《机床几何精度检查》教学设计

普通车床几何精度检验实验一、实验目的1、了解本实验中所检验的车床精度有关项目的内容及其和加工精度的关系。

2、了解车床精度的检验方法及有关仪器的使用。

3、掌握所测得的实验数据处理方法和检验结果的曲线绘制及分析。

二、主要仪器设备1、实验机床：CA6140普通车床2、测量仪器：合象水平仪、千分表、钢尺、磁力表座、圆柱长检验棒。

三、实验基本原理根据普通车床精度检验标准，本实验进行其中的五项。

第一、二、三项是检验溜板移动时的轨迹，由于床身导轨的制造误差或因长期使用后的磨损及变形，使得溜板移动轨迹不是一条直线，而是一条空间曲线，这一条空间曲线可以用这三项精度来表示：第一项：溜板移动在垂直平面内的不直度，检验方法，在溜板上靠近床身前导轨处放一个和床身导轨平行的水平仪，移动溜板，每隔200mm记录一次水平仪读数，在溜板上的全行程检验，见图一。

图一第一项精度检验示意图根据所测得的各段水平仪读数，绘制溜板移动的运动曲线，以运动曲线二端点的联线作为基准线，由曲线上各点作基准线的平行线，其中相距最近的二根平行线之间的纵座标距离即为其不直度误差。

溜板移动的运动曲线作法如下：以溜板行程为1500mm，溜板长度为500mm的车床为例，水平仪纵向安放在溜板平面上，当溜板处于近主轴端的极限位置时，记录一个水平仪读数，如+a （格）（“+”代表水平仪气泡移动方向与溜板移动方向相同，如相反，则为“－”）移动溜板，每隔500mm就记录一次读数，到移动行程为1500mm时得出三个读数，如为+b、-c、-d。

以导轨长度（即溜板各段行程所在的导轨位置）为横座标，水平仪读数为纵座标，根据水平仪读数依次画出各折线段，并使每一折线段的起点与前一折线段的终点相重合，即得出运动曲线。

（见图二）联接曲线二端点OD，作为基准线，量出曲线上的B点到OD线的纵座标距离δ全为最远，即为溜板在全行程内的不直度误差，如果要求1000mm行程内的不直度误差，则把每个行程为1000mm之间的二端点相连，作为该1000mm行程中的基准线，找出这1000mm行程中的不直度误差，然后取各个1000mm行程的不直度误差中的最大值，即为1000mm行程内的不直度误差，如图二中的δm1>δm2，则δm1即为1000mm行程内的不直度误差。

几何精度——教案一、教学目标1. 让学生了解几何精度的概念及其在实际应用中的重要性。

2. 培养学生运用几何精度知识解决实际问题的能力。

3. 帮助学生掌握几何精度相关的基本理论和方法。

二、教学内容1. 几何精度的定义与分类2. 几何精度的表示方法3. 几何精度在工程中的应用4. 提高几何精度的方法5. 几何精度检测的基本原理与方法三、教学重点与难点1. 教学重点：(1) 几何精度的定义与分类(2) 几何精度的表示方法(3) 几何精度在工程中的应用(4) 提高几何精度的方法(5) 几何精度检测的基本原理与方法2. 教学难点：(1) 几何精度表示方法的掌握(2) 几何精度在工程应用中的具体分析(3) 提高几何精度的方法与实际操作四、教学方法与手段1. 教学方法：(1) 讲授法：讲解几何精度的基本概念、原理和方法。

(2) 案例分析法：分析实际工程中的几何精度问题，引导学生运用所学知识解决实际问题。

(3) 讨论法：组织学生就几何精度相关问题进行讨论，提高学生的参与度和思维能力。

2. 教学手段：(1) 投影仪：展示几何精度相关的图片、图表和实例。

(2) 计算机软件：利用专业软件进行几何精度分析和演示。

五、教学安排1. 课时：共计4 学时。

2. 教学过程：(1) 第1 学时：讲解几何精度的定义与分类，介绍几何精度在工程中的重要性。

(2) 第2 学时：讲解几何精度的表示方法，并结合实例进行分析。

(3) 第3 学时：介绍几何精度在工程中的应用，分析实际案例。

(4) 第4 学时：讲解提高几何精度的方法，以及几何精度检测的基本原理与方法。

六、教学评估1. 课堂互动：评估学生在讨论、提问和回答问题过程中的参与度和积极性。

2. 案例分析报告：评估学生对实际工程案例中几何精度问题的分析能力和运用所学知识解决问题的能力。

3. 课后作业：布置与本节课内容相关的作业，评估学生对几何精度知识的理解和掌握程度。

七、教学反思在授课过程中，教师应不断反思教学方法、教学内容和教学效果，根据学生的反馈和实际需求调整教学策略，以提高教学质量和学生的学习效果。

河北师范大学机床几何精度检验实验指导书专业__________班级________实验小组成员_______________________________________一、实验目的1、熟悉机床几何精度检验的内容原理和方法和步骤。

2、掌握仪器的使用以及实验数据的处理，误差曲线的绘制等。

3、通过实验了解被实验机床几何精度情况及与加工精度的关系，掌握机床几何精度检验方法。

4、深刻理解加工精度的概念，认识机床精度的重要性。

二、实验设备和仪器设备：CA6140车床1台，C620-1车床两台仪器：框式水平仪1个，验棒2个，千分表3个，磁力表座3个。

三、实验内容四、实验方法及步骤（一）床身导轨的直线度和导轨在同一平面在内1、床身导轨在垂直平面内的直线度将水平仪纵向放置在溜板上靠近和床身结合点前导轨处，从刀架处于主轴箱一端的极限位置开始，自左向右一次移动溜板，每次移动的距离应等于或接近于检验局部误差的长度。

记录溜板在每一位置时水平仪的读数。

2、床身导轨在同一平面内检验方法同上，但水平仪横向放置在两导轨间的流板上。

（二）溜板移动在水平面内的直线度在前后顶尖顶紧一根检验棒，刀架上装一千分表，使其测头转在检验棒的側母线上。

调整尾座，使千分表在检验棒的两端相等。

然后移动溜板检验，千分表在溜板全部行程上的读数的最大代数值差，就是溜板移动在水平面内直线度误差。

（三）主轴定心轴颈的跳动将千分表安装在机床固定部件上，使千分表测头垂直于主轴定心轴颈并触及主轴定心轴颈；旋转主轴，千分表读数最大差值即为主轴定心轴颈的径向跳动误差。

（四）主轴锥孔中心线的径向跳动将检验棒插在主轴锥孔内，把千分表安装在机床固定部件上，使千分表测头垂直触及被测表面，旋转主轴，记录千分表的最大读数差值，在a、b 处分别测量。

标记检棒与主轴的圆周方向的相对位置，取下检棒，同向分别旋转检棒90 度、180 度、270 度后重新插入主轴锥孔，在每个位置分别检测。

面向工程的《几何精度设计与检测》课程实验教学设计作者：杨善国来源：《中国校外教育·高教(下旬)》2015年第13期摘要：《几何精度设计与检测》是高等院校培养机械类专业人才的一门重要的技术基础课。

在反思《几何精度设计与检测》传统实验教学不足的基础上，探讨了面向工程实际的《几何精度设计与检测》实验教学设计目标和实验教学改革，以提高实验教学成效。

关键词：几何精度设计与检测工程实际教学改革教学成效《几何精度设计与检测》是高等院校培养机械类专业人才的一门与生产实际联系紧密、重要的技术基础课，是培养学生机械综合设计能力、创新能力以及工程意识的主要课程。

实验教学作为其理论教学的实践环节，在实现课程教学目标方面发挥着关键作用，是学生学习本课程而展开工程实践的重要途径。

新形势下高校课程教学改革的主要方面是面向工程实际，强化实践教学环节，以满足创新人才培养需要。

1《幾何精度设计与检测》实验教学当前状况目前，《几何精度设计与检测》实验教学过多依附于课堂理论教学，未能完全独立，是理论教学的辅助。

实验教学设置主要目的促使学生加深理解理论知识以及验证课堂所学的理论知识。

多年来，我校为该课程所开设的工件内径测量、导轨直线度误差测量、零件表面粗糙度测量、齿轮径向跳动（齿厚偏差/公法线长度/齿距偏差）测量等配套实验项目都是验证型实验，仅仅针对本课程某一章节或某个知识点来设置，缺少综合型、设计型实验，知识面较窄，缺乏系统性，忽略了课程知识之间的内在逻辑关系，交互关联性差，未构成完整的实验体系。

这种重理论、轻实践的教学设计思想否定了实验作为培养学生实践能力的功能属性。

实验活动的实施始终掌握在教师手中，教师成为了实验课的主体，一群学生围着听完教师实验讲解后，只能按部就班地被动地在规定时间来完成规定学习内容。

实验被固化为统一模式，没有因材施教，未能考虑学生个体差异，拘囿了学生自主思考及创造空间，既不能充分发挥学生的主观能动性和创新性，又不能为学生自主学习提供宽广的可选择余地。

几何量精度设计与检测教学设计1. 简介本文主要介绍几何量精度设计与检测教学设计方案，包括教学目标、教学内容、教学方法和教学评估等方面，通过本文的介绍，可以使学生掌握几何量精度设计与检测的基本知识和技能。

2. 教学目标通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.熟练掌握几何量的概念和计算方法；2.了解几何量精度设计的基本原理和方法；3.掌握几何量检测的基本方法；4.学会绘制几何量精度设计的图样。

3. 教学内容本课程主要包括以下内容：3.1 几何量概述1.几何量的基本概念；2.几何量的分类和表示方法；3.几何量的基本计算方法。

3.2 几何量精度设计1.几何量精度设计的基本原理；2.几何量精度设计的基本方法；3.几何量精度设计的图样绘制。

3.3 几何量检测1.几何量检测的基本方法；2.几何量检测的要求和标准；3.几何量检测的常见工具以及使用方法。

4. 教学方法本课程采用以下教学方法：4.1 讲授型教学教师将通过多媒体课件等形式向学生介绍几何量精度设计与检测的基本概念、原理和方法，并对关键内容进行重点解释和讲解。

4.2 实践型教学学生将通过课堂练习、课外任务等方式进行实践操作，例如绘制几何量图样、使用几何量检测工具等，以提高实际操作能力。

4.3 课堂讨论型教学学生将分组进行讨论，探讨几何量精度设计与检测中的问题、方法和经验，提高课堂互动性和思维能力。

5. 教学评估本课程教学评估方案包括以下方面：5.1 成绩评估学生的成绩将根据平时表现、课堂作业、实验报告等因素进行综合评定。

5.2 自我评估学生将通过自我测验等形式对学习效果进行自我评估，同时也能够提高自我管理和自我学习能力。

5.3 教学效果评估教师将通过课程问卷调查等形式对本课程的教学效果进行评估，以进一步提高教学效果和质量。

6. 总结几何量精度设计与检测作为一门重要的学科和技能，对于机械制造、航空航天等领域都有着重要的应用价值，而通过本课程的学习，学生不仅能够掌握相关的基本知识和技能，更能够培养出一种扎实的学科基础和实践能力，为未来的工作和研究奠定基础。

《几何量精度设计与检测》课程教学大纲课程编号：08278111课程名称：儿何量精度设计与检测英文名称：Design and check of geometric sense precision课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：40/2.5 （讲课学时：32实验学时：8）适用专业：工业工程一'课程性质与任务《几何量精度设计与检测》是高等工科院校机械工程类和近机类各专业必修的学科基础课程。

本课程内容包含几何量精度设计与几何量检测等方面，与机械设计、机械制造、质量控制等多学科密切相关，是机械工程技术人员和管理人员必备的基本知识与技能。

本课程的任务是使学生获得几何量精度设计与检测的基础知识、机械产品的儿何精度设计基本方法和产品质量检测的基本技能，为从事机械产品设计^造、质量控制和生产组织管理及科学研究工作打下坚实的基础。

二 '课程与其他课程的联系《几何量精度设计与检测》是机械类和近机类专业的一门必修的专业基础课程，从知识结构上讲，是联系机械设计类与机械制造类知识、生产计划和质量管理类知识的纽带；从课程体系上看，是从专业基础课程向专业课程过渡的桥梁。

先修课程包括：工程制图I、工程制图II、机械设计基础等课程；后续课程包括：现代制造系统、生产计划与控制等课程。

三、课程教学目标1.了解几何量精度设计的研究对象，掌握互换性、标准化与优先数系和几何量测量的基本知识（支撑毕业要求2.1）2.掌握相关标准的基本术语及定义；掌握孔、轴公差与配合、几何精度和表面粗糙度等精度设计的基本内容和基本方法；（支撑毕业要求2.1, 2.2）3.掌握滚动轴承、普通螺纹、键和花键、圆柱齿轮等典型件儿何量精度设计的基本知识；（支撑毕业要求2.1, 3.2）4.能够读懂工程图纸标注的精度要求；能够根据机器和零件的功能要求，初步开展几何量精度设计；能够查阅相关标准表格，并在图样上正确标注精度要求；（支撑毕业要求3.2, 4.1）5.了解常用检测方法与测量器具的工作原理，了解测量误差的构成及实验数据处理分析基本方法，具有产品质量测量和检验的基本技能；（支撑毕业要求4.2, 4.3, 5.1, 9.2）6.了解精度设计过程中的相关制约因素，了解几何量精度设计与检测相关技术的发展状况。

实验三车床几何精度检测及调整实验项目性质：综合性实验计划学时：2学时一、实验目的1、了解进行车床几何精度检测、加工精度检测常用的工具及其使用方法2、了解ISO标准、GB中常见的机床几何精度及加工精度检测项目标准数据。

3、掌握机床几何精度概念。

二．实验原理机床的加工精度是衡量机床性能的一项重要指标。

影响机床加工精度的因素很多 , 有机床本身的精度影响 , 还有因机床及工艺系统变形、加工中产生振动、机床的磨损以及刀具磨损等因素的影响。

在上述各因素中 ,机床本身的精度是一个重要的因素。

例如在车床上车削圆柱面 ,其圆柱度主要决定于工件旋转轴线的稳定性、车刀刀尖移动轨迹的直线度以及刀尖运动轨迹与工件旋转轴线之间的平行度 ,即主要决定于车床主轴与刀架的运动精度以及刀架运动轨迹相对于主轴的位置精度。

机床的精度包括几何精度、传动精度、定位精度以及工作精度等 , 不同类型的机床对这些方面的要求是不一样的。

车床的几何精度，是指车床在不工作情况下，对车床工作精度有直接影响的零部件本身及其相互位置的几何精度。

属于这类精度的有：车床溜板移动的直线性及其与它表面间相互的不平行度；车床主轴的径向跳动和轴向窜动，及其中心线与溜板移动方向的不平行度；主轴锥孔中心线对机床导轨的不等距离等等。

三、实验步骤１．床身导轨的直线度和平行度☆纵向导轨调平后，床身导轨在垂直平面内的直线度检验工具：精密水平仪检验方法：如图所示，水平仪沿 Z 轴向放在溜板上，沿导轨全长等距离地在各位置上检验，记录水平仪的读数，并记入“报告要求”中的表 1 中，并用作图法计算出床身导轨在垂直平面内的直线度误差。

☆横向导轨调平后，床身导轨的平行度检验工具：精密水平仪检验方法：如图所示，水平仪沿 X 轴向放在溜板上，在导轨上移动溜板，记录水平仪读数，其读数最大值即为床身导轨的平行度误差。

２．溜板在水平面内移动的直线度检验工具：指示器和检验棒，百分表和平尺检验方法：如图所示，将直验棒顶在主轴和尾座顶尖上；再将百分表固定在溜板上，百分表水平触及验棒母线；全程移动溜板，调整尾座，使百分表在行程两端读数相等，检测溜板移动在水平面内的直线度误差。

公差教学中引入机床几何精度检验的研究与实施教学分析笔者通过多年的公差教学实践，一直在探索更适合高职学生的教育教学模式。

在推行项目化教学的过程中，我们团队开发了一个既与工作实际相符，又能充分调动学习积极性的综合教学项目――机床几何精度检验。

学生在完成项目的过程中体验了真实的工作场景，获得了机床检验的技能，同时对形位公差有了更深更透彻的理解。

在常规的公差教学中，当讲授到形状与位置公差时，首先介绍14个形位公差的符号、标注要求、公差带的形状、位置、大小、方向四个基本要素等，然后，安排相应的实验，再介绍形位公差的检测方法。

公差带的形状种类繁多、复杂，学生难以理解。

这种教学方法是以教师为中心，学生则是被动地接受知识的传输，遵循教材按章节顺序学习，强调“知其然，非要知其所以然”。

理论概念讲的太多，而这些在实际工作中很少用到，学生的收获不大，没过多久就把那些规则都忘了，没有得到解决实际问题的能力。

通过对毕业生的调研，机电一体化和数控技术专业的毕业生的主要就业岗位为北京现代汽车的保全工，雪花压缩机XX公司的设备维修工，北京机床厂的机床装配调试工等。

通过与毕业生的交流，我们明确了无论是设备维修、保全，还是机床的装配调试都会涉及机床几何精度的检验。

因此，我们把CAK6140卧式车床的几何精度检验引入公差项目化教学中，是非常有实际意义的。

项目实施也是非常可行的，借助金工车间的机床和一些必备的检测工具即可实现。

机床的几何精度检验，就是检验机床部件的几何形状精度、相互位置精度，使用机床加工工件时，工件会产生各种加工误差，这些误差的产生与机床本身的精度有很大关系，因此，对机床的几何精度进行检验，使机床的几何精度保持在一定的范围内，对保证机床的加工精度是十分重要的。

国家对各类通用机床都规定了精度检验标准、精度检验项目、检验方法及允许误差等。

任务实施过程角色转变在项目的实施过程中，教师扮演的角色是客户，学生是维修工，场景是机床维修完成需要检测机床的精度是否合格。