中職學(xué)生夾具類(lèi)課程設(shè)計(jì)之我見(jiàn)

何婭娜

摘 要：隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展和對(duì)人才的需求，機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和選用成為每個(gè)技術(shù)工人都應(yīng)具備的基本技能。如何讓理論基礎(chǔ)水平不高的中職學(xué)生掌握這項(xiàng)技能，成了機(jī)械專(zhuān)業(yè)教師經(jīng)常討論的問(wèn)題。從夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中定位基準(zhǔn)的選擇、定位方法、定位元件的選用、定位誤差的分析計(jì)算、夾緊機(jī)構(gòu)的選用等方面入手，提出了設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)單化、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)步驟化的概念，以適應(yīng)中職教育。

關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì)；定位；夾緊

筆者認(rèn)為，夾具類(lèi)課程設(shè)計(jì)應(yīng)放在學(xué)生掌握了一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，學(xué)習(xí)了機(jī)床夾具這門(mén)課程的前提下進(jìn)行。題目宜簡(jiǎn)單，但應(yīng)涵蓋：定位基準(zhǔn)的選擇、定位方法的確定和定位元件的選用、定位誤差的分析計(jì)算和夾緊機(jī)構(gòu)的選用等環(huán)節(jié)。

一、定位基準(zhǔn)的選擇

在工件加工工藝過(guò)程中，定位基準(zhǔn)合理選擇的原則主要有基準(zhǔn)統(tǒng)一原則和基準(zhǔn)重合原則。即同一工件多道工序加工中，前后工序應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)；工件定位基準(zhǔn)盡量和工序基準(zhǔn)重合。結(jié)合本加工工序，引導(dǎo)學(xué)生選擇套筒的軸心線(xiàn)為第一定位基準(zhǔn)。由于工件以孔為定位表面時(shí)，其軸心線(xiàn)是一個(gè)空間要素，所以只能以孔的實(shí)際內(nèi)表面來(lái)體現(xiàn)。

二、定位方法的確定和定位元件的選用

要想正確地確定定位方法，選用定位元件，前提是學(xué)生必須熟知六點(diǎn)定位基本原理，即在工件的定位中，用空間合理分布的最多六個(gè)定位點(diǎn)，來(lái)限制工件最多六個(gè)空間位置不定度。在六點(diǎn)定位基本原理的應(yīng)用中，注意完全定位、不完全定位和欠定位的相關(guān)問(wèn)題。可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)各種定位的典型實(shí)例來(lái)加深印象，避免在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)類(lèi)似問(wèn)題。

常見(jiàn)的定位方法有：三基面定位、V型架定位、自定心定位、平面短銷(xiāo)定位、平面錐銷(xiāo)定位、平面長(zhǎng)銷(xiāo)定位、平面雙銷(xiāo)定位、心軸定位等。在要求學(xué)生選擇定位方法之前，需將常見(jiàn)的定位方法分類(lèi)后，進(jìn)行知識(shí)的鞏固。

本工序?qū)儆诳最?lèi)元件，孔類(lèi)定位元件主要有定位銷(xiāo)、定位心軸和錐銷(xiāo)類(lèi)。定位元件的選用，可有多種方法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中可不拘一格，但必須避免欠定位，盡量避免重復(fù)定位。鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)出批量生產(chǎn)的專(zhuān)用夾具。

三、定位誤差的分析計(jì)算

定位誤差的分析計(jì)算對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō)，是夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。因夾具的使用而造成的加工誤差主要分為工件在夾具中的安裝誤差、夾具相對(duì)于機(jī)床、刀具及切削成型運(yùn)動(dòng)的位置誤差和加工過(guò)程本身造成的加工誤差。對(duì)于中職學(xué)生，我們通常只要求在設(shè)計(jì)中考慮夾具的安裝誤差，而安裝誤差又分為定位誤差和夾緊誤差，所以在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，只需要滿(mǎn)足定位誤差小于工序公差的1/3即可。

需要特別說(shuō)明定位誤差主要是由兩個(gè)方面造成的：（1）因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合造成的誤差，稱(chēng)為基準(zhǔn)不重合誤差。（2）理想的定位基準(zhǔn)與實(shí)際的定位基準(zhǔn)的位置誤差造成的誤差，稱(chēng)為基準(zhǔn)位置誤差。如設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的是基準(zhǔn)不重合誤差，則誤差值應(yīng)等于從工件的定位基準(zhǔn)到本工序的工序基準(zhǔn)之間，所有尺寸環(huán)節(jié)誤差之和。在沒(méi)辦法調(diào)整基準(zhǔn)的情況下，應(yīng)盡量減少定位基準(zhǔn)到工序基準(zhǔn)的尺寸環(huán)節(jié)，并壓縮各尺寸環(huán)節(jié)的尺寸公差。如設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的是基準(zhǔn)位置誤差，則誤差值應(yīng)等于理想定位基準(zhǔn)與實(shí)際定位基準(zhǔn)之間的位置誤差。主要的解決辦法是提高加工精度，減小位置誤差或預(yù)先補(bǔ)償。

四、夾緊機(jī)構(gòu)的選用

在完成定位設(shè)計(jì)之后，夾緊機(jī)構(gòu)同樣是夾具的重要部分。要求中職學(xué)生掌握夾緊機(jī)構(gòu)的選用即可。

夾緊機(jī)構(gòu)的選用，應(yīng)保證夾緊可靠、不破壞定位、變形盡量小和操作便捷等因素。常見(jiàn)的夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)和自定心夾緊機(jī)構(gòu)。只有要求學(xué)生熟練掌握這幾種夾緊機(jī)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)特征、有效行程和自鎖性能等，才能較好地在所設(shè)計(jì)的夾具中選用合理的夾緊機(jī)構(gòu)。

機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)具有知識(shí)點(diǎn)多、雜、難等特點(diǎn)，它既有一定的理論基礎(chǔ)，又與實(shí)踐緊密結(jié)合。需要學(xué)生掌握比較全面的機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)。然而針對(duì)中職學(xué)生理論基礎(chǔ)普遍不高的情況，如何有效地改進(jìn)課堂教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的求知欲，既讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性，又不至于因?yàn)閮?nèi)容太難而放棄學(xué)習(xí)，便成為教師認(rèn)真探索的一個(gè)重要課題。將設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)單化，同時(shí)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)步驟化。教學(xué)中從基本概念入手，用實(shí)際例子來(lái)說(shuō)明，緊緊抓住理論聯(lián)系實(shí)踐這條主線(xiàn)，注重發(fā)揮學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性的培養(yǎng)，在參與設(shè)計(jì)的同時(shí)，將大部分專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)重新梳理，使學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)，得到全面的提高。

參考文獻(xiàn)：

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