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課題分析夾具的結構與原理——常見機床夾具課時2課時（90min）教學目標知識技能目標：（1）掌握常見機床夾具的分類（2）掌握常見機床夾具的工作特點思政育人目標：樹立拼搏進取、勇于擔當的奮斗精神教學重難點教學重點：常用機床夾具的分類，常用機床夾具的工作特點教學難點：常用機床夾具的工作特點教學方法啟發式、講授法、案例分析法、討論法、總結法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設計→考勤（2min）→教學過程主要教學內容及步驟設計意圖課前任務【教師】上傳預習資料，發布預習任務，和學生負責人取得聯系，讓其提醒同學通過文旌課堂APP或其他學習軟件，完成課前任務觀看上傳的11種夾具工作仿真的視頻（詳見鏈接），查閱車床、銑床、鉆床、鏜床的夾具資料，通過發起的線上任務，分析討論這些常見夾具的工作特點。鏈接：/video/BV12E411n7d9?p=2&vd_source=face0dcd6f1e623f9a899d579c1f4e72【學生】完成課前任務通過課前任務，培養學生獨立收集資料的能力，加深對常用機床夾具的認識和理解，鍛煉其觀察、分析、總結的能力考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進行簽到【學生】按照老師要求簽到培養學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況互動導入

（3min）【教師】講述“任務引入”案例（詳見教材），并提出問題對于車床、銑床、鉆床和鏜床這些常用機床，它們有哪些常用的典型夾具呢？結構又是什么樣子的呢？【學生】聆聽、思考、回答通過設置疑問的方式，引導學生主動思考，激發學生的學習興趣傳授新知（45min）【教師】通過學生的回答，引出本節課知識點，講解常見機床夾具的相關內容一、車床夾具車床主要用于加工零件的旋轉表面以及端平面，所以車床夾具的主要功能是保證工件加工表面的中心線與機床主軸回轉軸線的同軸度。按照工件的加工特點及其在車床上的安裝位置，車床夾具可分為以下兩種基本類型。安裝在車床主軸上的夾具：加工時夾具隨機床主軸一起旋轉，刀具做進給運動。這類夾具除了各種卡盤、花盤、頂尖等通用夾具外，還有根據加工需要而設計的芯軸以及其他專用夾具。安裝在床鞍上的夾具：對某些尺寸較大或形狀特殊的工件，常常將夾具安裝在床鞍上，加工時夾具帶動工件一起做進給運動，刀具則安裝在車床的主軸上做旋轉主運動。1、卡盤式車床夾具卡盤式車床夾具通常用一個以上的卡爪來裝夾工件，多采用定心夾緊裝置。使用卡盤式車床夾具的零件大都是回轉體或對稱零件，因此卡盤類車床夾具的結構基本上是對稱的，轉動時的平衡性較好。卡盤式車床夾具按爪數可以分為兩爪卡盤、三爪卡盤、四爪卡盤、六爪卡盤和特殊卡盤等，按動力不同可分為手動卡盤、氣動卡盤、液壓卡盤、電動卡盤和機械卡盤等，按結構不同可分為中空卡盤和中實卡盤等?！径嗝襟w】展示“三爪自定心卡盤”的圖片（詳見教材），播放“三爪卡盤”的視頻（詳見教材），引出三爪卡盤夾具的相關知識三爪自定心卡盤，它利用三個螺栓，通過盤體止口端面上的螺孔，將卡盤緊固在機床法蘭上。將扳手插入任一方孔中轉動，可使小錐齒輪帶動大錐齒輪轉動。大錐齒輪背面的平面螺紋與三個卡爪背面的螺紋相嚙合，大錐齒輪轉動時可通過螺紋帶動三塊卡爪同時向心或離散，從而實現夾具的夾緊或松開。三爪自定心卡盤的三個卡爪是同步運動的，能自動定心，工件在裝夾后一般不需要找正，較為方便。但三爪自定心卡盤的夾緊力不大，因此僅適用于裝夾外形規則的中小型工件。三爪自定心卡盤的卡爪有正、反兩副，安裝卡爪時，要按卡爪上的號碼依順序裝配?！斠娊滩?、角鐵式車床夾具【多媒體】展示“角鐵式車床夾具”的圖片（詳見教材），播放“角鐵式車床夾具”的視頻（詳見教材），引出角鐵式夾具的相關知識角鐵式車床夾具的夾具體呈角鐵狀，其結構不對稱，主要用于加工殼體、支座、杠桿和接頭等零件的回轉面和端面。工件以一面（底面）兩孔為定位基準，通過夾具的定位支撐板、圓柱銷和削邊銷定位，用兩塊壓板將工件壓緊。在制造、安裝夾具時，可通過夾具體上的找正孔確定或找正相關位置。平衡塊用于消除夾具回轉時因結構不對稱而引起的不平衡現象。?【教師】提問：“比較以上兩種車床夾具，說說它們分別適用于什么地方？”，并隨機抽取學生回答問題?【學生】思考、討論、回答?【教師】總結學生的回答二、銑床夾具銑削加工時，銑床夾具安裝在工作臺上并與其一起做進給運動。按銑削加工進給方式的不同，銑床夾具可分為直線進給銑床夾具、圓周進給銑床夾具和仿形進給銑床夾具等。1、直線進給銑床夾具【多媒體】展示“直線進給銑床夾具”的圖片（詳見教材），引出直線進給夾具的相關知識直線進給銑床夾具安裝在銑床工作臺上，加工中隨工作臺按直線進給方式運動。在銑床夾具中，這類夾具最常用。按照夾具上裝夾工件的數目不同，直線進給銑床夾具可分為單件加工銑床夾具和多件加工銑床夾具。單件加工銑床夾具多在單件小批生產中使用，或用于加工尺寸較大的工件；多件加工銑床夾具廣泛用于中小型零件的成批大量生產。在批量較大的情況下，直線進給銑床夾具還可采用聯動夾緊機構和氣動、液壓傳動裝置等，以進一步提高生產率。直線進給銑床夾具，工件通過V形塊和支撐套定位。轉動手柄帶動偏心輪回轉可使V形塊移動，實現夾具的夾緊和松開。定向鍵與機床工作臺上的T形槽相配合，在確定了夾具相對于機床的位置后，再用螺栓緊固。對刀塊用來確定刀具的位置及方向。夾緊裝置的要求。2、圓周進給銑床夾具【多媒體】展示“圓周進給銑床夾具”的圖片（詳見教材），引出圓周進給銑床夾具的相關知識圓周進給銑床夾具主要用于有回轉工作臺的銑床或組合機床上。如圖所示，這類機床的工作臺上一般設有多個工位，每個工位均裝有一套夾具。加工時，夾具隨回轉工作臺旋轉做連續的圓周進給運動，將工件按順序送入銑床的切削區域，并可在不停車的情況下裝卸工件以進行連續切削。圓周進給銑床夾具可大大提高生產率，適于大批大量生產。3、仿形進給銑床夾具仿形進給銑床夾具是指帶有靠模的銑床夾具，用于在專用或通用銑床上加工各種非圓曲面?？磕５淖饔檬鞘构ぜ纬伤璧妮o助運動，并與主進給運動一同形成所需要的仿形銑削運動。按照進給運動方式的不同，仿形進給銑床夾具可分為直線進給仿形銑床夾具和圓周進給仿形銑床夾具兩種。仿形進給銑床夾具主要用于中小批生產。?【教師】提問：“請簡要總結一下這三種銑床夾具的工作特點?！保㈦S機抽取學生回答問題?【學生】思考、討論、回答三、鉆床夾具鉆床夾具除包含工件的定位、夾緊裝置外，還裝有鉆套和鉆模板，用來確定刀具的位置，并防止刀具在加工過程中偏移和傾斜，從而保證加工孔的位置精度。因此，鉆床夾具通常稱為鉆模。鉆床夾具的種類繁多，根據鉆模板的使用方式可分為固定式鉆模、回轉式鉆模、翻轉式鉆模、蓋板式鉆模和滑柱式鉆模五種類型。1、固定式鉆?！径嗝襟w】播放“固定式鉆模”的視頻（詳見教材），展示“固定式鉆?！钡膱D片（詳見教材），引出固定式鉆模的相關知識固定式鉆模常用于在立式鉆床上加工單孔或在搖臂鉆床上加工平行孔系，也可在多軸組合機床上加工孔系。采用固定式鉆模加工工件時，鉆模的位置固定不動，可獲得較高的加工精度。如圖所示，固定式鉆模用于加工圖所示杠桿零件上的f10mm孔。加工前，工件以f30H7孔及大端面為定位基準在定位銷上定位，活動V形塊將f20mm外圓對中，螺旋夾緊裝置及開口墊圈將工件夾緊，f20mm外圓下端使用輔助支撐。加工時，鉆套引導鉆頭進行加工。2、回轉式鉆?！径嗝襟w】播放“斜軸回轉式鉆?！钡囊曨l（詳見教材），引出回轉式鉆模相關知識點回轉式鉆模主要用于加工工件上同一圓周上的平行孔系，或加工分布在同一圓周上的徑向孔系，它包括立軸回轉、臥軸回轉和斜軸回轉三種形式?；剞D式鉆模上有一套回轉分度裝置，只需要一次裝夾便可依次加工工件上所有的孔。回轉式鉆模的回轉分度裝置多采用標準回轉工作臺，也可以單獨設計。回轉式鉆模使用方便，結構緊湊，在成批大量生產中應用廣泛。【多媒體】展示“立軸回轉式鉆模”的圖片（詳見教材），講解相關知識點如圖所示為立軸回轉式鉆模，用來加工圖所示工件圓周上均勻分布的6個孔。工件以底面、孔及鍵槽側面為定位基準，在定位盤、定位銷及鍵上定位，通過螺母和開口墊圈夾緊。立軸回轉式鉆模通過定位盤上的襯套孔裝在通用轉臺轉盤中心的定位銷上，用螺釘緊固。通過轉臺的回轉分度，由鉆套引導鉆頭，完成6個孔的加工。3、翻轉式鉆?！径嗝襟w】播放“翻轉式鉆模”的視頻（詳見教材），引出翻轉式鉆模的相關知識點翻轉式鉆模用于加工小型工件上分布在不同表面的孔。這類鉆模沒有固定的回轉軸，一般與工件一起在機床工作臺上通過人工翻轉。為減輕工人勞動強度，夾具連同工件的總質量一般限制在10kg以內。翻轉式鉆?？蓽p少工件的裝夾次數，提高工件上各孔之間的位置精度。【多媒體】展示“翻轉式鉆?！钡膱D片（詳見教材），講解相關知識點如圖所示為翻轉式鉆模，用于加工套筒圓柱面上的4個徑向小孔。工件以端面和孔在定位銷上定位，通過螺母和開口墊圈夾緊，由鉆套引導鉆頭進行加工。鉆完一組孔后將鉆模翻轉，可繼續鉆另一組孔。4、蓋板式鉆?！径嗝襟w】展示“蓋板式鉆模”的圖片（詳見教材），引出蓋板式鉆模的相關知識點蓋板式鉆模主要用于大型工件上加工多個平行小孔。這類鉆模實質上是一塊鉆模板，它沒有夾具體，除鉆套外一般還配有定位元件和夾緊機構。工作時，將蓋板式鉆模覆蓋在工件上，定位夾緊后即可進行加工。蓋板式鉆模結構簡單輕巧，制造方便，成本低，切屑易于清除，加工孔的位置精度較高。如圖所示為蓋板式鉆模，用于加工車床溜板箱上的多個小孔。它以圓柱銷和削邊銷在工件兩孔中定位，靠支撐釘支撐在工件的上表面。當鉆模板較重，加工的孔又較小時，可不進行夾緊。5、滑柱式鉆?！径嗝襟w】展示“滑柱式鉆?！钡膱D片（詳見教材），引出滑柱式鉆模的相關知識點滑柱式鉆模是帶有可升降鉆模板的通用可調夾具。它的結構已標準化和規格化，具有不同的系列，只需要根據工件加工要求設計制造定位、夾緊裝置和鉆套等即可使用。滑柱式鉆模裝卸工件迅速，操作方便，在生產中應用廣泛，但其鉆孔的垂直度和孔距精度不太高，通常用于中等精度的孔和孔系的加工。……詳見教材?【教師】提問：“請簡要總結一下這五種鉆模的適用范圍及工作特點?！保㈦S機抽取學生回答問題?【學生】思考、討論、回答四、鏜床夾具與鉆模相似，鏜床夾具采用鏜套作為引導元件，故鏜床夾具又稱為鏜模。鏜模主要用于加工箱體、支座等零件上的孔或孔系，它可以不受鏜床精度的影響而加工出有較高精度的孔。鏜模不僅廣泛用于鏜床和組合機床上，也可以在通用機床（如車床、銑床和搖臂鉆床等）上加工有較高精度要求的孔及孔系。按鏜套布置形式的不同，鏜模可分為單支撐引導鏜模和雙支撐引導鏜模兩類。1、單支撐引導鏜模單支撐引導鏜模中只有一個鏜套作引導元件，鏜桿與機床主軸剛性連接。使用這類鏜模加工時，主軸的回轉精度會影響鏜孔精度。單支撐引導鏜套的引導方式主要有單支撐前引導和單支撐后引導兩種。1）單支撐前引導鏜模鏜套位于鏜桿前端，由于引導部分直徑不受加工孔徑大小的影響，故在多工步加工時可不更換鏜套。2）單支撐后引導鏜模單支撐后引導鏜模的鏜套位于刀具后端，，主要用于加工孔徑的通孔或盲孔。……詳見教材2、雙支撐引導鏜模雙支撐引導鏜模中有兩個鏜套作引導元件，鏜桿與機床主軸采用浮動連接，鏜孔的位置精度取決于鏜套的精度，與機床主軸的回轉精度無關。雙支撐引導鏜模的引導方式主要有前后雙支撐引導和雙支撐后引導兩種。1）前后雙支撐引導鏜模前后雙支撐引導鏜模，其兩個支撐分別在刀具的前方和后方。2）雙支撐后引導鏜模雙支撐后引導鏜模，其兩個支撐設在刀具的后方?！斠娊滩摹菊n堂活動】?【教師】組織學生小組討論，根據課堂內容，繪制機床常見夾具結構框圖，并選取代表進行展示講解?【學生】聆聽、分組、思考、討論、繪制框圖，展示講解?【教師】總結學生的繪制情況【學生】聆聽、理解、記憶運用多媒體課件，通過提問引導和小組討論的方式，對車床、銑床、鉆床、鏜床常見夾具的分類及工作特點進行講解，開展課堂活動，加強學生的學習興趣和積極性，訓練學生的邏輯性思維能力項目實踐（35min）觀察夾具并進行分析【教師】帶領學生參觀學習各類機床夾具，組織學生以小組形式開展項目訓練活動，描述任務并發布任務要求（1）確定機床夾具的類型。觀察各類夾具的外形，查閱教材或其他資料確定其類型及所適用的機床和工件。（2）分析機床夾具的組成。觀察所選取夾具的結構及各組成部件，找出其中的定位元件、夾緊裝置、對刀與引導元件、連接元件、夾具體等，了解它們的功用。（3）分析機床夾具的定位原理。觀察機床夾具各定位元件的類型和工作特點，分析討論工件的自由度是如何限制的。（4）分析機床夾具的夾緊工作特點。觀察機床夾具夾緊機構的類型，分析討論夾緊力作用位置的特點。（5）總結講述。各組對所觀察的夾具進行總結，制作PPT?！緦W生】聆聽、觀察、分析思考，分組制作PPT【教師】巡堂輔導，及時解決學生遇到的問題通過參觀學習將理論知識與實際相結合，加深學生對常見機床夾具的理解和認識通過學生的實時反饋進行針對性指導，引導學生查漏補缺，夯實基礎課堂小結

（3min）【教師】簡要總結本節課的要點本節課主要講解了常見機床夾具的相關知識內容，主要以車床、銑床、鉆床和鏜床為例，介紹了夾具的分類和工作特點，希望同學們課后能及時復習鞏固這些知識內容，另外，如果同學們課后感興趣的話可以多搜集一些相關的工作視頻，