机床夹具第四版-教案

教案用纸学科机床夹具绪论审批签字授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的学习目的，课程的安排教学重点和难点教材安排的思路结构复习提问教学内容、方法和过程附记相关知识：一、机床夹具基础知识二、工件的定位三、工件的夹紧四、夹具图的绘制五、典型夹具设计实例教学内容、方法和过程附记一、铣床夹具为例二、主要围绕铣床夹具的分析设计进行讲解：提高学生的分析、设计机床夹具的综合能力教学内容、方法和过程附记学科机床夹具第一章机床夹具基础知识第一节机床夹具概述审批签字授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的掌握机床夹具的组成，分类教学重点和难点重点：机床夹具的组成难点：定位、夹紧二个概念复习提问教学内容、方法和过程附记相关知识：一、机床夹具的概念及种类二、夹具的结构组成三、夹具的作用一、机床夹具有关概念夹具：在机械制造的各类工序中，用以装夹工件的装置。机床夹具：在各类机床上所使用的夹具统称为机床夹具。定位：使工件在夹具中占有预期确定位置的动作过程，称为工作在夹具中和定位。夹紧：能使工件在加工过程中始终保持其位置稳定不变的动作过程，称为对工件的夹紧。装夹：工作在加工工位上的定位、夹紧过程，称为工件装夹。二、机床夹具的组成1.定位装置作用：使工件在夹具中占有正确的位置2.夹紧装置作用：将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用时，不离开已占有的正确位置3.对刀或导向装置作用：确定刀具相对于定位元件的正确位置4.连接元件作用：确定夹具在机床上正确为位置的元件5.夹具体：机床夹具的基础件三、夹具的分类（一）按夹具的使用特点分类：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具（二）按机床使用分类车床夹具，钻床夹具，铣床夹具等（三）按夹具的动力源分类手动夹具，气动夹具，液压夹具等四、机床夹具在机械加工中的作用保证加工精度提高生产率、改善工人的劳动条件，减轻工人的劳动强度降低生产成本保证工艺纪律扩大机床的工艺范围教学内容、方法和过程附记五、机床夹具的设计特点与要求（一）特点：1、要有较短的设计与制造周期2、夹具的精度一般比工件的精度高2～3倍3、夹具和操作工人的关系特别密切，要求夹具与生产条件和操作习惯密切相关4、要求夹具在投产时一次成功5、设计者要熟悉夹具的制造方法，以满足设计的工艺要求(二)要求：1、保证工件的加工精度要求2、保证工人的操作方便3、达到加工的生产率4、满足夹具一定的使用寿命和经济性要求作业：1、夹具的组成及各部分的功能2、夹具在机械加工中的作用学科机床夹具第一章机床夹具基础知识第二节夹具的要求和设计前期准备审批签字教学内容、方法和过程附记授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的夹具的要求与设计的前期准备教学重点和难点重点：夹具的图样分析难点：夹具的定位基准复习提问什么是夹具？教学内容、方法和过程附记相关知识：一、夹具的要求二、夹具设计的前期准备一、夹具的要求1.保证工件的加工精度要求2.提高机械加工生产效率3.降低工件的生产成本4.具有良好的工艺性二、夹具设计的前期准备1．准备设计资料2．进行实际调查3．工件图样分析4.确定定位基准（1）基准概念基准——用来确定工件上几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。（2）基准分类设计基准——设计图样上所采用的基准。工艺基准——在工艺过程中所采用的基准。教学内容、方法和过程附记带肩固定钻套在夹具的设计和应用中，主要涉及工序基准和定位基准。1）工序基准2）定位基准学科机床夹具第二章工件的定位第一节六点定则审批签字教学内容、方法和过程附记授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的掌握六点定则原理教学重点和难点重点：不定度、六点定则难点：分析基本定位体所消除的不定度复习提问设计基准与工艺基准的区别？教学内容、方法和过程附记相关知识：一、不定度概念二、六点定则三、六点定则的应用一、不定度概念不定度——用来描述工件在某一预先设定的空间直角坐标系中定位时，其空间位置不确定程度的六个位置参量。工件空间位置的不定度移动不定度和转动不定度二、六点定则六点定则——在工件的定位中，我们用在空间合理分布的最多六个定位点（由定位元件抽象而来），来限制工件使其获得一个完全确定的位置的方法。三、六点定则的应用教学内容、方法和过程附记2．盘类工件3．轴类工件学科机床夹具第二章工件的定位第二节工件的定位审批签字教学内容、方法和过程附记授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的确保加工要求，消除工件的不定度教学重点和难点重点：完全定位、不完全定位难点：绝不允许欠定位复习提问不定度的概念？教学内容、方法和过程附记相关知识：一、加工要求与不定度消除二、完全定位三、不完全定位四、欠定位和重复定位一、加工要求与不定度消除显然，铣不通槽时，必须消除六个不定度，方能满足加工要求。铣通槽，则只需消除五个不定度即可满足加工要求。教学内容、方法和过程附记几种常见加工方式所需消除的不定度情况。二、完全定位完全定位——工件在夹具中，六个不定度全部被消除的定位。教学内容、方法和过程附记三、不完全定位不完全定位——六个不定度不需要完全消除的定位。四、欠定位和重复定位欠定位——工件实际定位所消除的不定度数目少于按其加工要求所必须消除的不定度数目。夹具上的定位支承点多于六个或少于六个，但由于布局不合理，将造成重复消除工件的一个或几个不定度的现象，这种重复消除工件不定度的定位称为重复定教学内容、方法和过程附记学科机床夹具第二章工件的定位第三节工件的定位元件审批签字授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的定位元件的应用教学重点和难点重点：定位元件的要求难点：定位元件的选择复习提问对工件的定位，不定度消除的数目不能少于几个？教学内容、方法和过程附记相关知识：一、对定位元件的要求二、常用定位元件的选择一、对定位元件的要求1.高精度2.高耐磨性3.足够的刚度和强度4.良好的工艺性二、常用定位元件的选择1．平面定位基准面（1）基本支承基本支承是用作消除工件定位不定度、具有独立定位作用的支承。其中包括支承钉、支承板、自位支承、可调支承。工件上幅面较大、跨度较大的大型精加工平面，多选用支承板来体现夹具上定位元件的定位表面。自位轴承是指能够根据工件实际表面情况，自动调整支承方向和接触部位的浮动支承。可调支承是指支承高度可以调节的定位支承。可调支承的常用结构及其应用见下表（2）辅助支承辅助支承——为提高工件的安装刚性及稳定性，防止工件的切削振动及变形，或者为工件的预定位而设置的非正式定位支承。2．圆孔定位基准面（1）定位销（2）定位心轴（3）锥销类（4）自动定心夹紧心轴3．外圆柱面定位基准面（1）V形块常用V形块两工作斜面间的夹角一般分为60°、90°、120°三种，其中90°角的V形块应用最多，其结构及规格尺寸均已标准化。（2）圆柱孔用圆柱孔作定位元件时，通常采用定位套形式进行精基准定位学科机床夹具第二章工件的定位第四节定位误差的产生及组成审批签字教学内容、方法和过程附记授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的分析定位误差教学重点和难点重点：定位误差的组成难点;基准不重合误差、基准位移误差复习提问什么是基本支承？教学内容、方法和过程附记相关知识：一、定位误差及其产生定位只解决了工件在夹具中位置“定与不定”的问题。夹具中的工件还存在着位置“准与不准”的问题，即定位误差问题。一、定位误差及其产生•基准不重合误差•基准位移误差定位误差——一批工件定位时，被加工表面的工序基准在沿工序尺寸方向上的最大可能变动范围，通常以符号表示。1．基准不重合误差采用夹具定位时，如果工件的定位基准与工序基准不重合，则形成基准不重合误差，以符号表示。基准不重合的情况基准重合的情况2．基准位移误差采用夹具定位时，由于工件定位基准面与定位元件不可避免地存在制造误差，或者配合间隙，致使工件定位基准在夹具中相对于定位元件工作表面的位置产生位移，从而形成基准位移误差，以符号表示。定位基准位移的情况学科机床夹具第二章工件的定位第五节定位综合分析审批签字BW教学内容、方法和过程附记授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的会分析定位产生的误差，可否满足加工要求教学重点和难点重点：平面定位难点：圆柱孔与外圆柱面定位复习提问什么是基准不重合误差？教学内容、方法和过程附记相关知识：一、工件以平面定位二、工件以圆孔定位三、工件以外圆柱面定位一、工件以平面定位二、工件以圆孔定位1.工件以圆柱孔在无间隙配合心轴上定位2.工件以圆柱孔在间隙配合心轴上定位（1）圆柱孔与心轴固定单边接触（2）圆柱孔与心轴任意边接触教学内容、方法和过程附记【例2】如图所示，在轴套上铣削键槽。设定心轴水平放置，工件在垂直向下的外力作用下，其圆柱孔与心轴的上母线接触。试求工序尺寸H1、H2、H3的定位误差？三、工件以外圆柱面定位V形块定位误差分析学科机床夹具第三章工件的夹紧第一节夹紧装置审批签字教学内容、方法和过程附记授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的夹紧装置的应用教学重点和难点重点：夹紧装置的构成难点;夹紧装置的夹紧机构复习提问平面定位时，主要考虑什么定位误差？教学内容、方法和过程附记相关知识：一、夹紧装置的要求二、夹紧装置的组成三、基本夹紧机构夹紧装置——把工件在夹具中压紧、夹牢的装置。一、夹紧装置的要求（1）在夹紧过程中，应不破坏工件定位所获得的确定位置。（2）夹紧力应保证工件在加工过程中的位置稳定不变，不产生振动或移动；夹紧变形小，不损伤工件表面。（3）操作安全、可靠、方便、省力。（4）结构简单、制造容易，其复杂程度和自动化程度应与工件的生产纲领相适应。二、夹紧装置的组成夹紧装置的结构一般由三部分组成，即力源装置、中间递力结构、夹紧元件。三、基本夹紧机构1．斜楔夹紧机构教学内容、方法和过程附记2．螺旋夹紧机构常用螺旋夹紧机构包括普通螺旋夹紧机构、快速螺旋夹紧机构、螺旋压板组合夹紧机构等。（1）普通螺旋夹紧机构（2）快速螺旋夹紧机构（3）螺旋压板组合夹紧机构3．偏心夹紧机构轮缘上最大楔升角学科机床夹具第三章工件的夹紧第二节夹紧力审批签字De2arcsinmax教学内容、方法和过程附记授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的夹紧力的分析教学重点和难点重点：夹紧力的三要素难点：夹紧力方向的选择复习提问夹紧装置由哪几部分构成？教学内容、方法和过程附记相关知识：一、夹紧力方向的确定二、夹紧力作用点的选择三、夹紧力大小的计算一、夹紧力方向的确定1．夹紧力应垂直于主要定位基准面2．夹紧力应尽可能和切削力、工件重力同向夹紧力与切削力垂直的情况下，为了减小夹紧力，可以在切削分力相对的方向设置止推定位元件来承受切削力。二、夹紧力作用点的选择1．夹紧力应落在支承元件上或落在几个支承所形成的支承面内2．夹紧力应落在工件刚性较好的部位上3．夹紧力应靠近加工表面教学内容、方法和过程附记三、夹紧力大小的计算夹紧力大小的计算是比较复杂的问题，一般只能作粗略的估算。为了安全起见，估算出的夹紧力再乘以安全系数作为实际所需的夹紧力数值，即W＝KW′。其中，W为实际所需的夹紧力，W′为理论夹紧力，安全系数K通常为1.5～3。用于粗加工时，取K＝2.5～3；用于精加工时，K＝1.5～2。.学科机床夹具第三章工件的夹紧第三节夹具的对定审批签字教学内容、方法和过程附记授课时数授课方法讲授教具多媒体授课时间授课班级教学目的分析夹具的对定教学重点和难点重点：夹具的对刀装置难点：孔加工刀具的导向复习提问夹紧力作用点的选择？教学内容、方法和过程附记相关知识：一、夹具的定位二、夹具的对刀装置三、孔加工刀具的导向一、夹具的定位夹具的定位是指夹具在机床上的定位。1．夹具与机床的连接（1）夹具与平面工作台的连接（2）夹具与回转主轴的连接2．定位元件对夹具定位面的位置要求一般情况下，夹具的对定误差应按工序尺寸公差的1/3考虑，但对定误差中还包括对刀误差等，所以夹具的定位误差取工序尺寸公差的1/6～1/3.二、夹具的对刀装置教学内容、方法和过程附记三