定距环装夹方案的设计

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1、北京金隅科技学校数控机床加工课堂教学设计方案课题 制定并验证“定距环”装夹方案授课班级数控0640授课日期 5月21日三（16）授课时数6教学目标知识目标1进 步掌握外圆、内孔及平面类定位元件定位原理2进 步掌握夹紧力大小、方向、作用点的设置原则能力目标1能综合运用知识分析并确定“定距环”的装夹方案2能够根据加工结果分析并调整装夹方案情感目标1通过小组完成工件的加工，体验小组合作过程，初步形成团队意 识和安全意识2通过方案的验证体会夹具的重要作用教学重点 与难点重点1外圆、孔、平面定位原理2夹紧力大小、方向、作用点的选择难点应用“定距环”自由度的分析结果选择定位方案教学方法 与手段方法任务驱动

2、法手段学习卡等2008 年 5 月 21 日任课教师：丁 宾教学过程教学环节、接受 任务：二、分析 任务教学内容及教师活动案例呈现、提出问题：在单件生产中，可以将“定距 环”直接固定在工作台上进行 找正及加工。而量产“定距环” 靠单件找坐标系的方法已经 不适宜了，在大批生产中更不 可能每个工件都单独找坐标， 这样会浪费大量的工时，而且 难于保证加工质量。因此，必 须选择或制作一种简单的定 位、夹紧装置，让工件有一个 正确的加工位置，并且在那个 位置上保持固定明确任务：本次课我们将制定并验证“定 距环”的装夹方案；一、零件加工要求分析1、发放图纸并提出问题： 加工“定距环”要几步?a、学生活动理

3、解、思考思考加工问题思考并记录明确学习目标思考并讨论回答问题汇总形成生产步骤：“制定并制作夹具f 加工工件一自检一交 验”设计意图教学任务是学生利 用所学知识在老师 的引导下能够完 成，同时任务兼具 教学、生产价值创设工作情境，培 养学生探讨问题、 有针对性开展讨 论、妥协并达成一 致意见的能力使学生了解企业生 产方式二、教学分组每位学生一张扑克，利用相同 数的原则将学生分为8组三、明确学习要求及考核1、本次课采用小组学习的方 式，每个小组根据小组学 习卡的内容和要求，参考 教材进行分析并得出结 论，为汇报小组学习结果 进行准备2、采用汇报的方式按编号顺 序进行展示3、教师对展示结果进行评价

4、并作为小组的共同成绩要求：小组学习时间20分钟， 完成后进行展示汇报分组根据教师的要求，扑克 中相同数的同学坐到 指定的位置中思考并记录明确学习方式及考核 方式随机分组，让学生 不断与不同的同学 共同学习，交流510三、制定 活动计划（教学实 施）形成教学 任务一、引导学生总结教学任务1、提问并进行适当引导a、任意物体在空中有可以作 哪些运动（自由度）？b、定位是要完成什么工作？C、夹紧要完成什么工作？2、黑板记录并引导学生归类二、要求各组分别编制计划确 定人员分工提炼总结核心问题：1、进行“定距环”空 间运动（即自由度） 分析，确定其在加 工中共需要限制几 个方向的运动。2、如何限制其空间运

5、 动（即定位）3、如何保持其空间位 置（即夹紧）4、制定装夹方案 加工验证方案的可行 性讨论编制活动计划并 确定人员分工：1、根据核心问题确定 小组活动计划2、确定汇报、机床操 作、安全、记录等 人员分工学生通过计划的制 定过程，了解本次 课的核心问题，为 自主学习的开展奠 定基础1515四、确定 夹具方案8个工作 小组同时 根据学习 卡的顺序 及要求进 行小组学一、分析图纸（确定工件需要 限制的自由度）1、发放小组学习卡2、巡回指导，解答学生的提 问，引导学生进行正确判断。3、掌握讨论进度小组学习并解决问题阅读学习卡内容进行小组式学习回答学习卡中提 出的问题形成汇报文件 参考“学习卡”及教

6、材回答问题：锻炼学生自主学 习、归纳总结、清 晰进行表达的能力通过评价促进学生 学习和能力发展1、培养学生从图纸151、需限制 几个自由 度）学习卡二零件图纸分析一石沁” 3、如果工件定位不淮确寰影响酬些尺寸 略位？为什么了 J1、在图纸中用彩色笔 标记需要加工的部 位2、找出并在图纸上标 注与加工槽相关的 所有尺寸及技术要 求3、如果工件定位不准 可能会影响哪些尺 寸、形位？为什 么？4、如果要保证工件加 工要求，需要限制 哪几个自由度？中提取关键要素并 进行分析的工作方 法2、任务设置目的使 学生逐渐学习并体 会系统进行图纸分 析的过程及方法：“加工部位分析f 尺寸、形位、表面 质量分析f

7、装夹关 联要素分析f确定 工件定位需要限制 的自由度”4、如果旻保证工件 加工要求，需宴限 制哪几个自自度？ 2、选择定 位元件、 确定定位 方案a、定位元 件分析b、工件定 位面分析C、确定定 位方案3、确定夹 紧力的大 小及作用二、以学习卡为教学手段、小 组讨论式学习1、发放学习卡二五2、提出学习要求3、巡回指导，解答学生的提 问，引导学生进行正确判断。4、掌握讨论进度学习卡二：定位元件的选择阅读学习卡内容进行小组式学习回答学习卡中提 出的问题形成汇报文件参考“学习卡二”及教 材回答问题：1、常见定位元件限制 自由度的分析（支 承钉、支承板、V 铁、定位套、定位 轴）？2、结合定位元件分析

8、 结果，判断“定距 环”可以采用哪些 面作为定位面，并 用什么定位元件进 行定位的初步设 想？分析常见平面及圆 柱面类定位元件所 能限制的自由度， 并结合工件加工所 需自由度提出工件 定位的初步设想。15点的分析学习卡夹紧力大小和作用点的分析1、夹紧力的作岳点应在支承兀件的支承血内 问題：下图的实紧力作月点合适吗？2、尖紧力的作用点应在工件刚生较奸部位. 问題，分祈上图的两种央紧方式作用点的区别”件用点h作用点23、分析：请结合零件结枸特点分析夹紧装置的作用点应 该选择在什么部位.用几个点较合适？为什么？-4、确定夹 紧力的方 向5、初步确 定夹紧方 案学习卡四:夹紧力方向的分析夹款力方向的分

9、析.1、夹紧力的方向垂直于主要定位基准面 间题：选择正确的夹案力方向并说明原因Fn2、夹鹫力的方向迭擇在工件隋性较大方向以减小变形 间題：下图的夹紧力方向选律的原因学习卡五:工件夹紧装置的分参考“学习卡三”及教 材回答问题：1、选择正确的夹紧力 方向并说明原因2、分析夹紧力方向选 择的原因3、结合加工工件分 析：你们认为哪些 面可以作为定位 面？若以它为定位 面则夹紧力的方向 应该是什么样的？阅读学习卡内容进行小组式学习回答学习卡中提出的问题形成汇报文件 参考“学习卡四”及教 材回答问题：2、3、4、图示的夹紧力作用 点合适吗？分析图示的两种夹 紧方式作用点的区 别结合加工工件分 析：请结合零

10、件结 构特点分析夹紧装 置的作用点应该选 择在什么部位、用 几个点较合适？为 什么？阅读学习卡内容顾夹紧力定位点不 同对定位失效和变 形的影响，并对比 本次任务图纸运用 刚学习的理论判断 定距环夹紧力的作 用点应该作用在哪 里？有几个点？原 因：（a.避开薄弱部分b. 增加接触面积c. 增加作用点）通过分析例图，回 顾夹紧力方向对形 位、工件变形的影 响，并对比本次任 务图纸运用刚学习 的理论判断定距环 夹紧力的方向应该 是什么样的。通过多种装夹问题 的分析，系统学习 装夹设计中常见错 误及需要关注的问 题，为学生修改并 确定自己的方案提 供理论支持。15学习卡贡 工件夹紧装芝的分析41、卅楔

11、夹紧机构闽读：它呈利用供心件直接或间接压紧工件。 将点:權作方便快趨.但夹從力和行穫小2 更求：刍目R据上田简单分析并说明茸工件原理.枫丹.課读：它暑利用斜面克接或间接压紧工件： 特点：力小、费时，生产中使用不多 要求：能祀保上图简单分析并说明募工件原理fliX：它呈由媒钉、蝶毋.庄板尊组成。. 特帚结构简单 易制夹紧力和夹紧 行程都大应用朵广泛求：能抿据下UI三恫国荷单分析井说明其工 作原理参考“学习卡五”及教 材进行分析：1、能根据图简单分析 斜楔夹紧、偏心夹 紧、螺旋夹紧机构 的原理2、确定本小组采用的 夹紧方案阅读学习卡内容进行小组式学习回答学习卡中提 出的问题形成汇报文件在螺旋夹紧装

12、置的 基础上，进行拓展 学习6、小组学 习成果汇 报、讨论7、确定装 夹方案组织展示、参与讨论1、布置任务：要求每个小组派2-3名同学 根据工作站学习卡提示问题 进行汇报2、适当引导：a、对学生汇报中理解不充分、 阐述不明确的地方适时点评b、参与讨论，提出问题c、引导学生讨论得出正确答 案d、对小组学习成果、过程、 汇报进行评价3、小组考核讨论展示、深化理解1、分小组汇报（2-3 名同学）并解答同 学、老师提出的问 题2、其余同学参与讨论 并提出问题3、总结、记录学习成 果记录在专业学习的基础 上，关注学生方法 能力的培养，锻炼 学生总结、提炼、 汇报、与人沟通、 展示等多方面的能 力通过同学

13、的汇报、 讨论、老师的引导, 完成定位及夹紧相 关理论的分析，并 得出正确结论。25一、组织小组讨论学习、251、发放学习卡六2、明确目标记录确定定位元件论确定本组定位及夹紧方案b、形成1分钟的说明稿进行 简单说明3、巡回指导，解答学生的提 问，引导学生进行正确判断。4、掌握讨论进度学习卡六:工件装夹方案的选择或确定参考“学习卡六”及教 材进行分析：学习卡六工件装夹方案的确定1、探索虎钳、三爪卡 盘、压板夹紧的可 能性2、初步确定一种装夹 方案3、画出夹具的简图或 示意图对比分析、找出解决方 案小组讨论确定方案。 整理小组学习成果，形 成汇报文件，进行简单 说明。通过回顾基本夹紧 机构的原理，

14、结合 实践中常用三种夹 紧装置的分析初步 确定一种夹紧方案 并说明理由，形成 一个小组夹紧方案 的初步设想1、指导学生2、组织学生加工设计出的定 位元件二、就小组方案予以适当点评小组简述方案对于学生设计中出 现的问题，如无重 大隐患的前提下， 教师不指出、不改 正。让他们在后面 的制作加工环节尝 试错误、发现问题、 分析原因、制定改 进方案三、组织学生制作定位元件并 确定装夹方案加工定位元件按小组分工完成夹具 的选择或制作五、验证一、组织零件试切方案1、组织学生进行“定距环”1、试切加的加工，保证人员及设备工、测量安全2、指导学生调整夹具、试切、及尺寸的测量3、进行尺寸的最终复核2、结果比较4

15、、参与讨论，引导学生1、完成通用夹具的选 择及调整2、缩小加工尺寸进行 零件试切加工3、尺寸及形位测量及 复检4、讨论分析加工结果、 分析问题原因试切环节验证对加 工质量的重要影 响，引起学生的共 鸣。在这一过程中, 学生体验到装夹在 加工中的重要作 用，也进一步夯实 了对定位和夹紧知 识的记忆。404、问题分析5、修改方 案，试切 直至达到 图纸技术 要求六、可行 性评价1、自评与 互评2、教师评 价七、布置 作业板 书 设 计5、对学生方案进行确认6、指导加工过程ft检却龍正i进行工件 皈的分折. 能正烏丹析并玻tl*位児件. 工件可3 5；呢冷it工位15-20輕伶折工伸自由号疔埶 豪*

16、絶正BI外折井也元怜 工件郷井B由It被,UM3分新工件自由厦眄询势1建, 轴文逸弭定位敝-工件的位作駅煤可敢妾累力 突緊力静虑1烹利干防止工传位移 工件支茏亠夹舉力的作HI点可以佩证工矣僅10-14-夫1S力作m点无注;足来琴的費0如样效率可以在i井钟内充威工件林10*可以在2兮神内心工件样幷x能在3井钟内充咸工件純矢卜l(k立坟丸件丈产在刃务隔钛1卜疋坟龙件主P Q井神內曲8*枝元件生户任60乡钟3上先感貧410*加工申羅丸帀充介厠1. *作定143加工中能鼻*能11千丸主作戏-作片正加工中佬育找冬忌反安金黑作以章 的疗力一锋作檔匮较冬，亍金*0-4-Ml成贰W ir作及时沟耳分 工-15

17、-30.*K咸员有合作分工祁*1M4-b殂咸员不合作、每组发放评价表二、抽取23个小组对打分 予以说明三、汇总评分意见进行总结1、成果及过程：2、小组团队工作情况：3、改进的方向：一、布置下一阶段的作业：1、小组设计方案的工作原理 分析（定位及夹紧两方面）2、如果是大批量生产时，夹 具设计上可以有哪些改进5、讨论确定修改夹具 的方案6、扩大加工尺寸重新 试切加工，直至合格小组评分对各组装夹方案从定 位准确、夹紧有效、装 夹效率、夹具成本及周 期等指标参考评分标 准打分并说明理由评分说明1、小组成员对打分情 况予以说明，米用逐项 多组分别说明的方式2、其它小组成员参与 评分讨论记录记录定距环装夹

18、方案的选择及确定自己发现问题 分析解决问题 修改方案 重新验证方案学生在评价过程中 重新审视自己的方 案、回顾知识的应 用过程。在评价过程中引入 其它的评价指标， 帮助学生全面理解 夹具制作中需要关 注的其它因素。25通过评价过程，促 使学生以不同的视10 角去理解夹具制作 中的各种影响因 素：通过点评加强 职业道德规范的学 习，促使学生不仅 要“做好事”还要 “做好人”、任务：制定并验证“定距环”装夹方案、过程：1、接受任务2、分析任务3、制定活动计划4、确定夹具方案原理回顾及应用：定位面分析、定位元件分析、夹紧力大小、方向、 作用点、夹紧装置；制定装夹方案：选择或设计定位夹紧元件，确定装夹方案并完成加5、验证方案6、可行性评价课后分析教研组长签字：