机床夹具设计课程标准.doc

《机床工装夹具设计与项目实训》课程标准
第一部分 前言
一、课程定位
1、课程性质和作用
《机床工装夹具设计与项目实践》是数控技术专业课程体系中的主干课程，是一门核心课程，是基于工作过程系统化的课程开发方法形成的一门学习领域课程，是一门造就学生职业基本能力、培养创造性思维分析能力的关键性课程，在数控技术专业课程设置中起承上启下的作用。按照以培养“行知相融、德技双馨”的数控技术高技能人才为目标，从职业性、岗位化的要求出发，以来自于企业真实任务为载体 ，以专用夹具设计、使用作为总体能力培养要求，参考就业岗位需求和前后续课程的内容衔接要求，精选核心教学内容 。
机床夹具作为机械制造加工中常用的工艺装备，具有很强的实践性，通过本课程的学习，应使学生了解机床夹具的基本组成及作用，理解机床夹具的工作原理，具有机床夹具设计和使用的能力，具有分析生产中与夹具有关的技术问题的能力。本课程的学习能够充分体现高等职业教育对高技能型人才培养要求，是体现学生实际工作应用能力培养的重要课程。
2、课程衔接
主要前修课程有《机械制图与公差》、《工程材料及应用》、《机构与通用零部件设计》、《计算机绘图及零部件测绘》、《数控加工工艺编制与项目实践》等，此前开设的基础课程和专业技术课程都将直接在本门课程中得到应用，同时也为后续课程的学习提供有益的技术支承。
后续课程有《普通车床操作技能实训》、《数控机床操作技能实训》和顶岗实习、毕业综合实践等。
二、课程任务
1、掌握机床夹具的工作原理、使用方法，分析夹具在生产中有关技术问题的原因，找出解决问题的方法，使机床夹具在生产中充分发挥作用。
2、熟悉机床夹具的设计原理和设计方法，具有设计和改进简单专用数控机床夹具的能力。
3、具有综合运用机床夹具，分析机床夹具在保证产品质量的作用，使用中的关键技术和注意的问题。
4、了解与本课程有关的新技术、新夹具及其发展趋势。

第二部分 课程目标
一、总目标
注重学生职业素质和可持续性发展能力的培养，以项目为引导，任务为驱动，合理地序化和衔接专业知识与能力，从而挖掘学生学习潜能，激发学生的学习兴趣，更好地实现知识的传授与吸收。通过本课程的学习，使学生具有应用CAD进行夹具设计、使用等的基本能力，为学生顶岗实习和将来从事专业工作奠定基础。
二、具体目标
1、 专业能力目标
（1）根据被加工零件的结构特点和加工要求，能应用六点定位原理及夹紧原则，合理提出被加工工件某道工序的定位、夹紧方案；
（2）会查阅有关夹具设计的标准、手册、图册等技术资料；
（3）掌握机床夹具设计的一般方法，具有利用CAD进行一般夹具设计的基本能力；
（4）具有常用机床夹具的使用能力；
（5）了解现代夹具设计的一般知识。
2、方法能力目标
（1）通过本课程的项目实践，使学生深刻理解机床夹具的作用，并把刀具、夹具、机床和工件有机地统一起来，培养学生分析问题和解决问题的能力；
（2）能够充分应用机床夹具设计的基本知识，对中等难度工件进行定位、夹紧方案的对比，优化分析，并提出合理解决方案；
（3）能熟练查阅和灵活应用设计手册、图册等技术资料，具备夹具设计初步能力，并在实训练习中不断提高项目管理、利用计算机进行绘图和创新的能力。
3、社会能力目标
（1）具备符合机械行业的基本职业道德和职业素质；
（2）具备质量意识、安全意识和节约意识；
（3）树立正确的工作态度，培养团队协作精神；
（4）具有善于观察、思考、自主学习的能力。
第三部分 课程总体设计
根据数控技术专业培养目标要求和数控操作员岗位、数控工艺（编程）员岗位和数控机床维修与维护人员岗位的工作内容，依照机床夹具设计与实施的工作流程，以典型零件为载体，以典型零件的机床夹具设计为工作任务组织教学，总共安排7个项目教学内容，总学时60。
项目一：机床夹具拆装认知实训
一、任务一：车床变速拨叉铣键槽夹具拆装实训
1.理论支撑：
（1）机床夹具的分类
（2）机床夹具的组成
（3）机床夹具的作用
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）资讯；
（3）拆装；
（4）检查与评比。
二、任务二：在机用虎钳上找正和装夹连杆状工件
1.理论支撑
（1）工件装夹的概念
（2）工件装夹的方法
（3）通用机床夹具与专用机床夹具的定义
（4）现代机床夹具的发展方向
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）资讯；
（3）练习；
（4）检查与评比。
项目二：典型零件的定位元件和装置的结构及其选用
一、任务一：车床变速拨叉铣键槽夹具的定位方案设计
1.理论支撑
（1）工件定位基本原理
（2）限制工件自由度与加工要求的关系
（3）欠定位与过定位
（4）定位副的构成
（5）定位方法、常用定位元件和定位装置的选择
（6）定位基准的选择原则
（7）定位误差产生的原因及其构成
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）确定限制工件自由度；
（3）选择定位元件；
（4）定位元件设计；
（5）确定定位方法；
（6）分析定位误差产生的原因及其构成；
（7）常见定位方式定位误差分析；
（8）设计定位装置。
（10）检查与评价
二、任务二：活塞外圆及端面车削加工工序的定位装置设计
1.理论支撑
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）确定限制工件自由度；
（3）选择定位元件；
（4）定位元件设计；
（5）确定定位方法；
（6）分析定位误差产生的原因及其构成；
（7）常见定位方式定位误差分析；
（8）设计定位装置。
（10）检查与评价

项目三：典型零件夹紧元件和装置的结构及其选用
一、任务一：车床变速拨叉铣键槽夹具的定位方案设计
1.理论支撑
（1）夹紧装置的组成和基本要求
（2）夹紧力方向的选择
（3）夹紧力着力点的确定原则
（4）夹紧力大小的计算
（5）常见的典型夹紧机构
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）确定夹紧力的着力点；
（3）估算夹紧力的大小；
（4）确定夹紧机构的类型；
（5）检查与评价。
二、任务二：活塞外圆及端面车削加工工序的夹紧装置设计
1.理论支撑
（1）夹紧装置的组成和基本要求
（2）夹紧力方向的选择
（3）夹紧力着力点的确定原则
（4）夹紧力大小的计算
（5）常见的典型夹紧机构
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）确定夹紧力的着力点；
（3）估算夹紧力的大小；
（4）确定夹紧机构的类型；
（5）检查与评价。
项目四：典型零件的分度装置与夹具体的设计
一、任务一：设计阀体车削4mm×φ15孔，四孔均布在φ85mm的分度圆夹具的分度装置
1.理论支撑
（1）分度装置的基本结构
（2）回转分度装置的组成
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）分度方案选择；
（3）分度装置设计；
（4）检查与评价。
二、任务二：车床变速拨叉铣键槽夹具对刀装置、夹具体和定向键设计
1.理论支撑
（1）夹具体设计的基本要求
（2）夹具体连接元件的设计
（3）夹具体毛坯的类型
（4）有关夹具体的技术要求
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）确定对刀方案；
（3）夹具体与定位键的选择；
（4）检查与评价
项目五：典型专用机床夹具的设计
一、任务一：曲柄平行孔数控车夹具设计
1.理论支撑
（1）了解车夹具的典型结构
（2）车磨类夹具设计要点
（3）夹具与机床主轴的连接
（4）总体结构设计
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）定位方案设计；
（3）夹紧装置设计；
（4）曲柄平行孔数控车夹具设计
（5）检查与评价
二、任务二：车床变速拨叉铣槽夹具的设计
1.理论支撑
（1）铣夹具结构特点
（2）专用铣夹具的结构分析
（3）铣夹具的设计特点
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）确定定位方案；
（3）确定夹紧方案；
（4）计算定位误差；
（5）确定对刀方案
（3）夹具体与定位键的选择；
（4）检查与评价
项目六：典型专用机床夹具装配图的设计
一、任务一：车床变速拨叉铣槽夹具装配图的设计
1.理论支撑
（1）专用夹具设计的基本要求和步骤
（2）夹具总图技术要求的制订
（3）夹具零件工作图技术要求的制订
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）夹具装配图上的尺寸、公差和技术要求；
（3）应用CAD软件绘制夹具总图和夹具零件工作图；
（4）检查与评价。
项目七：机床夹具的应用
一、任务一：常用机床夹具安装、调试、维护、保养技能专题训练
1.理论支撑
（1）专用夹具安装、调试、维护、保养基本知识；
（2）专用夹具安全操作规程 。
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）制定夹具安装、调试、维护、保养方案；
（3）制订夹具使用操作步骤；
（4）检查与评价。
项目八：数控机床夹具的组装
一、任务一：双臂曲柄钻孔组合夹具的组装
1.理论支撑
（1）现代机床夹具的发展方向；
（2）通用可调夹具；
（3）成组夹具；
（4）随行夹具和自动化夹具；
（5）数控机床夹具。
2.实现步骤
（1）下达任务；
（2）制定夹具组装方案；
（3）组装夹具；
（4）检验；
（5）检查与评价。

第四部分　课程实施建议
一、教学建议
（一）、课程组织形式
1.课程组织形式：课程内容是以任务导向项目化教学为主线，每个学习任务都以一个完整的工作过程实施教学，按照资讯→决策→计划→实施→检查→评价六个环节设计，明确学生做什么→怎么做→跟着想→跟着学→动手做→反馈评价的实施步骤。
在多个环节的教学过程中采用六步教学法、示范教学法、讨论教学法、案例教学法、自主学习法等多种教学方法相结合的方式组织教学。注重对学生创新能力、综合能力的培养。在专业教育的同时抓好职业教育，鼓励学生自主学习。
（二）、教学方法
1、六步教学法：按照“资讯、决策、计划、实施、检查、评价”六步法。
2、示范教学法：在机床夹具定位部分限制工件自由度与加工要求的关系、常见定位方式的定位误差分析等采用了示范教学法，教师首先进行详细分析和讲解，然后学生模仿练习。
3、讨论教学法：课程在每一个学习项目中均不同程度的采用讨论教学法，比如在选择定位方式、夹紧装置的类型、夹具的对定装置等。
4、案例教学法：来源于企业真实生产案例，包括零件二维图纸、工艺规程、夹具装配图等详细技术资料，为教师教学和学生自主学习提供了丰富的素材。
5、自主学习法：建设学生自主学习资源，并充分利用网络交互性的特点，构建师生交流平台，将答疑、质疑、讨论等经典的教学方式与现代的网络教学手段相结合，综合采用在线和离线交流方式，克服了传统的耗力耗时的弊端，科学方便的对学生进行网络答疑、质疑和讨论。
二、评价建议
课程考核评价是教学的一个重要环节，专业课程的考核评价不仅是检验职业教育教学效果，保证教学质量的重要手段，同样对职业教育的教风，学风，乃至校风产生重要影响。
专业课程考核评价的目的是指导和督促学生系统地复习和巩固所学知识及技能，调动学生学习的主动性和积极性，督促学生主动将理论学习与工作实际相结合，提高学生分析与解决实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新思维，培养本专业高技能人才。
　围绕高等职业技术教育培养目标，本着科学、严谨、扎实、适用、能发挥出考评体系积极导向作用的原则，构建《机床夹具设计与项目设计》课程考评体系。
　 　（1）学生的学习成绩建议主要由“单元实践考核+平时考核+试卷”三个部分组成，侧重应用能力方面考评。单元实践考核按质量要求进行；平时考核由工作态度、纪律、表现、团队精神、现场管理等方面进行综合进行；试卷部分按评分标准进行。三部分比例分别为50%、30%、20%。
（2）实行过程考核、项目考核、作品考核综合起来；采用考试的客观评价与教师、学生的个体自我评价、团队小组的评价相结合,闭卷与开卷相结合的多种形式。

三、课程资源的开发与利用建议：
1、校内实训基地：教学实训一体多媒体实训室（设置工装辅具图纸、图册、实物展示）和机床夹具拆装测绘实训室。
2、校外实训基地：杭州汽轮机股份有限公司、浙江卧龙科技股份有限公司、浙江今飞机械集团有限公司、浙江精工科技股份有限公司等30余家校企合作单位。
3、音像资料与信息技术教学资源：数控技能大赛零件加工视频、企业加工零件视频、本课程多媒体课件。
4、网络资源：国家精品课程资源库、全国高校精品课程资源库
5、制作机床夹具三维动画、拍摄夹具工作现场电影。
四、教材、教学参考书及网站
1、教材
以工作过程为导向，以具体工作任务为驱动，自编《机床工装夹具设计与项目实践》一体化教材。
2、参考书
[1] 吴拓,孙英达.机床夹具设计.北京：机械工业出版社.2009
[2] 李昌年.机床夹具设计与制造.北京：机械工业出版社.2006
[3]陈旭东.机床夹具设计.北京:清华大学出版社.2010
[4]肖继德、陈宁平机床夹具设计.北京：机械工业出版社.2010
3、网站
（1）南充职业技术学院精品课程《使用机床夹具技术》网址：
（2）陕西国防工业职业技术学院《机床夹具》网址：
http://jpkc.gfxy.edu/jiaju/

第五部分 其他
一、授课计划与学时分配

序号
项目
任务
学时

1
机床夹具拆装认知实训
1、车床变速拨叉铣键槽夹具拆装实训
2

4
2、在机用虎钳上找正和装夹连杆状工件
2

2
典型零件定位元件和装置的结构及其选用
1、车床变速拨叉铣键槽夹具的定位方案设计
6

12
2、活塞外圆及端面车削加工工序的定位装置设计
6

3
典型零件夹紧元件和装置的结构及其选用
1、车床变速拨叉铣键槽夹具的夹紧方案设计
4

8
2、活塞外圆及端面车削加工工序的夹紧装置设计
4

4

典型零件的分度装置与夹具体的设计

1、设计阀体车削4mm×φ15孔，四孔均布在φ85mm的分度圆夹具的分度装置
4

8
2、车床变速拨叉铣键槽夹具对刀装置、夹具体和定向键设计
4
5
典型专用机床夹具的设计
1、曲柄平行孔数控车夹具设计
10
18
2、车床变速拨叉铣槽夹具的设计
8
6
机床夹具的应用
常用机床夹具安装、调试、维护、保养技能专题训练
4
7
数控机床夹具组装
1、双臂曲柄钻孔组合夹具的组装实训
6
合计
60

二、说明
1.本课程标准
2.执笔：
3.审核：
4.时间：