在生產實際中有著大量的運用,但在其他課程中鮮有介紹,學生普遍缺乏這方面知識。隨著全球經濟一體化的到來,我國各項標准逐步與國際接軌,掌握標准化知識已成為時代的需要。這有利於開闊學生的眼界和知識面,對將來從事工程技術與管理工作非常有益,符合企業對人才知識結構的要求。所以筆者認為:在本課程的教學中,不應將互換性與精度設計人為地分割開來,應讓學生在充分了解互換性原則和各項基礎標準的前提下合理地進行精度設計。當然筆者並不贊同把《互換性與測量技術》課程變成純粹的標准宣講課,而應重在培養學生的綜合設計能力與標准應用能力,對原來的教學模式應當進行改革。
二、關於新的教學模式
目前《互換性與測量技術》課程的教學改革有幾種不同的模式:一是在原課程內容基礎上拓展提高、組合後仍單獨設課;二是將課程提高到機械精度設計的高度組合、拓展設置成一門課程;三是把教學內容分成幾塊,穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務[1]。在這個問題上筆者以為:
第一種模式基本保持了原《互換性與測量技術》課程體系主要內容,系統闡述了互換性與測量技術的基本知識,分析介紹了我國極限與配合的新標准、工程應用以及測量技術的基本原理。這種課程體系把標准化與計量學領域有關知識緊密結合在一起,具有學科化特點,形成了自身的系統性和完整性[2]。論文關鍵詞:互換性;標准化;精度設計;教學模式
論文摘要:本文針對《互換性與測量技術》教學中標準的貫徹、應用與精度設計的關系提出看法,指出在強調精度設計的同時不能淡化互換性和標准化的意義;目前本課程有多種教學模式,為保持本學科的系統性和完整性,筆者認為本課程仍應單獨設置;實驗課應加強學生精度設計與標准應用能力的培養。
近年來,圍繞《互換性與測量技術》課程內容與體系的改革,不少高校已將《互換性與測量技術》課程改為《幾何精度設計與檢測》,其目的在於培養學生的綜合設計能力。基於這一思路,不少教材壓縮和淡化了互換性標準的相關內容,力圖改變過去傳統教學中以貫徹標准為主線的灌輸式教學方式。筆者認為這種思路應充分肯定,但對如何處理好互換性標准貫徹與提高學生精度設計能力的關系,筆者想就此談一些自己的看法。
一、關於互換性與精度設計在課程中的定位問題
互換性與精度設計確實是兩個完全不同的概念。互換性是指同一規格的零部件按規定的技術要求製造,不需經過任何挑選或修配就能夠互相替換使用,而且替換後能達到規定的功能要求。精度設計則要求經濟地滿足零件的功能要求,無論零件是否要求互換,必須規定一定的公差。公差大,精度低,則加工容易,公差小,精度高,則加工難度大。
互換性是對重復生產零件的要求,只要按照統一的設計生產,就可實現互換性,互換性要靠公差來保證。互換性給定公差強調的是統一,精度設計給定公差強調的則是合理。由於現代工業生產具有互換性高的特點,公差必須標准化,標准化是互換性生產的基礎。而精度設計不論從設計還是製造角度也都需要遵循標准化的原則。所以,以標准化為基礎的互換性與精度設計是很難分開的。
《互換性與測量技術》的主要內容是尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度。工程應用的目標是在機械圖上合理標注。合理標注的實質是合理的精度設計,所以本課程的核心還是精度設計,新的教學體系應該加強精度設計的概念,提高學生的綜合設計能力。不過我們在強調精度設計的時候不能淡化互換性與標准化的重要意義。由於互換性在產品設計製造和使用維修過程中的巨大作用,已成為現代製造業中一個普遍運用的原則。精度設計在很大程度上是在滿足零件的功能要求的前提下對互換性標準的選擇與應用,即使不要求互換的場合,在設計製造等各種環節,也需要遵循互換性與標准化的原則。
《互換性與測量技術》課程具有很強的應用性,尤其關於互換性與標准化方面的內容,在生產實際中有著大量的運用,但在其他課程中鮮有介紹,學生普遍缺乏這方面知識。隨著全球經濟一體化的到來,我國各項標准逐步與國際接軌,掌握標准化知識已成為時代的需要。這有利於開闊學生的眼界和知識面,對將來從事工程技術與管理工作非常有益,符合企業對人才知識結構的要求。所以筆者認為:在本課程的教學中,不應將互換性與精度設計人為地分割開來,應讓學生在充分了解互換性原則和各項基礎標準的前提下合理地進行精度設計。當然筆者並不贊同把《互換性與測量技術》課程變成純粹的標准宣講課,而應重在培養學生的綜合設計能力與標准應用能力,對原來的教學模式應當進行改革。
二、關於新的教學模式
目前《互換性與測量技術》課程的教學改革有幾種不同的模式:一是在原課程內容基礎上拓展提高、組合後仍單獨設課;二是將課程提高到機械精度設計的高度組合、拓展設置成一門課程;三是把教學內容分成幾塊,穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務[1]。在這個問題上筆者以為:
第一種模式基本保持了原《互換性與測量技術》課程體系主要內容,系統闡述了互換性與測量技術的基本知識,分析介紹了我國極限與配合的新標准、工程應用以及測量技術的基本原理。這種課程體系把標准化與計量學領域有關知識緊密結合在一起,具有學科化特點,形成了自身的系統性和完整性[2]。[論文關鍵詞:互換性;標准化;精度設計;教學模式
論文摘要:本文針對《互換性與測量技術》教學中標準的貫徹、應用與精度設計的關系提出看法,指出在強調精度設計的同時不能淡化互換性和標准化的意義;目前本課程有多種教學模式,為保持本學科的系統性和完整性,筆者認為本課程仍應單獨設置;實驗課應加強學生精度設計與標准應用能力的培養。
近年來,圍繞《互換性與測量技術》課程內容與體系的改革,不少高校已將《互換性與測量技術》課程改為《幾何精度設計與檢測》,其目的在於培養學生的綜合設計能力。基於這一思路,不少教材壓縮和淡化了互換性標準的相關內容,力圖改變過去傳統教學中以貫徹標准為主線的灌輸式教學方式。筆者認為這種思路應充分肯定,但對如何處理好互換性標准貫徹與提高學生精度設計能力的關系,筆者想就此談一些自己的看法。
一、關於互換性與精度設計在課程中的定位問題
互換性與精度設計確實是兩個完全不同的概念。互換性是指同一規格的零部件按規定的技術要求製造,不需經過任何挑選或修配就能夠互相替換使用,而且替換後能達到規定的功能要求。精度設計則要求經濟地滿足零件的功能要求,無論零件是否要求互換,必須規定一定的公差。公差大,精度低,則加工容易,公差小,精度高,則加工難度大。
互換性是對重復生產零件的要求,只要按照統一的設計生產,就可實現互換性,互換性要靠公差來保證。互換性給定公差強調的是統一,精度設計給定公差強調的則是合理。由於現代工業生產具有互換性高的特點,公差必須標准化,標准化是互換性生產的基礎。而精度設計不論從設計還是製造角度也都需要遵循標准化的原則。所以,以標准化為基礎的互換性與精度設計是很難分開的。
《互換性與測量技術》的主要內容是尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度。工程應用的目標是在機械圖上合理標注。合理標注的實質是合理的精度設計,所以本課程的核心還是精度設計,新的教學體系應該加強精度設計的概念,提高學生的綜合設計能力。不過我們在強調精度設計的時候不能淡化互換性與標准化的重要意義。由於互換性在產品設計製造和使用維修過程中的巨大作用,已成為現代製造業中一個普遍運用的原則。精度設計在很大程度上是在滿足零件的功能要求的前提下對互換性標準的選擇與應用,即使不要求互換的場合,在設計製造等各種環節,也需要遵循互換性與標准化的原則。
《互換性與測量技術》課程具有很強的應用性,尤其關於互換性與標准化方面的內容,在生產實際中有著大量的運用,但在其他課程中鮮有介紹,學生普遍缺乏這方面知識。隨著全球經濟一體化的到來,我國各項標准逐步與國際接軌,掌握標准化知識已成為時代的需要。這有利於開闊學生的眼界和知識面,對將來從事工程技術與管理工作非常有益,符合企業對人才知識結構的要求。所以筆者認為:在本課程的教學中,不應將互換性與精度設計人為地分割開來,應讓學生在充分了解互換性原則和各項基礎標準的前提下合理地進行精度設計。當然筆者並不贊同把《互換性與測量技術》課程變成純粹的標准宣講課,而應重在培養學生的綜合設計能力與標准應用能力,對原來的教學模式應當進行改革。
二、關於新的教學模式
目前《互換性與測量技術》課程的教學改革有幾種不同的模式:一是在原課程內容基礎上拓展提高、組合後仍單獨設課;二是將課程提高到機械精度設計的高度組合、拓展設置成一門課程;三是把教學內容分成幾塊,穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務[1]。在這個問題上筆者以為:
第一種模式基本保持了原《互換性與測量技術》課程體系主要內容,系統闡述了互換性與測量技術的基本知識,分析介紹了我國極限與配合的新標准、工程應用以及測量技術的基本原理。這種課程體系把標准化與計量學領域有關知識緊密結合在一起,具有學科化特點,形成了自身的系統性和完整性[2]。[論文關鍵詞:互換性;標准化;精度設計;教學模式
論文摘要:本文針對《互換性與測量技術》教學中標準的貫徹、應用與精度設計的關系提出看法,指出在強調精度設計的同時不能淡化互換性和標准化的意義;目前本課程有多種教學模式,為保持本學科的系統性和完整性,筆者認為本課程仍應單獨設置;實驗課應加強學生精度設計與標准應用能力的培養。
近年來,圍繞《互換性與測量技術》課程內容與體系的改革,不少高校已將《互換性與測量技術》課程改為《幾何精度設計與檢測》,其目的在於培養學生的綜合設計能力。基於這一思路,不少教材壓縮和淡化了互換性標準的相關內容,力圖改變過去傳統教學中以貫徹標准為主線的灌輸式教學方式。筆者認為這種思路應充分肯定,但對如何處理好互換性標准貫徹與提高學生精度設計能力的關系,筆者想就此談一些自己的看法。
一、關於互換性與精度設計在課程中的定位問題
互換性與精度設計確實是兩個完全不同的概念。互換性是指同一規格的零部件按規定的技術要求製造,不需經過任何挑選或修配就能夠互相替換使用,而且替換後能達到規定的功能要求。精度設計則要求經濟地滿足零件的功能要求,無論零件是否要求互換,必須規定一定的公差。公差大,精度低,則加工容易,公差小,精度高,則加工難度大。
互換性是對重復生產零件的要求,只要按照統一的設計生產,就可實現互換性,互換性要靠公差來保證。互換性給定公差強調的是統一,精度設計給定公差強調的則是合理。由於現代工業生產具有互換性高的特點,公差必須標准化,標准化是互換性生產的基礎。而精度設計不論從設計還是製造角度也都需要遵循標准化的原則。所以,以標准化為基礎的互換性與精度設計是很難分開的。
《互換性與測量技術》的主要內容是尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度。工程應用的目標是在機械圖上合理標注。合理標注的實質是合理的精度設計,所以本課程的核心還是精度設計,新的教學體系應該加強精度設計的概念,提高學生的綜合設計能力。不過我們在強調精度設計的時候不能淡化互換性與標准化的重要意義。由於互換性在產品設計製造和使用維修過程中的巨大作用,已成為現代製造業中一個普遍運用的原則。精度設計在很大程度上是在滿足零件的功能要求的前提下對互換性標準的選擇與應用,即使不要求互換的場合,在設計製造等各種環節,也需要遵循互換性與標准化的原則。
《互換性與測量技術》課程具有很強的應用性,尤其關於互換性與標准化方面的內容,在生產實際中有著大量的運用,但在其他課程中鮮有介紹,學生普遍缺乏這方面知識。隨著全球經濟一體化的到來,我國各項標准逐步與國際接軌,掌握標准化知識已成為時代的需要。這有利於開闊學生的眼界和知識面,對將來從事工程技術與管理工作非常有益,符合企業對人才知識結構的要求。所以筆者認為:在本課程的教學中,不應將互換性與精度設計人為地分割開來,應讓學生在充分了解互換性原則和各項基礎標準的前提下合理地進行精度設計。當然筆者並不贊同把《互換性與測量技術》課程變成純粹的標准宣講課,而應重在培養學生的綜合設計能力與標准應用能力,對原來的教學模式應當進行改革。
二、關於新的教學模式
目前《互換性與測量技術》課程的教學改革有幾種不同的模式:一是在原課程內容基礎上拓展提高、組合後仍單獨設課;二是將課程提高到機械精度設計的高度組合、拓展設置成一門課程;三是把教學內容分成幾塊,穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務[1]。在這個問題上筆者以為:
第一種模式基本保持了原《互換性與測量技術》課程體系主要內容,系統闡述了互換性與測量技術的基本知識,分析介紹了我國極限與配合的新標准、工程應用以及測量技術的基本原理。這種課程體系把標准化與計量學領域有關知識緊密結合在一起,具有學科化特點,形成了自身的系統性和完整性[2]。但隨著新的教學要求的提出及課程教學學時的減少,原來模式中認知性內容多、創造性內容少、以介紹基礎公差標准為主的教學體系已不能完全適應發展要求,應該進行改革與創新。目前本課程一般只有30多學時,其中還包括幾次實驗。在有限的學時內要想獲得良好的教學效果,必須優化教學內容,改進教學方法,採用多種教學手段。筆者認為標准方面的內容可主要從應用的角度去講,其構成原理可適當簡略,重點還是互換性與精度設計的基本概念與方法,其中又以尺寸公差、形位公差、表面粗糙度為主。有了這些基礎,其它章節均可略講,學生可通過練習、實驗和綜合實踐環節進一步提高精度設計能力。
第二種模式是針對《互換性與測量技術》課程的教學內容改革而重新拓展設置成一門課程《幾何精度設計與檢測》。該課程已有多種版本的教材,從筆者了解到的一些版本來看,大多在緒論中已強化了幾何精度設計的相關內容,並增加一些典型零件幾何精度設計綜合應用實例,但大部分章節與原教材體系沒有實質變化。也有的版本對原教材體系進行了大刀闊斧的改革,基本擺脫了以介紹基礎公差標准為主的教學體系,但這種形式目前無論從教學還是學生自學角度看都還有些難度,幾何精度設計離不開公差標準的應用,脫離互換性標准講授幾何精度設計,不利於標准化的貫徹與應用。
第三種模式把教學內容分成幾塊,穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務。筆者感覺這種模式雖然避免了原來模式中各相關課程之間的交叉與重復,但打破了本學科的系統性和完整性,同時也增加了各相關課程之間的協調與配合難度,較難保證分塊教學後的內容銜接與教學質量。
三、實踐性環節的改革
《互換性與測量技術》課程的應用性很強,機械類圖紙中大部分符號都與本課程有關,對學生今後從事機械設計與製造尤為重要。本課程必須很好地把握理論與實際的關系,在講清基本概念的前提下,應特別注重理論聯系實際,強調學生的實際應用能力。
從本課程的教學效果看,學生對精度設計與互換性標準的實際應用能力普遍較弱。在課程設計、畢業設計中,不知道怎樣正確地運用國家標准進行精度設計;圖樣標注五花八門、漏洞百出,或者照葫蘆畫瓢,知其然不知其所以然。造成這種狀況的一個重要原因是:課程教學內容缺乏應用性實踐環節,學習內容沒有通過相應實踐環節消化、鞏固。受學時數限制,課堂教學只能講一些精度設計與標准運用的基本原則,學生對所學知識綜合應用能力的鍛煉,主要靠課程設計、畢業設計等後續課程。而後續課程隨著教學內容與重點的轉移,無論後續課程教師還是學生都難以對先開課程給予特別關注。
針對這一問題,已有高校探索本課程專門增設實踐性教學環節——精度設計檢測一條龍課程設計[3],但上述方案存在時間安排與課時的矛盾。因此筆者贊同把機械零件課程設計與幾何精度設計內容結合起來,作為一個綜合性的課程設計。機械零件的課程設計題目一般是減速器設計,這類課題包含了很多典型零件精度設計的內容,是理想的精度設計課題。但在單純的零件課程設計中學生往往忽視這部分內容,不求甚解。如作為綜合性的課程設計,明確提出精度設計的具體要求,學生可通過一個課題,得到完整的設計能力的鍛煉。
《互換性與測量技術》課程中,實驗課佔有較大的比重。目的是使學生進一步掌握和鞏固課堂上所學的公差理論,初步熟悉某些計量器具的正確使用方法。這些實驗可使學生較快獲得有關內容的感性認識,加深對課堂上所學的基礎理論的理解,並鍛煉了學生的動手能力。不足的是,目前這些實驗與精度設計的聯系還較少,主要是學生聽老師介紹儀器,閱讀實驗指導書,按規定的實驗步驟操作,從而獲得測量結果。這種驗證式實驗,沒有很好發揮學生的主觀能動性,缺乏設計能力的鍛煉。
為了適應本課程的教學改革,應對實驗課程進行改革,加強學生實際應用能力的鍛煉。在原來實驗的基礎上可設計一些綜合性實驗項目,讓學生通過實際觀察、裝拆、測繪、精度設計等,得到相關標准應用與設計能力的綜合鍛煉。
『貳』 互換性實驗報告適用性結論怎麼寫
一、熱電偶測溫基本原理將兩種不同材料的導體或半導體A和B連接起來,構成一個閉合迴路,就構成熱電偶.如圖1所示.溫度t端為感溫端稱為測量端, 溫度t0端為連接儀表端稱為參比端或冷端,當導體A和B的兩個執著點t和t0之間存在溫差時,就在迴路中產生電動勢EAB(t,t0), 因而在迴路中形成電流,這種現象稱為熱電效應".這個電動勢稱為熱電勢,熱電偶就是利用這一效應來工作的.熱電勢的大小與t和t0之差的大小有關.當熱電偶的兩個熱電極材料已知時,由熱電偶迴路熱電勢的分布理論知熱電偶兩端的熱電勢差可以用下式表示: EAB(t,t0)=EAB(t)-EAB(t0) 式中 EAB(t,t0)-熱電偶的熱電勢; EAB(t)-溫度為t時工作端的熱電勢; EAB(t0)-溫度為t0時冷端的熱電勢. 從上式可看出!當工作端的被測介質溫度發生變化時,熱電勢隨之發生變化,因此,只要測出EAB(t,t0)和知道EAB(t0)就可得到EAB(t),將熱電勢送入顯示儀表進行指示或記錄,或送入微機進行處理,即可獲得測量端溫度t值. 要真正了解熱電偶的應用則不得不提到熱電偶迴路的幾條重要性質: 質材料定律:由一種均質材料組成的閉合迴路,不論材料長度方向各處溫度如何分布,迴路中均不產生熱電勢.這條規律要求組成熱電偶的兩種材料必須各自都是均質的,否則會由於沿熱電偶長度方向存在溫度梯度而產生附加電勢,從而因熱電偶材料不均引入誤差. 中間導體定律:在熱電偶迴路中插入第三種(或多種)均質材料,只要所插入的材料兩端連接點溫度相同,則所插入的第三種材料不影響原迴路的熱電勢.這條定律表明在熱電偶迴路中可拉入測量熱電勢的儀表,只要儀表處於穩定的環境溫度即可.同時還表明熱電偶的接點不僅可經焊接而成,也可以借用均質等溫的導體加以連接. 中間溫度定律:兩種不同材料組成的熱電偶迴路,其接點溫度分別為t和to時的熱電勢EAB(t,to)等於熱電偶在連接點溫度為(t,tn)和(tn,to)時相應的熱電勢EAB(t,tn)和EAB(tn,to)的代數和,其中tn為中間溫度.該定律說明當熱電偶參比端溫度不為0℃時,只要能測得熱電勢EAB(t,to),且to已知,仍可以採用熱電偶分度表求得被測溫度t值. 連接導體定律:在熱電偶迴路中,如果熱電偶的電極材料A和B分別與連接導線A1和B1相連接(如下圖所示),各有關接點溫度為t,tn和to,那麼迴路的總熱電勢等於熱電偶兩端處於t和tn溫度條件下的熱電勢EAB(t,tn)與連接導線A1和B1兩端處於tn和to溫度條件的熱電勢EA1B1(tn,to)的代數和. 中間溫度定律和連接導體定律是工業熱電偶測溫中應用補償導線的理論依據. 二、各種誤差引起的原因及解決方式 2.1 熱電偶熱電特性不穩定的影響 2.1.1 玷污與應力的影響及消除方法熱電偶在生產過程中,偶絲經過多道縮徑拉伸在其表面總是受玷污的,同時,從偶絲的內部結構來看,不可避免地存在應力及晶格的不均勻性.因淬火或冷加工引入的應力,可以通過退火的方法來基本消除,退火不合格所造成的誤差,可達十分之幾度到幾度.它與待測溫度及熱電偶電極上的溫度梯度大小有關.廉金屬熱電偶的偶絲通常以「退火」狀態交付使用,如果需要對高溫用廉金屬熱電偶進行退火,那麼退火溫度應高於其使用溫度上限,插入深度也應大於實際使用的深度.貴金屬熱電偶則必須認真清洗(酸洗和四硼酸鈉清洗)和退火,以清除熱電偶的玷污與應力. 2.1.2 不均勻性的影響一般來說熱電偶若是由均質導體製成的,則其熱電勢只與兩端的溫度有關,若熱電極材料不是均勻的,且熱電極又處於溫度梯度場中,則熱電偶會產生一個附加熱電勢,即「不均勻電勢」.其大小取決於沿熱電極長度的溫度梯度分布狀態,材料的不均勻形式和不均勻程度,以及熱電極在溫度場所處的位置.造成熱電極不均勻的主要原因有:在化學成分方面如雜質分布不均勻,成分的偏析,熱電極表面局部的金屬揮發,氧化或某金屬元素選擇氧化,測量端在高溫一的熱擴散,以及熱電偶在有害氣氛中受到玷污和腐蝕等.在物理狀態方面有應力分布不均勻和電極結構不均勻等. 在工業使用中,有時不均勻電勢引起的附加誤差竟達30℃這多,這將嚴重地影響熱電偶的穩定性和互換性,其主要解決方式就是對其進行檢驗,只使用在誤差允許范圍內的熱電偶. 2.1.3 熱電偶不穩定性的影響不穩定性就是指熱電偶的分度值隨使用時間和使用條件的不同而起的變化.在大多數情況下,它可能是不準確性的主要原因.影響不穩定性的因素有:玷污,熱電極在高溫下揮發,氧化和還原,脆化,輻射等.若分度值的變化相對地講是緩慢而又均勻的,這時經常進行監督性校驗或根據實際使用情況安排周期檢定,這樣可以減少不穩定性引入的誤差. 2.2 參考端溫度影響及修正方法熱電偶的熱電動勢的大小與熱電極材料以及工作端的溫度有關.熱電偶的分度表和根據分度表刻度的溫度顯示儀表都是以熱電偶參考端溫度等於0℃為條件的.在實際使用熱電偶時,其冷端溫度(參考端) 不但不為0 ℃,而且往往是變化的,測溫儀表所測得的溫度值就會產生很大誤差,在這種情況下,我們通常採用如下方法來修正. 2.2.1 熱電勢補正法由中間溫度定律可知,參考端溫度為tn時的熱電勢EAB(t,tn)=EAB(t,t0)-EAB(tn,t0).所以,用常溫下的溫度感測器,只要測出參比端的溫度tn,然後從對應電偶的分度表中查出對應溫度下的熱電勢E(tn,t0),再將這個熱電勢與所實測的E(t,tn)代數相加,得出的結果就是熱電偶參比端溫度為0度時,對應於測量端的溫度為t時的熱電勢E(t,t0)最後再從分度表中查得對應於E(t,0)的溫度,這個溫度就是熱電偶測量端的實際溫度t.在計算機應用日益廣泛的今天,可以利用軟體處理方法,特別是在多點測量系統或高溫測控中,採用這種方法,可很好的解決參比端溫度的變化問題,只要隨時准確的測出tn,就可以准確得到測量端溫度.同時還充分應用了對應熱電偶的分度表,並對非線性誤差得到了校正,而且適應各種熱電偶. 2.2.2 調儀表起始點法由於儀表示值是EAB(tn,t0)對應於熱電勢,如果在測量線路開路的情況下,將儀表的指針零位調定到tn處,就當於事先給儀表加了一個電勢EAB(tn,t0),當用閉合測量線路進行測溫時,由熱電偶輸入的熱電勢EAB(tn,t0)就與EAB(t,tn)疊加,其和正好等於EAB(t,t0).因此對直讀式儀表採用調儀表起始點的方法十分簡便. 2.2.3 補償導線採用補償導線把熱電偶的參考端延長到溫度較恆定的地方,再進行修正.從本質上來說它並不能消除參考端溫度不為0℃時的影響,因此,還應該與其它修正方法結合才能將補償導線與儀表連接處的溫度修正到0℃.此時參考端己變為一個溫度不變或變化很小的新參考端.此時的熱電偶產生熱電勢己不受原參考端溫度變化影響, EAB ( T、T10 ) 是新參考端溫度T10 (不等於℃) ,且T10 為一常數時所測得熱電勢, TAB( T、T10 ) 是參考端溫度T0 = 0 ℃時,工作端為T10時所測得熱電勢(熱電偶分度表中可查出) . 使用補償導線時,不僅應注意補償導線的極性,還應特別注意不要錯用補償導線,同時應注意補償導線與熱電偶連接處的兩端溫度保持相等,且溫度在0-100℃(或0-150℃)之間,否則要產生測量誤差. 2.2.4 參考端溫度補償器補償器是一個不平衡電橋,電橋的3 個橋臂電阻是電阻溫度系數很小的錳銅絲繞制的.其阻值基本上不隨溫度變化而變化,並使R1 = R2 =R3 = 1Ω.另一個橋臂電阻Rt 是由電阻溫度系數較大的銅繞制而成,並使其在20 ℃時Rt = R1 =1Ω ,此時電橋平衡,沒有電壓輸出,當電橋所處溫度發生變化時, Rt 的阻值也隨之改變,於是就有不平衡電壓輸出,此輸出電壓用來抵消參考端溫度變化所產生的熱電勢誤差,從而獲得補償.(註:我國也有以0℃作為平衡點溫度的)當溫度達到40℃(即計算點溫度)時橋路的輸出電壓恰好補償了熱電偶參比端溫度偏離平衡點溫度而產生的熱電勢變化量. 對電子電位差計,其測量橋路本身就具有溫度自動補償的功能,使用時無需再調整儀表的溫度起始點.除了平衡點和計算點外,在其他各參比端溫度值時只能得到近似的補償,因此採用冷端補償器作為參比端溫度的處理方法會帶來一定的附加誤差. 2.3 傳熱及熱電偶安裝的影響由於熱電偶測溫是屬於接觸式測量,當熱電偶插入被測介質時,它要從被測介質吸收熱量使自身溫度升高,同時又以熱輻射方式和熱傳導方式向溫度低的地方散發熱量,當測量端各外散失的熱量等於自氣流中吸收的熱量時即達到動態平衡,此時熱電偶達到了穩定的示值,但並不代表氣流的真實溫度,因為測量端環境散失的熱量是由氣流的加熱來補償,也就是說測量端與氣流的熱交換處於不平衡狀態,因此,它們的溫度也不可能具有相同的數值.測量端與環境的傳熱愈強,測量端的溫度偏離氣流溫度也愈大. 2.3.1 熱輻射誤差熱輻射誤差產生的原因是熱電偶測量端與環境的輻射熱交換所引起的,這是熱電偶與氣流之間的對流換熱不能達到熱平衡的結果.減少輻射誤差的辦法,一是加劇對流換熱,二是削弱輻射換熱.具體方法有:盡量減少器壁與測量端的溫差,即在管壁鋪設絕熱層;在熱電偶工作端加屏蔽罩;增大流體放熱系數,即增加流速,加強擾動,減小偶絲直徑或使熱電極與氣流形成跨流等. 2.3.2 導熱誤差在測量高溫氣流的溫度時,由於沿熱電偶長度存在溫度梯度,故測量端必然會沿熱電極導熱,使得指示溫度偏離實際溫度.導熱量相差越多,相應的誤差就越大,因此凡能加劇對流和削弱導熱的因素都可以用來減少導熱誤差.具體方法有:增加L/d;將熱電偶垂直安裝改成斜裝或彎頭處安裝,安裝時應注意使熱電偶的端對著氣流方向,並處在流速最大的位置上;選用熱電偶和支桿導熱系數較小的材料. 2.4 測量系統漏電影響絕緣不良是產生電流泄漏的主要原因,它對熱電偶的准確度有很大的影響,能歪曲被測的熱電勢,使儀表顯示失真,甚至不能正常工作.漏電引起誤差是多方面的,例如,熱電極絕緣瓷管的絕緣電阻較差,使得熱電流旁路.若電測設備漏電,也能使工作電流旁路,使測量產生誤差.由於測量熱電勢的電位差計都是低電阻的,因此它對絕緣電阻的要求並不高,影響熱電勢測量的漏電主要是來處被測系統的高溫,因為熱電偶保護管和熱電極的絕緣材料的絕緣電阻將隨著溫度升高而下降,我們通常所說的鎧裝熱電偶的「分流誤差」就屬這類情況.一般是採用接地或其它屏蔽方法.對鎧裝熱電偶的分流誤差我們通常是以增大其直徑;增加絕緣層厚度;縮短加熱帶長度;降低熱電偶的電阻值等方法來降低誤差的. 2.5 動態響應誤差熱電偶插入被測介質後,由於本身具有熱惰性,因此不能立即指示出被測氣流的溫度,只有當測量端吸、放熱達到動態平衡後才達到穩定的示值.在熱電偶插入後到示值穩定之前的整個不穩定過程中,熱電偶的瞬時示值與穩定後的示值存在著偏差,這時熱電偶除了有各種穩定的誤差外,還存在由熱電偶熱惰性引入的偏差,即動態響應誤差.克服這類誤差的方法,一是確定動態響應誤差,予以修正;二是將動態響應誤差減少到允許要求的范圍之內,此時可認為T測=T氣. 2.6 短程有序結構變化(K狀態)的影響 K型熱電偶在250-600℃范圍內使用時,由於其顯微結構發生變化,形成短程有序結構,因此將影響熱電勢值而產生誤差,這就是所謂的K狀態.這是Ni-Cr合金特有的晶格變化,當WCr在5%-30%范圍內存在著原子晶格從有序至無序為.由些引起的誤差,因Cr含量及溫度的不同而變化.一般在800℃以上短時間熱處理,其熱電特性即可恢復.由於K狀態的存在,使K型熱電偶檢定規程中明文規定檢定順序:由低溫向高溫逐點升溫檢定.而且在400℃檢定點,不僅傳熱效果不佳,難以達到熱平衡,而且,又恰好處於K狀態誤差最大范圍.因此,對該點判定合格與否時應很慎重.Ni-Cr合金短程有序結構變化現象,不僅存在於K型,而且,在E型熱電偶正極中也有此現象.但是,作為變化量E型熱電偶僅為K型的2/3.總之,K狀態與溫度、時間有關,當溫度分布或熱電偶位置變化時,其偏差也會發生很大變化.故難以對偏差大小作出准確評價. 三、小結通過對熱電偶原理及誤差來源的總結,對以熱電偶溫度計量誤差情況有了系統認識,得出了一些結論.熱電偶的不穩定性、不均勻性、參考端溫度變化、熱傳導以及熱電偶安裝使用不當會引起測量誤差,有一些是由於加工製造過程中,或是測量系統及儀器本身存在的誤差,還有一些則是人為造成的,對這一部分只要我們細心並對熱電偶的特性有一定的了解則是可以避免的.
『叄』 互換性與技術測量實驗心得體會
其實驗大部分是測量工具的使用!大概可以這樣:通過本次實驗,我學會了該工具的使用方法並掌握了其工作原理,為以後進入工作崗位墊定了堅實的基礎!
『肆』 互換性測試題
互換性與測量技術基礎復習題及答案 一、填空 1、允許零件幾何參數的變動量稱為(公差) 2、按互換的程度不同,零部件的互換性可分為(完全)互換和(不完全)互換。 3、配合的選用方法有(計演算法)(實驗法)(類比法). 4、公差類型有 (尺寸(
『伍』 怎樣學習互換性與測量技術
互換性與測量技術主要分為兩部分內容:其中互換性是講標准,主要針對圖紙標注的;測量技術注重實驗,主要是針對誤差的。互換性的學習要在充分了解尺寸、形位、表面粗糙度的標准之後,需要進行實訓,即找一些圖紙進行標注,或是看一些機械零件圖的實例。測量技術部分主要是要進行實驗,了解機械零件的尺寸、形位、表面粗糙度的誤差如何測量,測量後的數據如何處理。
『陸』 跪求互換性與測量技術的小論文 1500字左右 急!!!!!
論文關鍵詞:互換性;標准化;精度設計;教學模式
論文摘要:本文針對《互換性與測量技術》教學中標準的貫徹、應用與精度設計的關系提出看法,指出在強調精度設計的同時不能淡化互換性和標准化的意義;目前本課程有多種教學模式,為保持本學科的系統性和完整性,筆者認為本課程仍應單獨設置;實驗課應加強學生精度設計與標准應用能力的培養。
近年來,圍繞《互換性與測量技術》課程內容與體系的改革,不少高校已將《互換性與測量技術》課程改為《幾何精度設計與檢測》,其目的在於培養學生的綜合設計能力。基於這一思路,不少教材壓縮和淡化了互換性標準的相關內容,力圖改變過去傳統教學中以貫徹標准為主線的灌輸式教學方式。筆者認為這種思路應充分肯定,但對如何處理好互換性標准貫徹與提高學生精度設計能力的關系,筆者想就此談一些自己的看法。
一、關於互換性與精度設計在課程中的定位問題
互換性與精度設計確實是兩個完全不同的概念。互換性是指同一規格的零部件按規定的技術要求製造,不需經過任何挑選或修配就能夠互相替換使用,而且替換後能達到規定的功能要求。精度設計則要求經濟地滿足零件的功能要求,無論零件是否要求互換,必須規定一定的公差。公差大,精度低,則加工容易,公差小,精度高,則加工難度大。
互換性是對重復生產零件的要求,只要按照統一的設計生產,就可實現互換性,互換性要靠公差來保證。互換性給定公差強調的是統一,精度設計給定公差強調的則是合理。由於現代工業生產具有互換性高的特點,公差必須標准化,標准化是互換性生產的基礎。而精度設計不論從設計還是製造角度也都需要遵循標准化的原則。所以,以標准化為基礎的互換性與精度設計是很難分開的。
《互換性與測量技術》的主要內容是尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度。工程應用的目標是在機械圖上合理標注。合理標注的實質是合理的精度設計,所以本課程的核心還是精度設計,新的教學體系應該加強精度設計的概念,提高學生的綜合設計能力。不過我們在強調精度設計的時候不能淡化互換性與標准化的重要意義。由於互換性在產品設計製造和使用維修過程中的巨大作用,已成為現代製造業中一個普遍運用的原則。精度設計在很大程度上是在滿足零件的功能要求的前提下對互換性標準的選擇與應用,即使不要求互換的場合,在設計製造等各種環節,也需要遵循互換性與標准化的原則。
《互換性與測量技術》課程具有很強的應用性,尤其關於互換性與標准化方面的內容,在生產實際中有著大量的運用,但在其他課程中鮮有介紹,學生普遍缺乏這方面知識。隨著全球經濟一體化的到來,我國各項標准逐步與國際接軌,掌握標准化知識已成為時代的需要。這有利於開闊學生的眼界和知識面,對將來從事工程技術與管理工作非常有益,符合企業對人才知識結構的要求。所以筆者認為:在本課程的教學中,不應將互換性與精度設計人為地分割開來,應讓學生在充分了解互換性原則和各項基礎標準的前提下合理地進行精度設計。當然筆者並不贊同把《互換性與測量技術》課程變成純粹的標准宣講課,而應重在培養學生的綜合設計能力與標准應用能力,對原來的教學模式應當進行改革。
二、關於新的教學模式
目前《互換性與測量技術》課程的教學改革有幾種不同的模式:一是在原課程內容基礎上拓展提高、組合後仍單獨設課;二是將課程提高到機械精度設計的高度組合、拓展設置成一門課程;三是把教學內容分成幾塊,穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務[1]。在這個問題上筆者以為:
第一種模式基本保持了原《互換性與測量技術》課程體系主要內容,系統闡述了互換性與測量技術的基本知識,分析介紹了我國極限與配合的新標准、工程應用以及測量技術的基本原理。這種課程體系把標准化與計量學領域有關知識緊密結合在一起,具有學科化特點,形成了自身的系統性和完整性[2]。論文關鍵詞:互換性;標准化;精度設計;教學模式
論文摘要:本文針對《互換性與測量技術》教學中標準的貫徹、應用與精度設計的關系提出看法,指出在強調精度設計的同時不能淡化互換性和標准化的意義;目前本課程有多種教學模式,為保持本學科的系統性和完整性,筆者認為本課程仍應單獨設置;實驗課應加強學生精度設計與標准應用能力的培養。
近年來,圍繞《互換性與測量技術》課程內容與體系的改革,不少高校已將《互換性與測量技術》課程改為《幾何精度設計與檢測》,其目的在於培養學生的綜合設計能力。基於這一思路,不少教材壓縮和淡化了互換性標準的相關內容,力圖改變過去傳統教學中以貫徹標准為主線的灌輸式教學方式。筆者認為這種思路應充分肯定,但對如何處理好互換性標准貫徹與提高學生精度設計能力的關系,筆者想就此談一些自己的看法。
一、關於互換性與精度設計在課程中的定位問題
互換性與精度設計確實是兩個完全不同的概念。互換性是指同一規格的零部件按規定的技術要求製造,不需經過任何挑選或修配就能夠互相替換使用,而且替換後能達到規定的功能要求。精度設計則要求經濟地滿足零件的功能要求,無論零件是否要求互換,必須規定一定的公差。公差大,精度低,則加工容易,公差小,精度高,則加工難度大。
互換性是對重復生產零件的要求,只要按照統一的設計生產,就可實現互換性,互換性要靠公差來保證。互換性給定公差強調的是統一,精度設計給定公差強調的則是合理。由於現代工業生產具有互換性高的特點,公差必須標准化,標准化是互換性生產的基礎。而精度設計不論從設計還是製造角度也都需要遵循標准化的原則。所以,以標准化為基礎的互換性與精度設計是很難分開的。
《互換性與測量技術》的主要內容是尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度。工程應用的目標是在機械圖上合理標注。合理標注的實質是合理的精度設計,所以本課程的核心還是精度設計,新的教學體系應該加強精度設計的概念,提高學生的綜合設計能力。不過我們在強調精度設計的時候不能淡化互換性與標准化的重要意義。由於互換性在產品設計製造和使用維修過程中的巨大作用,已成為現代製造業中一個普遍運用的原則。精度設計在很大程度上是在滿足零件的功能要求的前提下對互換性標準的選擇與應用,即使不要求互換的場合,在設計製造等各種環節,也需要遵循互換性與標准化的原則。
《互換性與測量技術》課程具有很強的應用性,尤其關於互換性與標准化方面的內容,在生產實際中有著大量的運用,但在其他課程中鮮有介紹,學生普遍缺乏這方面知識。隨著全球經濟一體化的到來,我國各項標准逐步與國際接軌,掌握標准化知識已成為時代的需要。這有利於開闊學生的眼界和知識面,對將來從事工程技術與管理工作非常有益,符合企業對人才知識結構的要求。所以筆者認為:在本課程的教學中,不應將互換性與精度設計人為地分割開來,應讓學生在充分了解互換性原則和各項基礎標準的前提下合理地進行精度設計。當然筆者並不贊同把《互換性與測量技術》課程變成純粹的標准宣講課,而應重在培養學生的綜合設計能力與標准應用能力,對原來的教學模式應當進行改革。
二、關於新的教學模式
目前《互換性與測量技術》課程的教學改革有幾種不同的模式:一是在原課程內容基礎上拓展提高、組合後仍單獨設課;二是將課程提高到機械精度設計的高度組合、拓展設置成一門課程;三是把教學內容分成幾塊,穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務[1]。在這個問題上筆者以為:
第一種模式基本保持了原《互換性與測量技術》課程體系主要內容,系統闡述了互換性與測量技術的基本知識,分析介紹了我國極限與配合的新標准、工程應用以及測量技術的基本原理。這種課程體系把標准化與計量學領域有關知識緊密結合在一起,具有學科化特點,形成了自身的系統性和完整性[2]。[論文關鍵詞:互換性;標准化;精度設計;教學模式
論文摘要:本文針對《互換性與測量技術》教學中標準的貫徹、應用與精度設計的關系提出看法,指出在強調精度設計的同時不能淡化互換性和標准化的意義;目前本課程有多種教學模式,為保持本學科的系統性和完整性,筆者認為本課程仍應單獨設置;實驗課應加強學生精度設計與標准應用能力的培養。
近年來,圍繞《互換性與測量技術》課程內容與體系的改革,不少高校已將《互換性與測量技術》課程改為《幾何精度設計與檢測》,其目的在於培養學生的綜合設計能力。基於這一思路,不少教材壓縮和淡化了互換性標準的相關內容,力圖改變過去傳統教學中以貫徹標准為主線的灌輸式教學方式。筆者認為這種思路應充分肯定,但對如何處理好互換性標准貫徹與提高學生精度設計能力的關系,筆者想就此談一些自己的看法。
一、關於互換性與精度設計在課程中的定位問題
互換性與精度設計確實是兩個完全不同的概念。互換性是指同一規格的零部件按規定的技術要求製造,不需經過任何挑選或修配就能夠互相替換使用,而且替換後能達到規定的功能要求。精度設計則要求經濟地滿足零件的功能要求,無論零件是否要求互換,必須規定一定的公差。公差大,精度低,則加工容易,公差小,精度高,則加工難度大。
互換性是對重復生產零件的要求,只要按照統一的設計生產,就可實現互換性,互換性要靠公差來保證。互換性給定公差強調的是統一,精度設計給定公差強調的則是合理。由於現代工業生產具有互換性高的特點,公差必須標准化,標准化是互換性生產的基礎。而精度設計不論從設計還是製造角度也都需要遵循標准化的原則。所以,以標准化為基礎的互換性與精度設計是很難分開的。
《互換性與測量技術》的主要內容是尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度。工程應用的目標是在機械圖上合理標注。合理標注的實質是合理的精度設計,所以本課程的核心還是精度設計,新的教學體系應該加強精度設計的概念,提高學生的綜合設計能力。不過我們在強調精度設計的時候不能淡化互換性與標准化的重要意義。由於互換性在產品設計製造和使用維修過程中的巨大作用,已成為現代製造業中一個普遍運用的原則。精度設計在很大程度上是在滿足零件的功能要求的前提下對互換性標準的選擇與應用,即使不要求互換的場合,在設計製造等各種環節,也需要遵循互換性與標准化的原則。
《互換性與測量技術》課程具有很強的應用性,尤其關於互換性與標准化方面的內容,在生產實際中有著大量的運用,但在其他課程中鮮有介紹,學生普遍缺乏這方面知識。隨著全球經濟一體化的到來,我國各項標准逐步與國際接軌,掌握標准化知識已成為時代的需要。這有利於開闊學生的眼界和知識面,對將來從事工程技術與管理工作非常有益,符合企業對人才知識結構的要求。所以筆者認為:在本課程的教學中,不應將互換性與精度設計人為地分割開來,應讓學生在充分了解互換性原則和各項基礎標準的前提下合理地進行精度設計。當然筆者並不贊同把《互換性與測量技術》課程變成純粹的標准宣講課,而應重在培養學生的綜合設計能力與標准應用能力,對原來的教學模式應當進行改革。
二、關於新的教學模式
目前《互換性與測量技術》課程的教學改革有幾種不同的模式:一是在原課程內容基礎上拓展提高、組合後仍單獨設課;二是將課程提高到機械精度設計的高度組合、拓展設置成一門課程;三是把教學內容分成幾塊,穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務[1]。在這個問題上筆者以為:
第一種模式基本保持了原《互換性與測量技術》課程體系主要內容,系統闡述了互換性與測量技術的基本知識,分析介紹了我國極限與配合的新標准、工程應用以及測量技術的基本原理。這種課程體系把標准化與計量學領域有關知識緊密結合在一起,具有學科化特點,形成了自身的系統性和完整性[2]。[論文關鍵詞:互換性;標准化;精度設計;教學模式
論文摘要:本文針對《互換性與測量技術》教學中標準的貫徹、應用與精度設計的關系提出看法,指出在強調精度設計的同時不能淡化互換性和標准化的意義;目前本課程有多種教學模式,為保持本學科的系統性和完整性,筆者認為本課程仍應單獨設置;實驗課應加強學生精度設計與標准應用能力的培養。
近年來,圍繞《互換性與測量技術》課程內容與體系的改革,不少高校已將《互換性與測量技術》課程改為《幾何精度設計與檢測》,其目的在於培養學生的綜合設計能力。基於這一思路,不少教材壓縮和淡化了互換性標準的相關內容,力圖改變過去傳統教學中以貫徹標准為主線的灌輸式教學方式。筆者認為這種思路應充分肯定,但對如何處理好互換性標准貫徹與提高學生精度設計能力的關系,筆者想就此談一些自己的看法。
一、關於互換性與精度設計在課程中的定位問題
互換性與精度設計確實是兩個完全不同的概念。互換性是指同一規格的零部件按規定的技術要求製造,不需經過任何挑選或修配就能夠互相替換使用,而且替換後能達到規定的功能要求。精度設計則要求經濟地滿足零件的功能要求,無論零件是否要求互換,必須規定一定的公差。公差大,精度低,則加工容易,公差小,精度高,則加工難度大。
互換性是對重復生產零件的要求,只要按照統一的設計生產,就可實現互換性,互換性要靠公差來保證。互換性給定公差強調的是統一,精度設計給定公差強調的則是合理。由於現代工業生產具有互換性高的特點,公差必須標准化,標准化是互換性生產的基礎。而精度設計不論從設計還是製造角度也都需要遵循標准化的原則。所以,以標准化為基礎的互換性與精度設計是很難分開的。
《互換性與測量技術》的主要內容是尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度。工程應用的目標是在機械圖上合理標注。合理標注的實質是合理的精度設計,所以本課程的核心還是精度設計,新的教學體系應該加強精度設計的概念,提高學生的綜合設計能力。不過我們在強調精度設計的時候不能淡化互換性與標准化的重要意義。由於互換性在產品設計製造和使用維修過程中的巨大作用,已成為現代製造業中一個普遍運用的原則。精度設計在很大程度上是在滿足零件的功能要求的前提下對互換性標準的選擇與應用,即使不要求互換的場合,在設計製造等各種環節,也需要遵循互換性與標准化的原則。
《互換性與測量技術》課程具有很強的應用性,尤其關於互換性與標准化方面的內容,在生產實際中有著大量的運用,但在其他課程中鮮有介紹,學生普遍缺乏這方面知識。隨著全球經濟一體化的到來,我國各項標准逐步與國際接軌,掌握標准化知識已成為時代的需要。這有利於開闊學生的眼界和知識面,對將來從事工程技術與管理工作非常有益,符合企業對人才知識結構的要求。所以筆者認為:在本課程的教學中,不應將互換性與精度設計人為地分割開來,應讓學生在充分了解互換性原則和各項基礎標準的前提下合理地進行精度設計。當然筆者並不贊同把《互換性與測量技術》課程變成純粹的標准宣講課,而應重在培養學生的綜合設計能力與標准應用能力,對原來的教學模式應當進行改革。
二、關於新的教學模式
目前《互換性與測量技術》課程的教學改革有幾種不同的模式:一是在原課程內容基礎上拓展提高、組合後仍單獨設課;二是將課程提高到機械精度設計的高度組合、拓展設置成一門課程;三是把教學內容分成幾塊,穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務[1]。在這個問題上筆者以為:
第一種模式基本保持了原《互換性與測量技術》課程體系主要內容,系統闡述了互換性與測量技術的基本知識,分析介紹了我國極限與配合的新標准、工程應用以及測量技術的基本原理。這種課程體系把標准化與計量學領域有關知識緊密結合在一起,具有學科化特點,形成了自身的系統性和完整性[2]。但隨著新的教學要求的提出及課程教學學時的減少,原來模式中認知性內容多、創造性內容少、以介紹基礎公差標准為主的教學體系已不能完全適應發展要求,應該進行改革與創新。目前本課程一般只有30多學時,其中還包括幾次實驗。在有限的學時內要想獲得良好的教學效果,必須優化教學內容,改進教學方法,採用多種教學手段。筆者認為標准方面的內容可主要從應用的角度去講,其構成原理可適當簡略,重點還是互換性與精度設計的基本概念與方法,其中又以尺寸公差、形位公差、表面粗糙度為主。有了這些基礎,其它章節均可略講,學生可通過練習、實驗和綜合實踐環節進一步提高精度設計能力。
第二種模式是針對《互換性與測量技術》課程的教學內容改革而重新拓展設置成一門課程《幾何精度設計與檢測》。該課程已有多種版本的教材,從筆者了解到的一些版本來看,大多在緒論中已強化了幾何精度設計的相關內容,並增加一些典型零件幾何精度設計綜合應用實例,但大部分章節與原教材體系沒有實質變化。也有的版本對原教材體系進行了大刀闊斧的改革,基本擺脫了以介紹基礎公差標准為主的教學體系,但這種形式目前無論從教學還是學生自學角度看都還有些難度,幾何精度設計離不開公差標準的應用,脫離互換性標准講授幾何精度設計,不利於標准化的貫徹與應用。
第三種模式把教學內容分成幾塊,穿插到《機械制圖》、《金工實習》、《機械設計》等課程中合作完成教學任務。筆者感覺這種模式雖然避免了原來模式中各相關課程之間的交叉與重復,但打破了本學科的系統性和完整性,同時也增加了各相關課程之間的協調與配合難度,較難保證分塊教學後的內容銜接與教學質量。
三、實踐性環節的改革
《互換性與測量技術》課程的應用性很強,機械類圖紙中大部分符號都與本課程有關,對學生今後從事機械設計與製造尤為重要。本課程必須很好地把握理論與實際的關系,在講清基本概念的前提下,應特別注重理論聯系實際,強調學生的實際應用能力。
從本課程的教學效果看,學生對精度設計與互換性標準的實際應用能力普遍較弱。在課程設計、畢業設計中,不知道怎樣正確地運用國家標准進行精度設計;圖樣標注五花八門、漏洞百出,或者照葫蘆畫瓢,知其然不知其所以然。造成這種狀況的一個重要原因是:課程教學內容缺乏應用性實踐環節,學習內容沒有通過相應實踐環節消化、鞏固。受學時數限制,課堂教學只能講一些精度設計與標准運用的基本原則,學生對所學知識綜合應用能力的鍛煉,主要靠課程設計、畢業設計等後續課程。而後續課程隨著教學內容與重點的轉移,無論後續課程教師還是學生都難以對先開課程給予特別關注。
針對這一問題,已有高校探索本課程專門增設實踐性教學環節——精度設計檢測一條龍課程設計[3],但上述方案存在時間安排與課時的矛盾。因此筆者贊同把機械零件課程設計與幾何精度設計內容結合起來,作為一個綜合性的課程設計。機械零件的課程設計題目一般是減速器設計,這類課題包含了很多典型零件精度設計的內容,是理想的精度設計課題。但在單純的零件課程設計中學生往往忽視這部分內容,不求甚解。如作為綜合性的課程設計,明確提出精度設計的具體要求,學生可通過一個課題,得到完整的設計能力的鍛煉。
《互換性與測量技術》課程中,實驗課佔有較大的比重。目的是使學生進一步掌握和鞏固課堂上所學的公差理論,初步熟悉某些計量器具的正確使用方法。這些實驗可使學生較快獲得有關內容的感性認識,加深對課堂上所學的基礎理論的理解,並鍛煉了學生的動手能力。不足的是,目前這些實驗與精度設計的聯系還較少,主要是學生聽老師介紹儀器,閱讀實驗指導書,按規定的實驗步驟操作,從而獲得測量結果。這種驗證式實驗,沒有很好發揮學生的主觀能動性,缺乏設計能力的鍛煉。
為了適應本課程的教學改革,應對實驗課程進行改革,加強學生實際應用能力的鍛煉。在原來實驗的基礎上可設計一些綜合性實驗項目,讓學生通過實際觀察、裝拆、測繪、精度設計等,得到相關標准應用與設計能力的綜合鍛煉。
以上是筆者對《互換性與測量技術》課程教學改革中有關標準的貫徹應用與提高學生精度設計能力關系的一些看法。如何更好的處理兩者之間的關系,還需要在今後的教學實踐中不斷進行探索。
參考文獻
[1]許菊若,沈愛紅。《幾何精度設計與檢測》新教學體系的探索與實踐[J]。無錫教育學院學報,2004,(1):85-86。
[2]杜文華,鄭江。機械基礎系列課程教改中機械精度設計的實現[J]。華北工學院學報,2004,(3):89-91。
[3]付鳳蘭等。培養互換性標准應用能力的一項有效措施——精度設計與檢測課程設計[J]。標准化報道,1999,(4):35-36。
[4]高曉康。幾何精度設計與檢測[M]。上海:上海交通大學出版社,2003。
『柒』 互換性實驗心得體會
就是尺寸公差,形位公差,光潔度,齒輪公差,螺紋公差你都會了,相應的測量也會了。感謝D和ZF對你的培養。就OK了。