机床夹具设计 第一章 机床夹具概论12.docx

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机床夹具设计第一章机床夹具概论12

课题名称：

机床夹具概论1

课型：

新授课

教学方法：

讲授、讨论

所需学时：

2

教具：

无

教学目的：

1、了解机床的夹具的相关内容；

2、培养学生分析问题解决问题的能力；

3、培养爱科学爱劳动的优良品质

教学重点与难点：

重点：

1、掌握机床的夹具的功能、组成及机床的夹具在机械加工中的作用；

难点：

无

教学过程及内容：

考勤、组织教学（3分钟）：

点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课；

导入新课：

以提问的方式导入新课（15分钟）；

问题 ：

1、请同学简述所见过的形状不规则的零件？

2、什么是夹具，什么又是机床的夹具？

 3、请同学简述所见过的机床的夹具？

分析学生回答的问题

讲授新课：

机床夹具：

1、夹具的定义：

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、机床夹具的定义：

在金属切削机床上使用的夹具，统称为机床的夹具。

3、任务描述：

（10分钟）如果你想在墙上钉一枚钉子，想一想可以有几种方法？

这几种方法都需要哪些工具？

这些工具中有哪一些是属于广泛意义上的夹具？

机床的夹具的功能：

讨论：

（4分钟）机床夹具的主要功能是什么，除了这一功能外它还有什么功能呢？

回答：

（8分钟）机床夹具的主要功能是装夹工件，除此之外还具有使工件在夹具中定位和夹紧的功能。

工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。

找正装夹方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表进行找正，将工件正确定位，然后将工件夹紧，进行加工。

这种方法安装简单，不需专门设备，但精度不高，生产率低，因此多用于单件、小批量生产。

夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹紧，以保证工件相对于刀具、机床的正确位置。

提问1：

（5分钟）什么是夹具的定位功能？

回答：

（5分钟）在机床上加工工件的时候，必须用夹具装好夹牢所要加工工件。

将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。

目的是可以保证加工面的尺寸和表面之间的位置精度要求。

提问2：

（5分钟）夹紧又是什么？

回答：

（10分钟）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。

目的是为工件提供了安全、可靠的加工条件。

根据工艺要求，夹具还有对刀、导向、分度等功能。

1、对刀：

是调整刀具相对工件或夹具的准确位置。

例如：

对刀块和塞尺，他们能迅速确定铣刀相对于夹具的准确位置。

2、导向：

是确定刀具相对于夹具的准确位置，并引导刀具进行切削。

如：

钻床夹具中的钻套。

3、分度：

是确定多个加工表面间的分度间距或角度，分度分为直线分度和圆周分度两大类。

机床夹具在机械加工中的作用

提问1：

（5分钟）使用机床夹具的目的是什么？

回答：

（10分钟）1、保证加工精度；工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。

因此，不再需要找正便可将工件夹紧。

装夹基本上不受工人技术水平的影响，能比较容易和稳定地保证加工精度。

2、提高劳动生产率；由于夹具预先在机床上已调整好位置，因此，工件通过夹具对于机床也就占有了正确的位置。

3、改善工人劳动条件：

使用夹具后，装夹工件方便、省力、安全。

当采用气压、液压、电动等夹紧动力装置控制时，可减轻工人的劳动强度，劳动条件，同时能保证安全生产。

4、降低成本；

5、保证工艺纪律；

6、获得良好的经济效益；

新课小结（5分钟）：

1、机床的夹具的功能：

定位和夹紧

2、机床夹具在机械加工中的作用

作业布置：

无

板书设计：

一、机床夹具：

1、夹具的定义：

是一种装夹工件的工艺装备。

2、机床夹具的定义：

在金属切削机床上使用的夹具，统称为机床的夹具。

二、机床的夹具的功能：

1、机床夹具的主要功能是装夹工件，除此之外还具有使工件在夹具中定位和夹紧的功能。

2、工件的装夹方法有：

找正装夹法和夹具装夹法两种。

3、定位：

确定工件在夹具中占有准确位置的过程。

夹紧：

工件定位后，将其固定夹牢，使工件正确的位置保持不变。

4、对刀：

是调整刀具相对工件或夹具的准确位置。

5、导向：

是确定刀具相对于夹具的准确位置，并引导刀具进行切削。

6、分度：

是确定多个加工表面间的分度间距或角度。

三、机床夹具在机械加工中的作用

1、保证加工精度；

2、提高劳动生产率；

3、改善工人劳动条件：

4、降低成本；

5、保证工艺纪律；

6、获得良好的经济效益；

教学反思：

课题名称：

机床夹具概论2

课型：

新授课

教学方法：

讲授、讨论

所需学时：

2

教具：

无

教学目的：

1、机床的夹具的组成、分类及设计要求；

2、培养学生分析问题解决问题的能力；

教学重点与难点：

重点：

掌握机床的夹具的分类及设计要求；

难点：

机床的夹具的设计要求；

教学过程及内容：

考勤、组织教学（3分钟）：

点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课；

导入新课：

以复习提问的方式导入新课（8分钟）；

问题 ：

1、机床夹具的功能？

回答：

机床夹具的主要功能是装夹工件，除此之外还具有使工件在夹具中定位和夹紧、对刀、导向、分度的功能。

2、机床夹具的作用？

回答：

1、保证加工精度；2、提高劳动生产率；3、改善工人劳动条件：

4、降低成本；5、保证工艺纪律；6、获得良好的经济效益；

 3、根据加床夹具的功能和作用我们来大胆的猜想并分析一下加床夹具的组成？

分析学生回答的问题

讲授新课：

机床夹具的组成

虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。

将各类夹具中作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。

定位元件（2+3分钟）

提问1：

定位元件具有什么作用和特点？

回答：

是确定工件在夹具中的正确位置，同时具有支承工件的作用，是夹具的主要功能元件之一。

定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。

夹紧装置（2+4分钟）

提问2：

夹紧装置具有什么作用和特点？

回答：

夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。

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。

夹紧装置按需要设计，分下列两个部分

1、夹紧机构

2、夹紧动力装置

夹具体（2+3分钟）

提问3：

夹具体具有什么作用和特点？

回答：

夹具体是夹具的基体、骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。

常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构，形状有回转体形和底座形等形状。

定位元件、夹紧装置等分布在夹具体的不同位置上。

夹具体上的基面作为与机床的连接表面，使夹具连接在机床适当的位置上。

连接定向元件（2+3分钟）

提问4：

连接元件具有什么作用和特点？

回答：

这种元件用于将夹具与机床连接，同时确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。

夹具在机床上的连接通常有两种方式：

1、连接在机床工作台上；

2、连接在机床主轴上；

对刀元件或导向元件（2+3分钟）

提问5：

对刀元件或导向元件具有什么作用和特点？

回答：

这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。

用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件，用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。

其它装置或元件

根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。

上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。

机床夹具保证加工精度的工作原理（2+10分钟）

提问1：

根据机床夹具的功能和组成尝试着归纳下如何保证机床夹具加工精度？

回答：

1、工件在夹具中的准确定位工件的定位使工件在夹具中占有准确的加工位置。

2、夹具在机床上的准确位置夹具在机床上的相对定位，是使夹具体的连接表面与机床连接，以确定夹具在机床主轴或工作台上的准确位置，实现对机床切削成形运动的定位。

其本质是指定位元件的工作面对机床切削成形运动的定位，从而达到了工件被加工表面对定位基准的位置和尺寸精度的要求。

3、刀具的准确位置使刀具相对有关的定位元件工作面之间保持准确的位置关系，这就保证了刀具在工件上加工出的表面对工件定位基准的位置尺寸，达到了加工精度要求。

机床夹具的分类

机床夹具的种类很多，形状千差万别。

为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。

1、按夹具的通用特性分类（15分钟）

常用的夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具五大类。

它反映夹具在不同生产类型中的通用特性，因此是选择夹具的主要依据。

（1）通用夹具  通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具，如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。

其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状范围内的各种工件。

采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。

其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。

（2）专用夹具  专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。

其特点是针对性极强，没有通用性。

在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。

专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。

（3）可调夹具  可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。

对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。

可调夹具在多品种、小批量生产。

（4）组合夹具  组合夹具是一种模块化的夹具，并已商品化。

标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具，夹具用毕即可拆卸，留待组装新的夹具。

由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有可减少专用夹具数量等优点；因此组合夹具在单件、中小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。

（5）自动线夹具  自动线夹具一般分为两种：

一种为固定式夹具，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随着工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。

2、按夹具使用的机床分类

这是专用夹具设计所用的分类方法。

按使用的机床分类，可把夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具。

机床的夹具的设计特点（2+5分钟）

提问1：

请同学分析车床夹具的特点？

回答：

机床夹具设计与其他装备的设计有较大的差别，主要表现为八个方面，我们就几个突出的特点看一下；

（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，一般高2-3级。

（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。

一般，夹具是单件制造，没有重复制造的机会。

机床的夹具的设计要求（4分钟）

（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

新课小结（5分钟）：

1、机床夹具的组成

2、机床夹具保证加工精度的工作原理

3、机床夹具的分类

作业布置：

复习题1、3、5、9

板书设计：

一、机床夹具的组成

上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。

二、机床夹具保证加工精度的工作原理

1、工件在夹具中的准确定位

2、夹具在机床上的准确位置

3、刀具的准确位置

三、机床夹具的分类

四、机床的夹具的设计特点

（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

五、机床的夹具的设计要求

（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

教学反思：