1、几何公差概念教学设计安徽省第二届普通本科院校青年教师教学竞赛教学设计 课程名称： 互换性及测量技术 教学内容： 几何公差概述 所属学科： 工科 所属专业：机械设计制造及其自动化第四章 几何公差及检测 第一节 几何公差概述教学设计所属学科：工学授课对象：2013级 机械设计制造及其自动化专业授课时间：50分钟主要参考教材：毛平淮编著.互换性与测量技术基础，机械工业出版社 2010年.一、教学背景在学习了前三章的内容之后，学生对互换性的基本术语和学习规律有了很深的认识，已经对尺寸公差和相关检测进行了学习，并学会了如何对零部件尺寸公差进行控制，这为本章内容的学习打下了很好的基础。第四章将引入零件几何
2、公差的概念，几何公差的学习是与尺寸公差相辅相成的，它们共同组成了零部件的公差，保证互换性的实现。本节延续前几章的形式先对几何误差的概念和相关的术语进行学习并深入理解。二、教学目标知识目标：1、掌握几何公差和几何误差的基本概念；2、熟悉几何公差国家标准的基本内容。能力目标：1、理解几何公差产生的原因及影响；2、理解几何公差和公差带的特征。三、教学重难点教学重点：1、几何公差和几何误差的基本概念；2、几何公差的特征和符号；3、理解几何公差产生的原因及影响。教学难点：1、几何公差产生的原因；2、几何公差和公差带的特征。四、教学方法1、讲授法 通过板书和多媒体课件进行课堂讲解，调动学生视觉与听觉相结合
3、，增强教学效果。2、讨论法通过提问、讨论等方式引发学生与学生及学生与教师之间的互动。3、 练习法、作业法通过练习和作业巩固学生对知识点的理解和应用。4、实验法通过相关实验的开设施，使学生在试验中加深对概念的理解和知识点的认识。五、教学手段1、多媒体辅助教学 通过多媒体课件展示配合课堂讲解，调动学生视觉与听觉相结合，增强教学效果。2、启发式教学通过列举生活及实习生产中的实例，启发学生使其对抽象的知识点自发的进行思考。六、教学过程设计教学主要内容设计意图时间分配通过提问引入本节内容。启发学生结合已学知识对问题进行思考，引入本节内容。3分钟思考零件加工后会产生哪些误差？讲解几何误差的概念。通过实例加
4、深对概念的理解。5分钟通过实例阐述几何误差产生的原因种类及影响。通过ppt中相关内容的讲解，使学生理解几何误差产生的原因，进而意识到对几何公差控制的必要性和重要性。12分钟阐述几何公差研究对象及公差项目特征符号。通过对公差项目特征符号的阐述，使学生加深对其的印象，便于后续对具体特征项目符号的深入学习。10分钟几何公差与公差带的特征通过ppt中相关内容的讲解，帮助学生理解几何公差与公差带的特征。15分钟小结与练习巩固所学内容5分钟七、教学具体内容4.1 几何公差概述某零件满足了尺寸误差却无法进行装配使用为什么？【口述】一、几何公差的产生及影响1、几何误差的概念 实际几何体与理想几何体之间的差异，
5、称为几何误差。【主要PPT展示，板书其中的关键词】图1 几何误差描述12、几何误差的种类 表现不同分为形状误差、方向和和位置误差等。【板书其中的关键词】图2 几何误差种类3、几何误差产生的原因 【主要PPT展示，板书其中的关键词】 （1）机床、夹具、刀具和零件组成的工艺系统本身具有误差； 图3 几何误差产生的原因1 （2）加工过程中受力、振动、摩擦等因素的影响。【主要PPT展示，板书其中的关键词】图4 几何误差产生的原因2实例： 【PPT展示】图5 实例图轴套的外圆可能产生以下误差： 外圆在垂直于轴线的正截面上不圆（即圆度误差）； 外圆柱面上任一素线（是外圆柱面与圆柱轴向截面的交线）不直（即直
6、线度误差）； 外圆柱面的轴心线与孔的轴心线不重合（即同轴度误差）。 几何误差严重影响零件的使用性能、寿命、可装配性等。所以，设计时必须对零件的形状、方向、位置误差进行必要的、合理的限制。二、几何公差研究对象及公差项目特征符号1、几何公差研究对象【主要PPT展示】几何要素：构成零件几何特征的点、线、面。图6 几何要素理想要素与实际要素：图7 理想要素与实际要素 单一要素与关联要素： 图8 单一要素与关联要素 被测要素与基准要素：图9 被测要素与基准要素2、公差项目特征符号【主要PPT展示】特征及符号： 形状公差、方向公差、位置公差、跳动公差共18个。图10 公差特征符号三、几何公差和几何公差带的
7、特征【主要PPT展示】1、几何公差 几何公差是指实际被测要素对图样上给定的理想形状、理想位置的允许变动量。2、几何公差带特征几何公差带是用来限制实际被测要素变动的区域，是几何误差的最大允许值。图11 公差带的主要形状本次课程小结1、几何误差的定义及产生的原因；2、几何公差研究对象及公差项目特征符号；3、几何公差和几何公差带的特征。八、板书设计4.1几何公差概述一、几何公差的产生及影响1、几何误差的概念 实际几何体与理想几何体之间的差异，称为几何误差。分为形状误差、方向和系统本身具有的误差2、几何误差的种类 表现不同分为形状误差、方向和和位置误差等。3、几何误差产生的原因 （1）机床、夹具、刀具
8、和零件组成的工艺系统本身具有误差； （2）加工过程中受力、振动、摩擦等因素的影响。二、几何公差研究对象及公差项目特征符号1、几何公差研究对象 几何要素：构成零件几何特征的点、线、面； 理想要素与实际要素； 单一要素与关联要素； 被测要素与基准要素。2、公差项目特征符号特征及符号： 形状公差、方向公差、位置公差、跳动公差共18个。三、几何公差和几何公差带的特征1、几何公差2、几何公差带特征九、课后思考题P116，课后习题4-1P116，课后习题4-6十、教学参考书主要参考教材： 毛平淮编著. 互换性与测量技术基础M, 北京: 机械工业出版社, 2010年.参考资料：1李柱. 互换性与测量技术基础
9、: 上册 M. 北京：中国计量出版社，1984.2马海荣. 几何量精度设计与检测 M. 北京：机械工业出版社，2004.3郑凤琴. 互换性及测量技术 M. 南京：东南大学出版社，2000.4李晓沛，等. 简明公差标准应用手册 M. 上海：上海科学技术出版社，2005.5 互换性与测量技术基础（第2版）M.王长春北京大学出版社，2010年.十一、教学反思与总结通过前三章内容的学习，学生对互换性的基本术语和学习规律有了很深的认识，已经对尺寸公差和相关检测进行了学习，并学会了如何对零部件尺寸公差进行控制。这为本节的学习打下了很好的基础，但由于本节中有很多更加抽象的概念需要理解会让学生产生倦怠感，需要在教学环节中多设置讨论和提问的环节，启发学生对重难点的思考以及对课程的兴趣。
