机床夹具设计教案(64课时)

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？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′教与学互动设计教师活动内容学生活动内容时一、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。

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？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：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′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．3 mm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。

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0.02 mm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、夹紧力和夹紧时的注意事项？2、对夹紧装置的基本要求？三、分析同学们的答题四、讲授新课夹紧力的作用点选择夹紧力的作用点时应考虑下列原则：(1)夹紧力的作用点应尽可能地落在主要定位面上，这样可保证夹紧稳定可靠。

(2)夹紧力的作用点应与支承件对应，并尽量作用在工件刚性较好的部位，如果夹紧力如图7a那样作用，工件会产生较大变形。

改为b那样作用，就有利于减小夹紧变形。

尤其对一些内孔精度要求较高的薄壁工件，特别要防止夹紧变形夹紧力的作用点五、讨论题：车削薄壁套的内孔时夹具的设计？六、提问并作记录七、布置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请同学们测量工件2′3′8′7′15′5′5′25′8′7′3′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、复习提问并作记录选择夹紧力的作用点时应考虑下列原则？三、分析同学们的答题四、讲授新课车床夹具中常用的夹紧装置1．螺旋夹紧装置螺旋夹紧装置由于结构简单、夹紧可靠，所以应用最广。

其缺点是夹紧和放松比较费时费力。

(1)螺钉式夹紧为了防止螺钉头部被挤压变形后拧不出，螺钉前端有一部分圆柱，并把它淬硬。

为了防止螺钉拧紧时，螺钉头直接跟工件接触，并产生相对运动而造成压痕，可采用(2)螺母式夹紧当工件以孔定位时(例如在心轴上)，常用螺母来夹紧。

其缺点是装卸工件时，必须把螺母从螺栓上全部旋出。

改进方法是采用开口垫圈，卸下工件时，只需旋松螺母，抽去开口垫圈，即可将工件取下(螺母应比工件的孔径小)。

开口垫圈应做得厚一些，I五、讨论题：1、请同学分析锥体配合的事例？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、螺旋夹紧装置的特点？三、分析同学们的答题四、讲授新课1．螺旋压板夹紧装置螺旋压板也是一种应用很广的夹紧装置，它的结构见图8．34。

图8·34a为简单的螺旋压板，在车床上使用时不够安全。

图8．34b为整体式螺旋压板，比较安全，但高度不能调整。

图8．34c为可调整高度的螺旋压板，使用安全、方便。

n)简单的螺旋压板6)整体式螺旋压板c)可调高度的螺旋压板结构较完善的螺旋压板夹紧装罩见图8．35。

由螺栓5与螺母4通过压板6压紧工件1，支柱7可调节高度，压板6的底面有纵向槽，使压板在螺母旋紧时不致转动。

压板中间有一长腰五、讨论题：请同学讨论偏心夹紧机构的特点？六、提问并作记录八、布置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、夹具体的作用？2、夹具体设计的要求？三、分析同学们的答题四、讲授新课1．车床夹具的主要类型（1）安装在车床主轴上的夹具卡盘、顶尖及附件（2）安装在滑板或床身上的夹具2．车床专用夹具的典型结构心轴类车床夹具（1）.定心式车床夹具在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。