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工件的装夹和夹紧装置 《汽车制造工艺学》教案 课题 项目：工件的夹紧和夹紧装置 知识目标 1、掌握基本夹紧机构夹紧力的计算方法； 2、掌握基本夹紧机构自锁条件的确定方法； 教 1、掌握斜楔夹紧机构的原理及组成； 能力目标 2、掌握螺旋夹紧机构的结构及原理； 学 3、掌握圆偏心夹紧机构的原理。 目 1、培养学生语言表达能力； 标 2、培养学生自主学习的能力； 素质目标 3、培养学生团队协作的能力； 4、增强学生的安全意识。 教学重点 基本夹紧机构自锁条件的确定方法 教学难点 螺旋夹紧机构的结构及原理 课 型 多媒体授课 授课课时 2 课时 教学过程 教学内容 教 学 方 师生 时间 法、手段 活动 分配 根据下图中斜楔夹紧机构的受力分析，来 确定基本夹紧机构夹紧力的计算、自锁条件及 几何特点，是我们本项目所要解决的问题。 情境教 1、教师 5 讲解； 导入 学法 分 2、学生 多媒体 听课 钟 教 学 告知 实 施  1. 夹紧装置的组成 1）力源装置 力源装置是产生夹紧原始作用力的动力装置。通常使用的动力装置有气压装置、液压装置、电动装置、磁力装置等； 2）夹紧机构 夹紧机构一般由中间递力机构和夹紧元件组成。它的作用是传递原始作用力，改变其大小、方向，使之变为夹紧力，并 执行夹紧工件的任务。 2. 夹紧装置的基本要求 1、教师 10 1）在夹紧过程中应能保持工件定位时所获 讲授法； 讲解； 得的正确位置； 讨论法； 分 2、学生 2）夹紧应可靠和适当； 多媒体； 听课 钟 3）夹紧装置应操作方便，省力、安全； 4）夹紧装置的复杂程度与自动化程度应与 工件的生产批量和生产方式相适应。 3. 夹紧力方向的确定原则 1）夹紧力作用方向应有利于工件的准确定 位，而不能破坏定位。为此一般要求夹紧力方 向朝向定位元件，且应垂直于主要定位基准。 2）夹紧力作用方向应使工件夹紧变形小。 为此一般要求夹紧力作用方向最好指向工件刚 2 《汽车制造工艺学》教案 度最大的方向。 3）夹紧力作用方向应有利于减小夹紧力。 为此要求夹紧力方向尽可能与切削力、工件重 力方向一致，以减小所需夹紧力。 夹紧力的方向对镗孔垂直度选择 在直角支座零件上镗孔，要求保证孔的轴 线垂直于端面 A，根据这一加工要求， 则应以 A 面为主要定位基准，此时夹紧力作用方向应垂 直 A 面，如图（ a）中 Q力所指方向，如图（ b） 中所示 Q力的方向是不合理的。如不合理，由 于 A 面和 B 面垂直度误差，将会引起被加工孔 轴线相对于 A 面产生位置误差。 2. 薄壁套筒的夹紧 1、教师 演示； 45 2、学生 初步 多媒体 + 观 察 或 分 训练 视频 在 教 师 上图为薄壁套筒工件的夹紧，它的轴向刚 钟 指 导 下 度比径向刚度大，如左图所示，使用三爪卡盘 训练。 径向夹紧套筒，将会引起较大变形，若改为右 图所示，用螺母轴间夹紧工件，则不易产生变 形。 3. 在立钻上钻孔 在立钻上钻孔，即为夹紧力与切削力、工 件重力方向一致的情况，这种情况下所需的夹 紧力最小。 辅助支承与辅助夹紧 3 《汽车制造工艺学》教案 如图所示，零件加工部位刚性较差，且距 夹紧力作用点较远，在靠近加工部位增设辅助 支承，并施加附加夹紧力，可有效防止切削过 程中的振动和变形。 斜楔夹紧机构 所谓斜楔夹紧机构，就是利用斜楔上的斜 面直接或间接将工件夹紧的机构。它是夹紧机 构中最基本的型式。 1）斜楔夹紧机构的夹紧力 上图所示为斜楔在夹紧过程中的受力情 况，在原始力 Q的作用下，斜楔楔入工件和夹 具体之间使工件压紧。 2）斜楔的增力特性和升角的合理选择 夹紧力 W与原始力 Q之间的比值称为增力 系数，用 iz 表示。它表示夹紧机构的增力特征。 对于斜楔夹紧： W 1 1、教师 iz tg (2 ) Q tg 1 引导、示 2．螺旋夹紧机构 多媒体 + 范； 2、 25 强化 利用螺旋直接或与其它元件组合实现夹紧 学 生 分 分 训练 工件的机构称为螺旋夹紧机构。 视频 组，单独 1）螺旋夹紧的自锁性能 对 项 目 钟 螺旋夹紧一般情况下采用标准公制螺纹， 进 行 讨 其螺旋升角很小， 如以 M8~M52的螺纹为例，其 论训练。 升角α在 3010’ ~1051’范围，显然远较摩擦 角小，故自锁性能好。 3. 增力系数 单个螺旋夹紧时，其增力系数为 QL d0 tg ( 2' ) r 'tg 1 L W2 iz Q d0 Q tg ( ' ) ' tg 2 r 2 1 因α、 φ 1 ’、 φ 2 解一般很小，而且 L d0 和 r ’大和得多，故增力系数 iz 很大， 因此说，螺旋夹紧机构的增力性能很好。2）组合螺旋夹紧机构 4 《汽车制造工艺学》教案 螺旋常与各种型式的压板组