《机械精度检测实验指导》是教育部产学合作协同育人项目的成果,将实验教学与工程应用紧密结合,其主要内容包括:轴孔类零件测量及合格性判断、形位公差测量、零件表面粗糙度测量、齿轮参数及精度测量实验,此外,该书还引入前沿的技术发展现状,阐述了先进机械精度检测技术内容。
《机械精度检测实验指导》可作为高等学校机械类各专业的实验教学用书,也可作为近机械类和非机械类专业的机械设计课程配套实验教学用书,部分实验内容还可作为开展大学生机械创新设计竞赛活动的参考资料。
“机械精度设计”是机械类学生必修的一门重要的专业基础课,在机械工程学科知识结构中占有重要的地位。本课程的知识内容贯穿于机械产品的设计、制造、服役、维护等全生命周期中,是学生学习后继专业课程的基础,是联系设计类课程和工艺类课程的纽带,更是学生毕业后从事专业技术工作的支撑。该课程具有“四多一广”的特点,即名词术语多、符号多、标准规定与经验解法多、抽象概念多和知识面广。该课程既需要讲授互换性标准化、计量学及质量工程等基本概念,又需要讲授机械产品精度设计的方法和产品误差的测量评定方法,是一门多种技术交叉综合课程,学生掌握难度系数较大。与这门课程对应的精度检测实验课,通过实验过程让学生加深对机械精度设计理论知识的认识和理解,学会使用各种量具和仪器,分析处理各种实验数据,培养学生具备解决复杂工程问题的能力。
依托重庆大学机械工程双一流学科、机械传动国家重点实验室和国家级机械基础实验教学示范中心等国家级教学科研平台,围绕培养高层次应用型、创新型人才目标,深化实验教学体系、内容、方法的改革,编者组织编写了《机械精度检测实验指导》。本书旨在加强学生的工程实践能力和创新能力的培养,提高学生对本门课程知识的综合运用能力和解决复杂工程问题的能力,满足产业发展对人才知识结构需求。
本书是遵循双一流学科规划及机械类专业人才培养的要求而编写的,同时也能满足近机类与非机类不同层次的教学要求。本书的编写注重了以下几个方面:
(1)改革验证型实验,设计综合性实验
将“以学生为中心”作为目标,增强学生的主体意识,提升课堂教学效果。设计的综合性实验让学生将理论知识、公差标准、各种测量手段有机地结合起来,加深对知识体系的整体认识和掌握,对提高分析和解决实际工程问题的能力起到积极的促进作用。
(2)优化教学内容和教学环节
根据能力培养的需求,设计各板块教学内容及实施的时间、方式和要获得的学习成果,设计合理的评价体系。从能力培养的需求角度出发,将教材内容分为5个模块,即轴孔类零件测量及合格性判断、形位公差测量、零件表面粗糙度测量、齿轮参数及精度测量、先进机械精度检测技术。每一模块根据具体的培养要求,按照实验目的、实验内容、测量原理及仪器说明、实验步骤、注意事项、实验报告模板的顺序逐一展开描述,便于学生课前预习及课后完成实验数据的整理与分析。
(3)融合前沿技术,重构实验平台
依托机械传动国家重点实验室,在实验课程中引入前沿的机械精度检测技术和方法,使学生掌握高精度三坐标测量机、超景深显微系统、齿轮齿形齿向综合测量仪的使用和分析方法。在学习高精度三坐标测量机实验中,学生可以掌握零件平面度、圆度、同轴度等几何误差测量方法,掌握利用计算机完成测量数据检测、误差评定、误差结果分析的现代化手段,实现测量过程的自动化,同时,也能更好地激发学生的学习热情,拓展学生的思路,从而全面提升实验教学质量。
进一步提高高等学校基础课实验室的建设和管理水平,推进实验教学改革,保证教学质量,为高等学校培养适应新时代国家经济建设与社会发展需要的、具有国际竞争能力的高素质创新性人才创造条件,进行实验教学与实验教学体系改革是国家级机械基础实验教学示范中心长期以来研究的课题。本书正是在探索与研究实验教学实践的基础上,通过认真总结、不断完善而构建的。参加本书编写的有易力力(实验3、实验5、教材规划与集成)、康玲(实验2、实验4)、陈柳松(实验1、实验报告)。
几年来,在实验教学体系与实验室改革建设、实验教材的体系构成与编写、应用实践与完善中,刘飞副教授、陈锐副教授给予了悉心的指导、支持和帮助;宋朝省教授对教材的构建编写提出了宝贵的意见;本书还得到了重庆大学机械工程学院的部分资助,在此一并表示感谢。
由于编者水平有限,书中不足之处在所难免,希望使用本书的同行批评指正。
实验1 轴孔类零件测量及合格性判断
实验2 形位公差测量
实验3 零件表面粗糙度测量
实验4 齿轮参数及精度测量
实验5 先进机械精度检测技术
参考文献
附录 机械精度检测学生实验报告