数控加工工艺与编程技术基础 教案 模块一 任务4 数控加工机床夹具基础

江苏省江阴中等专业学校教案教师姓名授课班级授课形式新授授课日期年月日第周授课时数1授课章节名称任务4数控加工机床夹具基础教学目的1.了解机床夹具的种类和特点；2.认识数控加工常用的夹具；3.了解六个自由度和六点定位原理；4.了解定位和夹紧的基础知识；5.通过学习数控加工机床夹具基础，在实践中，注重责任感、团队精神和创新能力的锻炼，能够养成积极思考、注重安全与效率的习惯，并具备正确的价值观和社会责任感。教学重点1.夹具种类、特点；2.定位与夹紧。教学难点数控夹紧的定位与夹紧。更新、补充、删节内容无使用教具夹具课外作业课后练习课后体会通过观摩，让学生了解简单夹具，并通过创新对比，树立要有设计的想法。授课主要内容或板书设计【项目描述】在数控加工过程中，夹具是一种用于固定工件的装置，它直接影响着加工质量和效率，夹具的设计和使用对于数控加工的成功与否起着至关重要的作用。因此，学习和了解数控加工机床夹具基础知识是必不可少的。它能够确保工件的稳定固定，提高加工精度和一致性，提高加工效率，降低生产成本。【项目链接】一、机床夹具概述在机械制造加工中，为将工件定位，把工件可靠地夹紧并使工件处于相对于机床和刀具的正确位置，以完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，需使用大量的夹具。利用夹具，有利于提高劳动生产率，保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产；有利于扩大机床的工艺范围，实现“一机多用”。因此，作为机械制造中的一种重要工艺装备，夹具的应用越来越普遍。1.机床夹具的概念根据机械加工工艺规程的要求，在机械加工中用来正确地确定工件及刀具的相对位置，并且合适而迅速地将它们夹紧的一种机床附加装置称为机床夹具，一般简称为夹具。2.机床夹具的分类按机床夹具的通用化程度分类，机床夹具分为通用夹具、专用夹具、拼装夹具、可调夹具、自动线夹具五大类型。3.机床夹具的组成机床夹具按其作用和功能通常可由定位元件、夹紧装置、夹具体、连接元件、对刀装置和导向装置等几个部分组成，其中定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。4.机床夹具的作用二、工件的定位通常，机械加工是通过刀具和工件之间的相对运动来完成的。为保证工件的加工要求，在加工工件之前，应首先保证其相对于刀具及刀具的切削成形运动处于正确的空间位置，即实现工件的定位。工件在夹具中位置的确定是通过工件表面（定位基准面）与夹具中定位元件的接触或配合来实现的。1.工件的定位方法（1）直接找正法。工件定位时用量具或仪表直接找正工件上某一表面，使工件处于正确的位置，称为直接找正装夹。这种装夹方式所需时间长，结果也不稳定，只适合于单件小批量生产。

（2）画线找正法。这种装夹方式是先按加工表面的要求在工件上画线，加工时在机床上按线找正以获得工件的正确位置。这种方法受到画线精度的限制，定位精度较低，多用于批量较小、毛坯精度较低以及大型零件的粗加工中。

（3）在夹具上定位。这种方法常用的有通用夹具和专用夹具。使用夹具时，工件在夹具中能迅速而正确地定位，不需找正就能保证工件与机床、刀具间的正确位置。这种方式生产率高、定位精度好，广泛用于成批生产和单件小批量的生产的关键工序中。2.工件定位的基本原理工件加工通常要经历定位、夹紧、走刀的过程。工件定位的实质，就是要使工件在夹具中占据满足加工要求的某个正确位置。但是，在没有采取相应的定位措施时，工件在夹具中被夹紧时的空间位置是不确定的。这种不确定性的存在，就难以保证整批工件相对夹具占据同一空间位置，也就难以保证整批工件的加工质量。三、工件的夹紧由于在加工过程中工件受到切削力、重力、振动、离心力、惯性力等作用，所以还应采用一定的机构，使工件在加工过程中始终保持在原先确定的位置上，即夹紧。夹紧是工件装夹过程中的重要组成部分。工件定位后必须通过一定的机构产生夹紧力，把工件压紧在定位元件上，使其保持准确的定位位置，不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而产生位置变化和振动，以保证加工精度和安全操作。这种产生夹紧力的机构称为夹紧装置。定位与夹紧的关系

定位时，必须使工件的定位基准紧贴在夹具的定位元件上，否则不称其为定位，而夹紧则使工件不离开定位元件。【项目实施】为了确保工件的稳定固定、提高加工精度和一致性，以及提高加工效率和降低生产成本，需要进行数控加工机床夹具基础的实施工作。数控加工机床夹具基础的实施工作包括夹具类型和选择、夹具设计和制造、夹具调整和校准、夹具使用和维护，以及夹具优化和改进。通过科学有效的实施工作，可以确保工件的稳定固定，提高加工精度和一致性，提高加工效率，降低生产成本。【项目评价】略【项目拓