《工装夹具设计》课程标准

《工装夹具设计》课程标准一、课程性质与任务（一）课程性质《工装夹具设计》课程是高职三年制机械设计与制造专业的一门必修主干专业课程。（二）课程任务本课程的任务是使学生具备从事机械设计与制造工作所必需工装夹具设计、机械制造技术的基本知识和基本技能。同时，为后续课程的学习打下牢固的基础。二、课程核心素养与目标（一）课程核心素养通过本课程的学习，能够掌握工装夹具设计的基本理论、典型夹具设计方法以及常用工具与量具等专业知识和技能。课程的着重点放在工装夹具的设计、和典型夹具上。（二）课程目标通过学习《工装夹具设计》课程，使学生掌握以下专业能力、方法能力、社会能力等目标。1．专业能力目标（1）初步掌握工装夹具设计的基本理论；（2）能够分析零件结构特点，完成专用夹具结构设计；（3）具有根据零件要求合理设计专用夹具、合理选择夹紧装置及动力的能力；（4）了解和认知先进工业机器人夹具以及量具。2.方法能力目标（1）具有能熟练掌握工装夹具基本设计原理和设计方法的能力；（2）具有能熟练的设计典型夹具结构和相关参数的能力；（3）具有能熟练的掌握典型机床夹具设计、组合夹具、工业机器人夹具的能力；（4）具有能够设计、组合、拆装工装夹具的能力。3．社会能力目标（1）具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识；（2）具有理论联系实际，严谨认真、实事求是的科学态度；（3）具有辩证思维能力和创新精神，通过情境的学习能举一反三；（4）培养良好的职业道德和正确的思维方式，形成良好的机床保养习惯；（5）培养创新意识和解决实际问题的能力。三、课程结构（一）课程模块课程共设置十个模块，从机床夹具设计概论、工件定位及定位装置设计、定位误差分析与计算、工件夹紧及夹紧装置设、夹具其他装置的设计、夹具体的设计与连接、典型机床夹具设计、组合夹具设计、机器人夹具的基本设计方法、常用工具与量具。（二）学时安排《工装夹具设置》课程共60学时，4学分。表1课程学时安排模块认证单元认证内容建议学时学分值工装夹具设计基础机床夹具设计概论认识机床夹具明确机床夹具及其功能42.5掌握机床夹具的组成夹具的组成与分类掌握机床夹具的分类了解现代机床夹具的发展方向工件定位及定位装置设计工件位基本原理了解工件定位基本原理6掌握工件定位形式常用定位元件掌握常用定位元件类型明确定位元件限制的自由度定位误差分析与计算定位误差分析与计算掌握基准的为概念9明确粗基准的选择明确精基准的选择一面两孔定位及其误差分析掌握基准不重合误差了解基准位移误差定位装置设计范例掌握基准不重合误差计算了解基准位移误差计算工件夹紧及夹紧装置设计夹紧装置的组成及设计要求掌握工件的夹紧的定义8明确夹紧装置的组成与要求夹紧力估算了解夹紧力方向的确定了解夹紧力作用点的确定了解夹紧力大小的确定斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构、夹紧动力装置夹紧装置设计范例了解斜楔夹紧机构了解螺旋夹紧机构了解偏心夹紧机构了解联动夹紧机构了解定心夹紧机构夹具其他装置的设计钻模板钻套类型选择和设计明确钻模板选择和设计8明确钻套类型选择和设计对刀块类型及选择、对刀装置设计明确对刀块类型及选择明确对刀装置设计镗套选择镗杆结构、镗模支架及底座了解镗套选择了解镗杆结构了解镗模支架及底座分度装置设计了解分度装置设计夹具体的定位与连接夹具体设计了解夹具体设计的概述4掌握夹具体结构夹具体设计范例明确夹具体的技术要求了解常见车床夹具体了解常见钻床夹具体连接元件的设计与选择了解夹具的连接元件了解夹具的引导元件明确常用夹具设计与应用工装夹具设计应用典型机床夹具设计车床专用夹具设计掌握定心式车床夹具81.5掌握花盘式车床夹具掌握角铁式车床夹具铣床专用夹具设计明确直线进给式结构形式及工作过程明确圆周进给式结构形式及工作过程掌握平口钳结构形式及工作过程钻床专用夹具设计掌握压板结构形式及工作过程组合夹具设计现代组合夹具基础知识明确组合夹具的特点6了解槽系组合夹具和孔系组合夹具计算机模拟组装组合夹具掌握计算机模拟组装组合夹具组合夹具设计与组装了解组合夹具组装实例机器人夹具的基本设计方法机器人夹具案例掌握工业机器人夹具的特点4明确工业机器人快换夹具机器人夹具设计了解工业机器人夹具电气设计了解工业机器人夹具组装实例常用工具与量具常用手动工具了解手动制造工具3了解手动自动工具常用量具了解长度量具了解外圆柱面量具孔用量具了解角度量具了解齿型及螺纹量具智能检测量具了解三坐标测量仪了解三维扫描仪合计604四、课程内容（一）认证单元I机床夹具设计概论1．认识机床夹具【内容要求】（1）明确机床夹具及其功能（2）掌握机床夹具的组成【教学提示】掌握工装夹具设计的基本理论知识；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。2．夹具的组成与分类【内容要求】（1）掌握机床夹具的分类（2）了解现代机床夹具的发展方向【教学提示】掌握工装夹具组成与分类基本理论知识；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。（二）认证单元II工件定位及定位装置设计1．工件定位基本原理【内容要求】（1）了解工件定位基本原理（2）掌握工件定位形式【教学提示】掌握工装夹具基本原理；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。2．常用定位元件【内容要求】（1）掌握常用定位元件类型（2）明确定位元件限制的自由度【教学提示】掌握工装夹具常用定位元件；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。（三）认证单元Ⅲ定位误差分析与计算1．定位误差分析与计算【内容要求】（1）掌握基准的为概念（2）明确粗基准的选择（3）明确精基准的选择【教学提示】掌握工装夹具定位误差分析与计算；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。2．一面两孔定位及其误差分析【内容要求】（1）掌握基准不重合误差（2）了解基准位移误差【教学提示】掌握一面两孔定位及其误差分析；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。3．定位装置设计范例【内容要求】（1）掌握基准不重合误差计算（2）了解基准位移误差计算【教学提示】掌握定位装置设计范例；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。（四）认证单元Ⅳ工件夹紧及夹紧装置设计1．夹紧装置的组成及设计要求【内容要求】（1）掌握工件的夹紧的定义（2）明确夹紧装置的组成与要求【教学提示】掌握夹紧装置的组成及设计要求；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。2．夹紧力估算【内容要求】（1）了解夹紧力方向的确定（2）了解夹紧力作用点的确定（3）了解夹紧力大小的确定【教学提示】掌握夹紧力估算方法；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。3．夹紧机构及夹紧装置设计范例【内容要求】（1）了解斜楔夹紧机构（2）了解螺旋夹紧机构（3）了解偏心夹紧机构（4）了解联动夹紧机构（5）了解定心夹紧机构【教学提示】了解夹紧机构及夹紧装置设计；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。（五）认证单元Ⅴ夹具其他装置的设计1．钻模板、钻套类型选择和设计【内容要求】（1）明确钻模板选择和设计（2）明确钻套类型选择和设计【教学提示】掌握钻模板、钻套类型选择和设计；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。2．对刀块类型及选择、对刀装置设计【内容要求】（1）明确对刀块类型及选择（2）明确对刀装置设计【教学提示】掌握对刀块类型及选择、对刀装置设计；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。3．镗套选择，镗杆结构、镗模支架及底座【内容要求】（1）了解镗套选择（2）了解镗杆结构（3）了解镗模支架及底座【教学提示】了解镗套选择，镗杆结构、镗模支架及底座；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。4．分度装置设计【内容要求】（1）了解分度装置设计【教学提示】了解分度装置设计；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。（六）认证单元Ⅵ夹具体的定位与连接1．夹具体设计【内容要求】（1）了解夹具体设计的概述（2）掌握夹具体结构【教学提示】掌握夹具体设计；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。2．夹具体设计范例【内容要求】（1）明确夹具体的技术要求（2）了解常见车床夹具体（3）了解常见钻床夹具体【教学提示】掌握夹具体设计范例；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。3．连接元件的设计与选择【内容要求】（1）了解夹具的连接元件（2）了解夹具的引导元件（3）明确常用夹具设计与应用【教学提示】了解连接元件的设计与选择；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。（七）认证单元Ⅶ典型机床夹具设计1．车床专用夹具设计【内容要求】（1）掌握定心式车床夹具（2）掌握花盘式车床夹具（3）掌握角铁式车床夹具【教学提示】掌握车床专用夹具设计；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。2．铣床专用夹具设计【内容要求】（1）明确直线进给式结构形式及工作过程（2）明确圆周进给式结构形式及工作过程（3）掌握平口钳结构形式及工作过程【教学提示】掌握铣床专用夹具设计；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。3．钻床专用夹具设计【内容要求】（1）掌握压板结构形式及工作过程【教学提示】掌握钻床专用夹具设计；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。（八）认证单元Ⅷ组合夹具设计1．现代组合夹具基础知识【内容要求】（1）明确组合夹具的特点（2）了解槽系组合夹具和孔系组合夹具【教学提示】掌握现代组合夹具基础知识；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。2．计算机模拟组装组合夹具【内容要求】（1）掌握计算机模拟组装组合夹具【教学提示】掌握计算机模拟组装组合夹具方法；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。3．组合夹具设计与组装【内容要求】（1）了解组合夹具组装实例【教学提示】了解组合夹具组装实例；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。（九）认证单元Ⅸ机器人夹具的基本设计方法1．机器人夹具案例【内容要求】（1）掌握工业机器人夹具的特点（2）明确工业机器人快换夹具【教学提示】掌握机器人夹具案例；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。2．机器人夹具设计【内容要求】（1）了解工业机器人夹具电气设计（2）了解工业机器人夹具组装实例【教学提示】掌握机器人夹具设计；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。（十）认证单元Ⅹ常用工具与量具1．常用手动工具【内容要求】（1）了解手动制造工具（2）了解手动自动工具【教学提示】掌握常用手动工具；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。2．常用量具【内容要求】（1）了解长度量具（2）了解外圆柱面量具（3）孔用量具（4）了解角度量具（5）了解齿型及螺纹量具【教学提示】掌握常用量具；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。3．智能检测量具【内容要求】（1）了解三坐标测量仪（2）了解三维扫描仪【教学提示】智能检测量具；注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度。五、学业质量（一）学业质量内涵表2课程核心素养及表现核心素养具体表现专业能力素养初步掌握工装夹具设计的基本理论；能够分析零件结构特点，完成专用夹具结构设计；具有根据零件要求合理设计专用夹具、合理选择夹紧装置及动力的能力；了解和认知先进工业机器人夹具以及量具。方法能力素养具有能熟练掌握工装夹具基本设计原理和设计方法的能力；具有能熟练的设计典型夹具结构和相关参数的能力；具有能熟练的掌握典型机床夹具设计、组合夹具、工业机器人夹具的能力；具有能够设计、组合、拆装工装夹具的能力。社会能力素养具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识；具有理论联系实际，严谨认真、实事求是的科学态度；具有辩证思维能力和创新精神，通过情境的学习能举一反三；培养良好的职业道德和正确的思维方式，形成良好的机床保养习惯；培养创新意识和解决实际问题的能力。（二）学业质量水平水平等级基本描述具体质量描述水平一初步掌握工装夹具设计的基本理论1．能够分析零件结构特点，完成专用夹具结构设计；2.具有根据零件要求合理设计专用夹具、合理选择夹紧装置及动力的能力水平二掌握工装夹具设计的应用1．掌握典型机床夹具设计、组合夹具设计应用2．了解和认知先进工业机器人夹具应用以及常用工具量具说明：六、课程实施（一）教学要求1、教学目标学生能够分析零件结构特点，完成专用夹具结构设计，正确选择夹紧装置及动力，完成夹具装调或动画工作模拟。2、内容安排根据实际操作经验，机械制造技术课程分成10个常用部分，分别是机床夹具设计概论、工定位及定位装置设计、定位误差分析与计算、工件夹紧及夹紧装置设计、夹具其他装置的设计、夹具体的定位与连接、典型机床夹具设计、组合夹具设计、机器人夹具和常用工具量具的基本设计方法。本学科的内容也是根据这10个部分，形成10大模块。其中前6部分为知识阐述，后4个为课程前沿介绍。根据岗位需求及日常需求，典型零件专用夹具设计是本门课的重点，其余部分为重点内容的知识支架。（二）学业水平评价（1）考核方法及成绩计算方式：期末总成绩=平时成绩*30%+期末试卷考试成绩*70%平时成绩为30%：由任课教师核定。期末试卷考试成绩为70%：比例折算后机尾期末总成绩。总成绩在60分以上通过考试。（2）成绩申报程序成绩的录入由任课教师负责完成。平时成绩由任课教师于开课学期课程结束前三周交到机械工程学院备案，包括养成教育、上课成绩核定、测验成绩、日常表现等相关内容。（3）考试安排学院将期末试卷考试安排在开课学期期末，使本课程考试组织方式与其他课程保持一致。（三）教材编写要求与选用建议子谦著，工装夹具那些事儿：机械工业出版社.2020；吴静，机床夹具设计50例：中国劳动和社会保障出版社.2014；陈旭东，机床夹具设计。高职高专机械设计与制造专业规划教材。北京：清华大学出版社.2010；肖继德、陈宁平，机床夹具设计。北京：机械工业出版社.2010。（四）课程资源开发与学习环境创设表3教学硬件环境基本要求序号名称基本配置要求场地大小（㎡）功能说明1多媒体教室投影仪一台学生用机插座50个40演示，讲授教学内容2钻夹具3—4人/套演示，拆装实训3铣夹具3—4人/套演示，拆装实训4组合夹具3—4人/套演示，拆装实训（五）教师团队建设1.课程负责人：熟悉机械制造及装配全过程，具有指导实际零件机械工艺规程能力和指导机械装配的能力，教学效果良好的“双师”教师。2.教师专业背景与能力要求：具有工装夹具设计能力，掌握一定的教学方法与教学艺术的专、兼职教师。3.团队规模：小班授课，一个教师每学期最多讲授3个班级。（六）对实施本课程的建议1.完善线上教学资源，满足教学需求。线上的资源是开展混合式教学的前提，是贯穿混合式教学的载体。2.注重混合式教学过程学情分析，促进学生学习的自觉性。采用课程学习平台，实现课前、课中、课后的学情分析和成绩管理，把握学生学习进度和成效，促进学生线上、下线