几何量精度设计与检测
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第12次开课
开课时间： 2025年02月26日 ~ 2025年06月30日
学时安排： 2-3
进行至第6周，共18周 已有 476 人参加
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课程详情
课程评价
spContent=本课程是机械类和近机类专业必修的学科基础课，是联系机械设计类和制造类知识的纽带，在专业培养方案中具有承前启后的作用。 本课程曾用名有：“互换性与测量技术基础”、“几何量公差与检测”、“机械精度设计”等。课程名称的变更反映不同时期人们对课程内涵认识的差异。精度设计是决定产品技术性能和竞争力重要因素之一。从精度设计角度理解互换性，在中国制造2025背景下产品更新换代速度与日俱增的今天，更具现实意义。 本课程将与大家一起开启精度设计的探求之旅！
本课程是机械类和近机类专业必修的学科基础课，是联系机械设计类和制造类知识的纽带，在专业培养方案中具有承前启后的作用。 本课程曾用名有：“互换性与测量技术基础”、“几何量公差与检测”、“机械精度设计”等。课程名称的变更反映不同时期人们对课程内涵认识的差异。精度设计是决定产品技术性能和竞争力重要因素之一。从精度设计角度理解互换性，在中国制造2025背景下产品更新换代速度与日俱增的今天，更具现实意义。 本课程将与大家一起开启精度设计的探求之旅！
—— 课程团队
课程概述

    课程内容源于国家标准，为对接《中国制造2025》引领中国制造升级，装备制造业等重点领域的国际标准转化率正在不断提高，因此课程具有鲜明的时代性、科学性和规范性。

 课程主要内容包括：几何量精度设计与检测的基本概念和基础知识、几何量精度设计（尺寸精度、几何精度和表面粗糙度）以及典型零部件（滚动轴承、圆柱螺纹、平键和花键、渐开线圆柱齿轮等）的精度设计。

  课程采用最新国家标准，包括GB/T 38762-2020《产品几何技术规范(GPS) 尺寸公差 》、 GB/T 1182-2018《产品几何技术规范(GPS) 几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注 》以及GB/T 33523-2020《产品几何技术规范(GPS) 表面结构 区域法》等。

 课程基本任务是国家标准的宣贯，即遵循国家标准通过合理的几何量精度设计来解决机械产品使用要求与制造工艺等之间的矛盾，以及运用检测技术保证国家标准的贯彻实施，为从事机械产品的设计制造、质量控制和生产组织管理以及科学研究工作奠定坚实基础。    

 本课程基于 省级精品资源共享课发展而来，为2020年辽宁省混合式一流本科课程、2023年国家级混合式一流本科课程。课程建设遵循新工科理念，关注学生学习成效和专业素质的养成；探索以学生发展为中心的教学模式，实现自主式与协作式学习；强化重点内容的理解和掌握，侧重应用能力的培养和提高。  

   本课程配套的自编教材《几何量精度设计与检测》为“十三五”国家重点出版物规划项目、“十二五”普通高等教育本科省级规划教材、辽宁省首届教材建设奖优秀教材。

   本课程教学团队组成结构合理，整体素质突出。教学视频由省级教学名师领衔主讲。 团队教师结合多年的教学经验和教学成果，进行学习导航、教学课件、案例解析、单元测验、作业互评、讨论互动以及电子参考文档和国家标准附表等教学资源的组织建设和在线课程的运行保障，同时根据学习需求动态增加思政育人和知识拓展等内容，致力实现为国育才的教育宗旨。

 本课程通过形象生动的微课展示，介绍几何量的典型检测工具和常用检测方法，帮助学生获得几何量检测的基本技能和机械工程师必备的基本素质，为在实践中贯彻应用国家标准、检控产品质量夯实基础。

   相信通过本课程的学习，必将学有所获、学以致用、致知力行、知行合一！

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授课目标

课程大纲
绪论
课时目标：本章要求了解几何量精度设计研究对象，掌握互换性、标准化、优先数系的基本概念，理解互换性、标准化在现代化生产中的意义，明确互换性与公差、标准化、优先数系的关系，正确选用优先数系及优先数，为后续章节学习提供基础知识。
1.1 课程介绍
1.2 互换性
1.3 标准与标准化
1.4 优先数系与优先数
案例解析
单元测验
拓展资源
尺寸精度设计
课时目标：本章学习国家标准有关尺寸精度的规定，是本课程的重要内容之一，涉及到的国家标准《极限与配合》是机械行业应用最广泛的基础标准，也是学习其它互换性标准的基础。本章要求了解《极限与配合》的构成与特点；掌握相关基本术语及定义；熟练应用标准公差和基本偏差等常用国标表格，并正确进行相关计算；了解未注尺寸公差；初步掌握极限与配合的合理选用，并能够在图样上正确标注。
2.1 基本术语和定义
2.2 标准公差系列
2.3 基本偏差系列
2.4 优先、常用、一般公差带与优先、常用配合
2.5 孔、轴配合的精度设计
案例解析
单元测验
单元作业
单元进阶测验
拓展资源
几何精度设计
课时目标：本章学习国家标准关于几何精度的主要规定。本章是本课程的重要内容之一，也是本课程的难点所在。 本章要求了解几何精度的研究对象，掌握几何公差的种类、定义及其标注方法，理解几何公差带的特性及其作用，理解有关公差原则的基本概念，熟悉独立原则、包容要求、最大实体要求的特点和应用，了解几何误差的概念、评定及检测原则，初步掌握几何精度设计的原则和方法。
3.1 几何要素和几何公差特征项目
3.2 几何公差的标注方法
3.3 几何公差带
3.4 公差原则
3.5 几何误差
3.6 几何精度设计
案例解析
单元测验
单元作业
单元进阶测验
拓展资源
表面粗糙度
课时目标：本章要求理解表面粗糙度轮廓的基本概念，了解表面粗糙度轮廓对机械零件使用性能的影响，掌握表面粗糙度轮廓的主要评定参数及应用场合；掌握表面粗糙度精度要求在图样上的标注方法；初步掌握表面粗糙度的选用方法，了解表面粗糙度轮廓检测的基本方法。为合理选用表面粗糙度轮廓技术要求打下良好基础。
4.1 表面粗糙度轮廓的评定
4.2 表面粗糙度的技术要求
4.3 表面粗糙度的标注
案例解析
单元测验
单元作业
拓展资源
滚动轴承结合的精度设计
课时目标：本章要求了解滚动轴承互换性的特点，掌握滚动轴承的公差等级及应用，理解掌握滚动轴承内、外径公差带的特点，初步掌握滚动轴承与轴和外壳孔的配合及选用，能够进行滚动轴承相配件的精度设计并在图纸上的正确标注。
5.1 滚动轴承的互换性与使用要求
5.2 滚动轴承与孔、轴配合的精度设计
案例解析
单元测验
拓展资源
螺纹联接的精度设计
课时目标：本章要求了解螺纹种类及其主要几何参数，理解普通螺纹几何参数误差对互换性的影响，理解作用中径的概念，掌握螺纹中径合格性的判断原则，掌握螺纹公差精度的内容、选用与图样标注，了解螺纹参数的测量方法。
6.1 普通螺纹几何精度分析
6.2 普通螺纹联接的精度设计
案例解析
单元测验
拓展资源
平键、矩形花键联接的精度设计
课时目标：本章要求了解普通平键联接和矩形花键联接的极限与配合的特点及其选用；掌握平键、矩形花键精度设计方法与标注，了解平键、矩形花键的检测方法。
7.1 普通平键联接的精度设计
7.2 矩形花键联接的精度设计
案例解析
单元测验
拓展资源
渐开线圆柱齿轮传动的精度设计
课时目标：本章要求理解渐开线圆柱齿轮传动的使用要求以及影响使用要求的主要误差和来源，掌握评定圆柱齿轮精度的必检精度指标和齿轮副侧隙指标，初步掌握齿轮精度等级选择与齿轮精度设计的原则与方法，了解齿轮误差的检测方法。
8.1 齿轮传动的使用要求
8.2 齿轮传递运动准确性精度分析及评定指标
8.3 齿轮传递运动平稳性精度分析及评定指标
8.4 齿轮载荷分布均匀性精度分析及评定指标
8.5 齿轮传动齿侧间隙的精度分析及评定指标
8.6 渐开线圆柱齿轮精度设计
案例解析
单元测验
拓展资源
测量技术基础
课时目标：本章要求掌握几何量测量的基本概念，了解长度计量单位和量值传递系统；掌握量块的基本知识；了解计量器具与测量方法的分类和计量器具的性能指标；掌握测量误差的基本概念、随机误差的分布规律和测量数据处理的基本方法。
9.1 测量技术基本概念
9.2 计量器具与测量方法
9.3 测量误差
9.4 测量结果的数据处理
案例解析
单元测验
拓展资源
几何量检测实验
课时目标：掌握几何量的典型检测工具和常用检测方法，培养几何量检测的基本技能和机械工程师必备的基本素质，为在实践中贯彻应用国家标准和控制产品质量夯实基础。
轴径测量
形状误差测量
表面粗糙度测量
螺纹测量
几何量精度综合设计和综合实验
尺寸链（选修）
课时目标：本章要求掌握尺寸链的基本概念、尺寸链的基本类型和特点，掌握建立直线尺寸链的基本方法和步骤，能够运用完全互换性解尺寸链，了解用大数互换性解尺寸链的方法。
尺寸链的基本概念
尺寸链的求解
案例解析
单元测验
拓展资源
预备知识

先修课程：工程制图、机械原理、机械设计，以及机械工程材料等课程。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

1. 教材： 金嘉琦 张幼军. 几何量精度设计与检测（第2版）. 北京:机械工业出版社，2018.


          


2. 参考书：

（1）甘永立. 几何量公差与检测（第10版）. 上海:上海科技出版社，2015.

（2）王伯平. 互换性与测量技术基础（第4版）. 北京:机械工业出版社，2013.

 

常见问题


Q1 : 怎样开展本课程的MOOC学习？

A1 : MOOC课程为完全网上课程，要求学员观看教学视频，完成单元测试、作业及互评，参与讨论并通过考试等教学环节。

   课程的重要信息都将以公告的形式发布，同时发送至学员注册的邮箱。请学员及时查看相关信息，按照课程要求完成学习任务，成绩合格即可取得证书。

   注意：在本课程学习期间使用同一个账号。多个账号登陆，将会影响学员学习情况的统计、最终成绩的评定以及证书的发放等。

Q2 : 如果错过开课时间或测验，是否还能学习本课程？

A2 : 只要是在开课时间内，就可以按照自己的节奏在任意时间段内学习，但一定要注意作业和测验的截止时间。测验和作业随课程进程同步发布，并会预留充足的答题时间。只要在各项计分环节的截止时间内完成测验、作业和期末考试等并及时提交，就不会影响结课成绩。

Q3 : 在本课程的学习中遇到疑问，如何寻求帮助？

A3 : 本课程开辟了“讨论区”，在学习过程中，遇到任何问题，均可与教师及选修本课程的其他学员互动交流、答疑解惑。

Q4：是否有学习建议？

A4: 本课程采用MOOC的方式授课，知识点碎片化，建议每周有固定时间持续进行本课程学习，规律的学习方式能够最大限度提升学习质量。

   为了检验学习成效，建议及时完成每周学习单元的测验及作业。如果其中所涉及的知识点还有存疑，可以通过回看思考或谈论互动解疑释惑。每个单元测验有两次提交机会（取最高分），作业在限时提交前可以无限次提交。

Q5 :本课程的MOOC学习周期为多久？

A5: 本课程的学时为32学时，周学时为2-3，课程的全部内容包括：理论部分时间为14周（必修13周、选修1周）、实验部分时间为1周，并预留1周的复习时间，因此本课程的MOOC学习周期为16周。

沈阳工业大学
3 位授课老师
张幼军

张幼军

教授

赵文辉

赵文辉

教授

杨赫然

杨赫然

副教授

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