“互换性原理与测量”课程,也称为“互换性与技术测量”、“互换性与测量技术基础”、“公差配合与技术测量”等,是高等院校机械类、近机类各专业必修的专业基础课程。课程从精度和误差两方面分析研究机械零件及机构的几何参数,主要讲授几何量精度设计与几何误差检测以及与其国家标准的主要内容,该课程与机械设计、机械制造、质量控制等方面知识密切相关,是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁,是联系设计课程与工艺课程的纽带,它在教学计划中起到承上启下的作用,课程的发展与机械工业的发展密切相关。
       在机械产品的设计过程中,通常要进行三方面设计:运动分析与设计、强度和刚度分析与设计、几何精度分析与设计,其中几何精度分析与设计就是机械产品的精度设计。机械图样中精度参数的选定和标注,是精度设计的具体体现。机械产品精度设计的合理性要求的标准化和规范化就是由本课程来完成的。
精度设计的优劣直接决定机械产品的工作性能、振动、噪声、可靠性和产品整个生命周期的综合效益,而且科技越发达,对机械精度的要求越高,对互换性的要求也越高,机械加工就越困难,这就必须处理好使用要求与制造工艺之间的矛盾,随着机械工业的发展,本课程的重要性越来越突显。因此精度设计的正确性与合理性,对产品的使用性能和制造成本,对企业的经济效益和社会效益有着重要的影响,有时甚至起着决定作用。
       “互换性原理与测量”课程具有很强的工程性和实践性,还有一定的学科交叉性,涉及面较广。如长度测量基础涉及误差理论、计量学;齿轮公差涉及齿轮的范成加工工艺、齿轮的修缘、修形等内容;尺寸链与机械制造工艺的工艺尺寸链相关联。因此,本课程知识面广泛,涉及到“机械制图”、“机械设计”、“机械制造工艺学”、“机械制造装备设计”等课程。“互换性原理与测量”与“机械原理”、“机械设计”一起,构成了机械专业的三大设计基础课。
       互换性原理与测量课程具有“四多一广”的特点,即名词术语多、标准项目多、抽象概念多、符号代码多和涉及的知识面广。如果这些知识不与工程实践应用紧密结合起来,就会出现知识难学和枯燥问题,最明显的表现是学生不会将知识应用到机械精度设计和检验测量实践操作中。通过到企业调研,可以明确不同部门对互换性原理与测量课程知识的不同应用要求。对于机械设计师,要求具备公差基本知识和精度设计能力;对于现场工艺员,要理解各种加工方法的经济加工精度并且掌握检测技能;设计师和工艺员应能熟练掌握和应用公差知识及使用设计手册完成设计;而在零件加工制造、装配调试、维修、质量检测岗位上,能够运用通用、专用检测设备完成精度设计项目。课程教学内容要求强调学生知识的实用性与综合性,着重培养学生的实践能力、综合分析问题和解决问题的能力,即把所学知识应用到具体的工程实践中,要求掌握机械零件的精度设计与精度检测能力等。