夹具教学案例设计.doc

《双件铣双槽专用铣床夹具的结构分析》
课堂教学案例

一、教学设计
1、教学内容、教学要求简介
“双件铣双槽专用铣床的结构分析”是五年制高技机械专业《机床夹具设计》课程第五章第二节铣床夹具中的主要内容，目的是在学习工件的定位与夹紧的基础上，通过典型铣床夹具的实例分析，理解铣床夹具的结构特点，掌握其设计要点。
2、拟采用的教学理念
该部分内容综合性、灵活性教强，难度较大，考虑到对高技学生要求具有一定设计能力（需进行毕业设计），而学生读装配图能力较差，机械知识又不够丰富，因此，从在专业课教学中培养学生的设计能力的角度出发，拟采用如下理念：
（1）、运用工程设计的思路进行教学。
（2）、师生进行探究式学习。
（3）、教师变教教材为用教材。
3、、教学思路
先分析工序图，然后分析确定定位与夹紧方案，最后识读夹具总装图印证。

二、教学呈现
教学目标
和要求
1、通过实例，分析归纳铣床夹具的结构特点；理解铣床夹具的设计要点。
2、培养学生分析问题、解决问题的能力及工程设计的思想。
教学重点
1、一般铣床夹具的结构特点及设计要点；
2、通过工序图及夹具总装配图的分析，培养学生的设计思路与设计能力。
教学难点
1、识读夹具装配图
2、工件定位与夹紧方案的分析与确定
研究点
1、培养学生的设计思路与设计能力（即提高学生解决实际工程问题的能力）
2、培养学生探究问题的能力。
3、教师由教教材向用教材转变
教学程序
教师活动
学生活动
导 入
铣削加工的特点是什么？
学生回答
一、工序图分析
师：（这个工件叫什么名称？用途是什么？结构形状是怎样的？
师：本工序中需加工工件的是哪些表面？键槽与油槽的加工要求有哪些？主要保证哪几项技术要求？

学生看工序图、思考、回答

学生看工序图、思考、回答

拓展部分：
师：加工键槽与油槽应采用何种铣床？为什么？又该用何种刀具加工？

师：经过大家的讨论，确定应该采用卧式铣床加工。

甲：用卧式铣床加工键槽
乙：用立式铣床也可加工键槽
丙只能用卧式铣床加工，因为立式铣床加工出来的槽前后是一样深的，不符合本工序的加工要求。
丁：加工键槽用圆柱形盘铣刀。
戊：加工油槽时应用圆形盘铣刀。
师：铣床工作台应向哪个方向进给的？
师：设计夹具时应考虑工作台的进给方向。
甲：从左至右进给的。
乙：不对，应该从右至左进给的，因为键槽与油槽均不是通槽。
师：油槽与键槽哪个先加工，哪个后加工？为什么？

师：回答不错，先加工表面应为后续加工提供定位基准。而且，同学们开始考虑采用什么样的定位元件了。
甲：随便哪个先加工都可以。
乙：不对。应先加工键槽，加工出的键槽可以为后面的油槽加工提供定位基准。
丙：键槽作为定位基准比较方便，用一个削边销就可以限制X的转动自由度，用油槽定位比较困难。
丁：用一个圆柱销的作用效果也一样。
二、定位方案的分析与确定
师：要加工键槽，需要限制工件几个自由度？

学生经过讨论，回答应限制5个自由度。
师：加工键槽可以采用哪些表面作为定位基准？

甲：可用外圆柱面定位限制4个。
乙：可用内圆柱面或内锥孔定位，内圆柱面限制4个，内锥面限制5个。
丙：可以利用内孔两端的倒角锥面定位，可以限制工件的5个自由度。用两顶尖就可以了。
师：很好。现在有三种定位方案，但哪种方案比较好呢？为什么？
师：（提醒）选择定位基准的原则有哪些？
学生陷入沉思。

甲：应选外圆柱面作为定位表面，其轴线是工序基准，这样定位基准与工序基准重合，有利于减少定位误差。
师：大家说的对，选择定位基准时要考虑减少定位误差，提高加工精度。
乙：对，选其他表面会出现基准不重合误差，是加工误差增加。
师：那么采用什么定位元件比较合适呢？

师：很好，大家能根据定位元件的应用场合来选用定位元件了。
学生查教材
甲：可用长V型块或两个短V型块
乙：也可以用半圆套。
丙：还可以用圆套。
丁：不对，用圆套就不能加工键槽了。
戊：也不能用半圆套，它常适用于大型轴类零件的定位，而这个零件不大。
师：那么在轴向选哪个表面作为定位基准呢
学生抢着回答：以工序基准所在的端面为定位基准。
三、夹紧方案分析与确定
师：现在，大家考虑一下，夹紧点和夹紧方向设置在哪里比较好？

师：大家讨论得很热烈，也很有的道理，我们不妨来看一下教材上是怎样解决这个问题的。（投影夹具装配图）
学生思考后回答
甲：由上向下夹紧，夹在外圆柱面上。
乙：不对，这样会影响刀具的加工。
丙：可以轴向夹紧。
丁：这样也不对，会使工件脱离定位元件，也不符合夹紧力朝向主要定位元件的夹紧原则。
…………
四、夹具结构（装配图）分析
教师讲解夹具装配图的识读步骤（略）
（通过提问、讨论的方式）

学生看装配图

五、铣床夹具设计要点的分析归纳。
教师讲解铣床夹具的设计要点（略）
（通过提问、讨论的方式）

略

三、教学评析

通过以上思路的教学，收到以下效果：
1、体现了学生的主体地位与教师的主导作用。通过层层设疑，有效激发了学生的学习兴趣，课堂气氛明显活跃起来。把教师讲、学生听的课堂变成了学生不断思考、不断分析、不断寻找合理的解决问题方法的讨论课。突显了学生的主体地位与教师的主导作用
2、改变了教材的作用。教材安排这一部分内容的目的本意是通过1—2个铣床夹具的讲解，让学生对铣床夹具有一个初步的了解，为后面的夹具设计要点的讲解作铺垫。但通过上述讲解，变成了学生学习如何设计铣床夹具的设计课，教材上的夹具装配图变成了用来验证自己设计思路正确与否的工具。即教师由教教材向用教材转变。
3、培养了学生工程设计思想与设计能力。总体授课思路为：分析工序图→分析确定定位方案→分析确定夹紧方案→分析确定夹具总体结构，即从工作要求出发来寻求解决问题的措施和办法，培养了学生的工程设计思想与设计能力，为今后的毕业设计打下了较为扎实的基础。
4、提高了学生综合运用知识的能力。机床夹具设计需要各方面的专业知识，如何把学过的零散的、以学科为单位的知识融会贯通地灵活运用是我们教学的根本目的。上述授课思路充分体现这一目的。