机床夹具设计教案64课时.docx
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机床夹具设计教案64课时
教案
章节
课题
§1．1机床夹具及其功用§1．2机床夹具的组成
第一节
课型
新授课
课时
2
教具学具电教设施
投影器、图片
教学目标
知识
教学点
了解机床夹具的相关内容
能力
培养点
培养学生分析问题解决问题的能力
德育
渗透点
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
重点
掌握机床夹具的功能、组成及机床夹具在机械加工中的作用
难点
无
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
充、删节
无
参考资料
机床夹具、车工工艺、机械基础等
课后体会
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
一、组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课
二、提问并作记录
1、请同学简述所见过的形状不规则的零件？
2、请同学简述所见过的机床夹具？
三、分析同学们的答题
四、讲授新课
1夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。
2、定义：
在金属切削机床上使用的夹具，统称为机床夹具。
五、讨论题：
机床夹具的的特点？
六、提问并作记录
七、讲授新课
1、机床夹具的功能：
定位通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合，使工件在夹具中占有正确的几何位置。
夹紧：
工件定位后，经夹紧装置施力，将其固定夹牢，使工件正确的位置保持不变。
分组讨论：
机床夹具的的特点
回答问题：
车床夹具的基本构成
分组讨论
回答问题
分组讨论
2′
3′
8′
7′
15′
5′
5′
25′
′
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
八、讲授新课
机床夹具的功用
1．保证加工质量
2．提高劳动生产率，降低成本
3．扩大机床工艺范围
4．改善工人劳动条件，保障生产安全
机床夹具的组成
机床夹具的种类和结构虽然繁多，但它们的组成均可概括为下面四个部分。
1．定位装置定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。
2．夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用时不离开已经占据的正确位置。
3．夹具体夹具上的所有组成部分，需要通过一个基础件使其联接成为一个整体，这个基础件称为夹具体。
4．其它装置或元件用夹具安装工件时，—般都用调整法加工。
如为了调整刀具的位置，在夹具上设有确定刀具（如铣刀等）位置或引导刀具（孔加工用刀具）方向的元件。
此外按照加工要求，有些夹具上还设有其它装置，如分度装置、连接元件等。
九、提问并作记录
十、布置作业
1、课外作业
2、预习作业
机床夹具的分类及设计要求
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
分组讨论
5′
15′
5′
5′
教案
章节
课题
§1．3机床夹具的分类及设计要求
课型
新授课
课时
2
教具学具电教设施
投影器、图片
教学目标
知识
教学点
机床夹具的分类及设计要求
能力
培养点
培养学生分析问题解决问题的能力
德育
渗透点
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
重点
掌握机床夹具的分类及设计要求
难点
机床夹具的设计要求
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
充、删节
无
参考资料
机床夹具、车工工艺、机械基础等
课后体会
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
一、组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课
二、复习提问并作记录
1、机床夹具的功能？
2、机床夹具的分类？
三、分析同学们的答题
四、讲授新课
机床夹具的分类
夹具有多种分类方法，一般按适用工件的范围和特点可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和可调夹具，或者按适用的机床分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具等
五、讨论题：
请同学分析车床夹具的特点？
六、提问并作记录
七、讲授新课
机床夹具的设计特点
（1）要有较短的设计和制造周期
（2）要求夹具的精度要比工件精度高
（3）要求夹具和生产条件及操作习惯密切结合
（4）要求夹具在投产时一次成功
机床夹具的设计要求
（1）保证加工工件的精度要求
（2）保证工人的操作方便、安全
（3）达到生产率要求
（4）保证夹具一定的使用寿命和经济要求
讨论题：
请同学分析车床夹具的设计要求？
八、布置作业
（一）课外作业
（二）预习作业
工件定位的基本原理
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
分组讨论
2′
3′
8′
7′
15′
15′
5′
5′
20′
教案
章节
课题
§2．l工件定位的基本原理
（1）
课型
新授课
课时
2
教具学具电教设施
图片、课件
教学目标
知识
教学点
了解工件定位的基本原理
能力
培养点
培养学生分析问题解决问题的能力
德育
渗透点
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
重点
掌握工件定位的基本原理
难点
掌握工件定位的基本原理
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
充、删节
无
参考资料
机床夹具、车工工艺、机械基础等
课后体会
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
一、组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课
二、复习提问并作记录
1、机床夹具的设计特点？
2、机床夹具的设计要求？
三、分析同学们的答题
四、讲授新课
1．定位：
为了保证工件被加工表面的技术要求，必须使工件相对于刀具和机床处于正确加工位置，就产生定位
2．定位的实质就是使同一批工件在夹具中占有正确的加工位置
五、讨论题：
定位与夹紧的关系是什么？
六、提问并作记录
七、讲授新课
3．定位基准：
是定位设计的一个关键问题是制订工艺规程的依据
4．自由度：
任何一个自由刚体，在空间均有六个自由度，即沿空间坐标轴X、Y、Z三个方向的移动和绕此三坐标轴的转动。
工件定位的实质就是限制工件的自由度
5．六点定则
工件定位时，用合理分布的六个支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自由度，使工件的位置完全确定，称为“六点定则”
八、布置作业
（一）课外作业
（二）预习作业
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
分组讨论
2′
3′
8′
7′
15′
5′
5′
25′
8′
7′
3′
2′
教案
章节
课题
§2．l工件定位的基本原理
（2）
课型
新授课
课时
2
教具学具电教设施
图片、课件
教学目标
了解工件定位的基本原理
了解常用几种装夹方法
培养学生分析问题解决问题的能力
培养学生分析问题解决问题的能力
培养爱科学爱劳动的优良品质
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
掌握工件定位的基本原理
掌握三爪卡盘及四爪卡盘的应用
掌握工件定位的基本原理
三爪卡盘及四爪卡盘的装夹特点
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
充、删节
无
参考资料
机床夹具、车工工艺、机械基础等
课后体会
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
一、组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课
二、复习提问并作记录
1什么是定位？
定位与夹紧的关系是什么？
2、工件的自由度有几个？
三、分析同学们的答题
四、讲授新课
六点定则
1．六点定则是工件定位的基本法则，用于实际生产时，起支承作用的是一定形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。
沿z轴方向的移动，（a）；绕z轴方向的转动，（b）；
沿y轴方向的移动，（c）；绕y轴方向的转动，（d）；
沿z轴方向的移动，（e）；绕z轴方向的转动，（D）
完全定位
工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只产
唯一的位置，称为完全定位。
2．平面几何体的定位
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
分组讨论
3′
8′
7′
2′
5′
5′
7′
3
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
3．圆柱几何体的定位件以外圆定位，最常见的定位元件有V形架、半圆弧定位等装置。
（1）在V形架上定位工件在V形架上定位的情况见图工件在V形架中以外圆定位时，限制了四个自由度
V形架定位的特点是：
当工件定位外圆直径变化时，可保证圆柱体轴线在z轴方向的定
位误差为零。
但在z轴方向有定位误差。
五、讨论题：
1、请同学分析车削重型圆轴应选用定位方式？
六、提问并作记录
七、讨论题：
请同学分析车削外圆时是什么定位方式？
八、布置作业
（一）课外作业
（二）预习作业
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
分组讨论
2′
3′
8′
7′
15′
5′
5′
3′
2′
教案
章节
课题
§2．2工件定位方式及其定位元件的设计
（1）
课型
新授课
课时
2
教具学具电教设施
模型、挂图、课件
教学目标
知识
教学点
掌握工件定位方式及其定位元件的设计
能力
培养点
培养学生分析问题解决问题的能力
德育
渗透点
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
重点
掌握工件定位方式及其定位元件的设计
难点
掌握工件定位方式及其定位元件的设计
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
充、删节
无
参考资料
机床夹具、车工工艺、机械基础等
课后体会
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
一、组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课
二、复习提问并作记录
1、什么是六点定位原则？
2、定位的方式有几种？
三、分析同学们的答题
四、讲授新课
工件的定位方法和定位元件
1．工件以平面定位
当工件以平面作为定位基准时，由于工件的定位平面和定位件的表面不可能是绝对的理
想平面（特别是用毛坯面作定位基准时），只能由最凸出的三点接触。
并且在一批工件中这三点
的位置都不一样，有可能这三点之间的距离很近，使工件的定位不稳定。
为了保证定位的稳定
可靠，应采用三点定位的方法，并尽量增大支承之间的距离L，使三点所构成的支撑三角形积F尽可能大（图8．13）。
当用已加工平面作定位基准时，由于平面度误差已减少，为了提高定位的刚性和稳定性，
可适当增大定位面的接触面积。
在用大平面定位时，可以把定位平面中间部分做成凹的，这样
可使工件定位基准的中部不和定位件接触，既可减少定位基准的加工量，又可提高工件定位的
稳定性。
工件以平面定位时的定位元件，主要有以下几种
五、讨论题：
六、提问并作记录
七、布置作业
（一）课外作业
（二）预习作业
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
分组讨论
2′
3′
8′
7′
15′
5′
5′
25′
8′
7′
3′
2′
教案
章节
课题
§2．2工件定位方式及其定位元件的设计
（2）
课型
新授课
课时
2
教具学具电教设施
模型、挂图、课件
教学目标
掌握工件定位方式及其定位元件的设计
了解游标卡尺、千分尺的结构形状和读数原理及读法
培养学生分析问题解决问题的能力
培养学生分析问题解决问题的能力
培养爱科学爱劳动的优良品质
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
掌握工件定位方式及其定位元件的设计
掌握读数原理及读法
掌握工件定位方式及其定位元件的设计
读数原理及读法
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
充、删节
无
参考资料
机床夹具、车工工艺、机械基础等
课后体会
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
一、组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课
二、复习提问并作记录
1、用两顶尖装夹工件时的注意事项？
2、后顶尖的种类？
三、分析同学们的答题
四、讲授新课
（1）支承钉支承钉的标准结构有平头式、球面式和网纹顶面式三种。
平头支承钉适用于已加工平面的定位，因为是面接触，所以可减少支承钉头部的磨损。
球面支承钉适用于未加工平面的定位，因为是点接触，头部易磨损。
网纹顶面支承钉有利于增大摩擦力，但在水平位置时，容易积屑，影响定位，故常用于未加工过的侧平面定位。
支承钉材料一般为T7A，或20钢渗碳淬硬至HRC60～64。
为了使所有的支承钉等高，平头支承钉头部留有0．2～O．3mm余量，待支承钉全部装配后再一次磨平。
-
（2）支承板适用于精加工过的平面定位。
A型支承板沉头螺钉凹坑处积屑不易清除，会影响定位，所以仅用于侧平面定位。
B型支承板由于有斜槽，易清除切屑，且支承板与工件接触少，定位较准确。
（3）可调支承顶端位置能在一定范围内调整，支顶螺钉调整后用螺母锁紧。
可调支承一般多用于毛坯面的定位。
五、讨论题：
六、提问并作记录
七、讲授新课
八、讲授新课
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
分组讨论
1：
同学们各自用0.02mm精度游标卡尺练习读数。
2：
各组实际测量工件的尺寸。
2′
3′
8′
7′
15′
5′
5′
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
（4）辅助支承当工件由于结构上的特点使定位不稳定或工件局部刚性较差而容易变形时，可在工件的适当部位设置辅助支承。
这种支承在定位支承对工件定位后才参与支承，仅与工件适当接触，不起任何消除自由度的作用
2．工件以外圆定位
工件以外圆定位，最常见的定位元件有V形架、半圆弧定位等装置。
（1）在V形架上定位。
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论千分尺为什么要设计有测力装置？
回答问题
分组讨论
10′
8′
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
（2）在半圆弧上定位
3．工件以内孔定位
在车削齿轮、套筒、盘类等零件的外圆时，一般以加工好的孔作为定位基准比较方便，并能
保证外圆轴线和内孔轴线的同轴度要求。
工件的圆柱孔常用圆柱心轴、小锥度心轴等定位。
对
于带有锥孔、螺纹孔、花键孔的工件定位，常用相应的锥体心轴、螺纹心轴和花键心轴。
五、提问并作记录
六、布置作业
（一）课外作业
（二）预习作业
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
分组讨论
2′
3′
8′
7′
4′
3′
教案
章节
课题
§2.3定位误差
课型
新授课
课时
2
教具学具电教设施
车刀实物、图片、课件
教学目标
知识
教学点
了解定位误差的相关概念及掌握定位误差产生的原因
能力
培养点
培养学生分析问题解决问题的能力
德育
渗透点
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
重点
掌握定位误差产生的原因
难点
掌握定位误差产生的原因
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
充、删节
无
参考资料
机床夹具、车工工艺、机械基础等
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
一、组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课
二、复习提问并作记录
1、完全定位的概念？
2、定位元件种类有哪那些？
三、分析同学们的答题并作记录
四、讲授新课
1、工件的定位误差：
工件在夹具中定位时，其位置会在一定范围内变动，这样产生了定位误差，影响了加工精度。
工件在夹具中加工时，影响位置精度的因素有以下三个方面。
（1）：
定位误差（△定位）
工件在定位时产生的误差，称为定位误差。
如使用心轴、定位套和v形架定位时，由于工件定位基准面和定位乖件的制造误差以及轴与孔之间的间隙存在，使工件产生定位误差。
（2）·夹具安装误差（△夹安）
夹具安装在机床上，必须进行找正或采用某个定位面定位，这样亦会产生一定的误差。
具在安装时产生的误差，称夹具安装误差。
（3）．加工误差（△加工）
机床本身的精度、刀具磨损和振动以及机床一夹具一工件在加工过程中弹性变形等均会影响工件的精度，这类误差，称为加工误差。
‘
△定位+△央安+△加工≤艿工
此不等式称为夹具的误差计算不等式，也是保证工件加工精度的必要条件。
根据以上分析可知，在设计夹具时，定位元件的公差，可粗略地选择工件公差的1／3左右。
如加工两孔距的公差为±O．015mm，则夹具上两定位元件轴线之间公差选±O．005mm左右。
五、讨论题：
车削加工工件时会产生哪些误差？
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
2′
3′
8′
7′
15′
30′
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
六、讲授新课
2、定位误差产生的原因：
（1）、基准不重合误差
（2）基准位移误差
七、讨论题：
1.如何预防误差的产生？
七、布置作业
（一）课外作业
（二）预习作业
请同学回答问题，其余同学补充。
2′
3′
8′
7′
5′
′
教案
章节
课题
§2.4工件以两孔一面定位
课型
新授课
课时
2
教具学具电教设施
课件、图片、车刀
教学目标
知识
教学点
掌握工件以两孔一面定位的定位方式
能力
培养点
培养学生分析问题解决问题的能力
德育
渗透点
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
重点
掌握工件以两孔一面定位的定位方式
难点
掌握工件以两孔一面定位的定位方式
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
充、删节
无
参考资料
机床夹具、车工工艺、机械基础等
课后体会
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
一、组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课
二、复习提问并作记录
1、定位误差相关概念？
2、定位误差的产生原因？
三、分析同学们的答题并作记录
四、讲授新课
工件以两孔一面定位
当工件以两个平行的孔与跟其相垂直的平面作为定位基准时，可用一个圆柱销、一个削边销和一个平面作定位元件来定位。
这种定位方法在加工轴承座、箱体零件时经常使用.
采用这种定位方法时，如果用两个短圆柱销和一个平面作定位元件会产生重复定位限制三个自由装上工件时第一个孔能正确装到第一个销上，但第二个孔往往因工件孔距误差和夹具销距误差的影响而装不进。
这时，如
五、讨论题：
请同学分析采用两孔一面定位的工件有哪些？
六、布置作业
（一）课外作业
（二）预习作业
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
2′
3′
8′
7′
45′
15′
10′
教案
章节
课题
§2．5定位装置设计示例
课型
新授课
课时
2
教具学具电教设施
课件、图片、铰刀
教学目标
知识
教学点
掌握定位装置设计的基本原则及要求
能力
培养点
培养学生分析问题解决问题的能力
德育
渗透点
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
重点
掌握定位装置设计的基本原则及要求
难点
掌握及要求
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
充、删节
无
参考资料
机床夹具、车工工艺、机械基础等
课后体会
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
一、组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课
二、复习提问并作记录
1、工件以两孔一面定位？
三、分析同学们的答题并作记录
四、讲授新课
1.定位装置设计的基本原则
按工件的工艺基准选择原则,在定位设计时应遵循基准重合和基准统一原则,以减少定位误差.
举例:
车床夹具设计要点
对定位及夹紧装置的要求
（1）为保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的限位表面进行仔细找正。
（2）设置定位元件时应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重合。
（3）车床夹具的平衡及结构要求
五、讨论题：
请同学分析为工艺基准与定位的关系？
六、讲授新课
2.对定位元件的基本要求
足够的精度
足够的储备精度
足够的强度和刚度
应协调好与与有关元件的关系
良好的结构工艺性
七、讨论题：
怎样才能更好的设计夹具？
八、布置作业
（一）课外作业
（二）预习作业
请同学回答问题，其余同学补充。
分组讨论
回答问题
同学们分组讨论，老师提问
2′
3′
8′
7′
45′
15′
10′
教案
章节
课题
§3．1概述
（1）
课型
新授课
课时
2
教具学具电教设施
课件、图片、工件
教学目标
知识
教学点
了解有关工件夹紧的相关概念
能力
培养点
培养学生分析问题解决问题的能力
德育
渗透点
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
重点
了解有关工件夹紧的相关概念。
难点
了解有关工件夹紧的相关概念
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
充、删节
无
参考资料
机床夹具、车工工艺、机械基础等
课后体会
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
时间
一、组织教学
点名
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