《工件的定位》教案

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流工件的定位教案教學(xué)首頁(yè)設(shè)計(jì) 授課時(shí)間： 2009年10月15日課題§6-2 工件的定位課型理論講授課時(shí)2課時(shí)教師教學(xué)對(duì)象數(shù)控切削專(zhuān)業(yè)學(xué)生教材分析與教學(xué)建議   在車(chē)工工藝學(xué)課的工件定位方案設(shè)計(jì)內(nèi)容中，主要的研究對(duì)象是各類(lèi)典型工件在夾具中的定位，這時(shí)因?yàn)樵诂F(xiàn)代機(jī)械加工過(guò)程中，工件的定位是保證最終加工質(zhì)量的重要因素，是各類(lèi)機(jī)械加工的一項(xiàng)重要技術(shù)工作。本節(jié)主要探討工件在機(jī)床或夾具中的定位問(wèn)題，內(nèi)容包括定位、定位基準(zhǔn)、工件定位的原理、工件定位的方法和定位元件等內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)，也是本章的難點(diǎn)。工件的定

2、位原理比較抽象，學(xué)生不易理解，這也是全教材的難點(diǎn)。要講清楚這些內(nèi)容，必需使學(xué)生對(duì)一些基礎(chǔ)知識(shí)有較明確的認(rèn)識(shí)，講解過(guò)程中要遵循循序漸進(jìn)的原則，才便于學(xué)生理解。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)(1) 知道定位的基本概念(2) 掌握工件六點(diǎn)定位原理，能夠合理應(yīng)用工件六點(diǎn)定位原理解決實(shí)際的工件定位問(wèn)題。(3) 掌握工件定位的幾種類(lèi)型能力目標(biāo)（1）通過(guò)講練結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；（2）通過(guò)質(zhì)疑、引思、討論、歸納等程序，教給學(xué)生學(xué)會(huì)研究問(wèn)題的方法。情感目標(biāo)（1）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度以及辯證唯物主義思維方法；（2）通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生參與分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程，使學(xué)生體驗(yàn)成功的感受，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，

3、增強(qiáng)學(xué)生自信心。 教學(xué)重點(diǎn)（1）定位和定位基準(zhǔn)的基本概念首先要應(yīng)理解（2）工件的定位原理是重點(diǎn)，是核心。因?yàn)楦黝?lèi)典型工件在夾具中的定位都是根據(jù)定位的基本原理，即“六點(diǎn)定位原則”進(jìn)行的。教學(xué)難點(diǎn)在分析和確定工件定位方法時(shí)，可能出現(xiàn)幾種情況，如完全定位、不完全定位、重復(fù)定位和欠定位等，以上因素都將直接影響工件的最終加工質(zhì)量。所以判斷工件定位時(shí)所應(yīng)限制的自由度是難點(diǎn)。叫學(xué)情分析學(xué)習(xí)本課程的有利因素：車(chē)工工藝學(xué)是機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課，是學(xué)生日后從事生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)工作的理論基礎(chǔ)和初步的應(yīng)用積累，因此學(xué)生都很重視，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性都較高。同時(shí)在學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生已學(xué)習(xí)了機(jī)械基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課，有一定的

4、理論基礎(chǔ)這些都將有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的吸納和掌握。學(xué)習(xí)本課程的不利因素：但本年級(jí)學(xué)生缺少必要的教學(xué)實(shí)習(xí)，接觸實(shí)踐的機(jī)會(huì)較少，這些將直接影響本課程的授課效果。課時(shí)分配1、復(fù)習(xí)引入（10分鐘）2、講授新課（55分鐘）3、課堂練習(xí)（20分鐘）4、課堂小結(jié) (5分鐘)教法選擇 主要采用講授、練習(xí)、分析、討論、總結(jié)、歸納，以及配合運(yùn)用CAI課件演示，達(dá)到突破重難點(diǎn)，提高教學(xué)效率的目的。教學(xué)手段CAI課件圖片展示、六點(diǎn)定位的多媒體演示、分組討論教具CAI課件 審核年 月 日教學(xué)過(guò)程授課思路和教學(xué)方法教學(xué)內(nèi)容和教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)、復(fù)習(xí)引入 用錐柄連接式車(chē)床專(zhuān)用夾具加工支架（參照書(shū)P127圖6-2）車(chē)床夾具定位

5、實(shí)例 （參照書(shū)P129圖6-3）回顧：、夾具的組成；、夾具的作用。、講授新課一、 定位和基準(zhǔn)的基本概念（結(jié)合書(shū)P129圖6-3講解）1、工件的定位 【師】：使用夾具對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，必須按照加工工藝的要求把工件放在夾具中，使工件在夾緊之前相對(duì)于機(jī)床和刀具有一個(gè)正確的確定位置，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為工件的定位?！緩?qiáng)調(diào)】：（1）、工件的定位是靠工件上某些表面和夾具中的定位元件（或裝置）相接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（2）、工件的定位必須使一批工件逐次放入夾具中都能占有同一位置。2、定位基準(zhǔn)【師】：所謂定位基準(zhǔn)是指工件與夾具定位元件工作表面相接觸的表面。【擴(kuò)展】：（1）、當(dāng)工件的定位基準(zhǔn)確定后，工件上其他部分的位置也隨之確

6、定。（2）、定位基準(zhǔn)可以是點(diǎn)、線(xiàn)、面，但作為基準(zhǔn)的點(diǎn)和線(xiàn)往往由某些具體表面體現(xiàn)出來(lái)的。二、 工件的定位原理1、 六點(diǎn)定位規(guī)則u 自由度【過(guò)渡】：空間內(nèi)自由的物體可能具有的運(yùn)動(dòng)？【總結(jié)歸納】：任何一個(gè)工件在夾具中未定位前，都可以看成在空間直角坐標(biāo)系中的自由物體。一個(gè)物體在三維空間中具有的運(yùn)動(dòng)包括沿三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。分別是三個(gè)移動(dòng)自由度： 和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度： 共六個(gè)自由度。 如下圖所示：u 工件的六點(diǎn)定位原理用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，用六個(gè)合理分布的支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在機(jī)床或夾具中取得一個(gè)正確的加工位置，即為工件的六點(diǎn)定位原理。如果工件的六個(gè)自由度用六個(gè)支承點(diǎn)與工件接

7、觸使其完全消除，則該工件在空間的位置就完全確定了。如下圖所示：【評(píng)析擴(kuò)展】：定位，就是限制自由度。定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面接觸，才能起到限制工件自由度的作用。一個(gè)定位支承點(diǎn)僅限制一個(gè)自由度。討論1：支承點(diǎn)是否可以隨意分布？支承點(diǎn)的分布必須適當(dāng)，否則六個(gè)支承點(diǎn)限制不了工件的六個(gè)自由度。討論2：夾緊就是定位嗎？這是一種錯(cuò)誤的理解。認(rèn)為：工件在夾具中被夾緊了，也就沒(méi)有自由度而言，因此，工件也就定了位。這種把定位和夾緊混為一談，是概念上的錯(cuò)誤。2、工件定位的類(lèi)型【設(shè)疑】：在加工過(guò)程中，是否所有的工件都必須限制6個(gè)自由度？【教師答疑】：在加工過(guò)程中，并非所有的工件都必須限制6個(gè)自由度。工件所需限制自由

8、度的個(gè)數(shù)主要取決于工件在該工序中的加工要求?！具^(guò)渡引言】：工件要正確定位首先要限制工件的自由度。工件定位時(shí)，影響加工精度要求的自由度必須限制；不影響加工精度要求的自由度可以限制也可以不限制，視具體情況而定。下面介紹幾種工件在夾具中的定位類(lèi)型。 完全定位【定義】：工件的六個(gè)自由度全部被限制，在夾具中只有唯一的位置的定位稱(chēng)為完全定位?！痉治觥浚寒?dāng)工件在X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)方向上均有尺寸要求或位置要求時(shí)，一般采用這種定位方法?！九e例】：（圖1）如圖所示的工件，要求銑削工件上表面和銑削槽寬為40mm的槽。為了保證上表面與底面的平行度，必須限制、三個(gè)自由度；為了保證槽側(cè)面相對(duì)前后對(duì)稱(chēng)面的對(duì)稱(chēng)度要求，必須限

9、制 、 兩個(gè)自由度；由于所銑的槽不是通槽，在X方向上，槽有位置要求，所以必須限制移動(dòng)的自由度。為此，應(yīng)對(duì)工件采用完全定位的方式。不完全定位【定義】：不完全定位又稱(chēng)為部分定位，在滿(mǎn)足加工要求的前提下，少于六個(gè)支承點(diǎn)的定位，稱(chēng)為部分定位?！痉治觥浚汗ぜ?yīng)當(dāng)限制的自由度都得到了定位?！九e例】：（圖2）如（見(jiàn)圖）加工通槽時(shí)，工件沿Y 軸方向的自由度并不影響通槽的加工要求。這時(shí)，為了簡(jiǎn)化定位裝置，Y軸方向可不設(shè)定位點(diǎn)，只采用五點(diǎn)定位即可。重復(fù)定位【定義】：工件的同一自由度同時(shí)被幾個(gè)支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位稱(chēng)為重復(fù)定位?！九e例】： （圖3）例如用一夾一頂裝夾工件（見(jiàn)圖），當(dāng)卡盤(pán)裝夾工件的部分較長(zhǎng)時(shí)，相當(dāng)于四個(gè)

10、支撐點(diǎn)，即限制了、 、 、 四個(gè)自由度；后頂尖相當(dāng)于兩個(gè)支承點(diǎn)，限制了限制了、 兩個(gè)自由度。這樣雖有六個(gè)支承點(diǎn)，但僅限制了四個(gè)自由度，其中 、 重復(fù)定位。因此，當(dāng)夾緊時(shí)，往往頂尖頂不上。如果工件被強(qiáng)制夾住時(shí)，則工件容易變形，所以采用這種方法裝夾工件時(shí)，卡爪與工件的接觸部分應(yīng)該短一些（相當(dāng)于兩個(gè)支承點(diǎn)）?！菊f(shuō)明】：重復(fù)定位的后果是使定位不穩(wěn)定，破壞預(yù)定的正確位置，使工件或元件產(chǎn)生變形，從而降低加工精度，甚至使工件無(wú)法裝夾以至于不能加工。因此，應(yīng)盡量避免重復(fù)定位。但重復(fù)定位并不是必須完全避免的，只有在工件的定位基準(zhǔn)、夾具上的定位元件精度很高的情況下，才允許重復(fù)定位，重復(fù)定位對(duì)提高工件的剛度和穩(wěn)定性

11、有益。欠定位【定義】：工件定位時(shí)，定位元件實(shí)際所限制的自由度數(shù)目少于按加工要求所需要限制的自由度數(shù)目，使工件不能正確定位，稱(chēng)為欠定位?！痉治觥浚汗ぜ那范ㄎ?圖4)欠定位不能保證加工要求，往往會(huì)產(chǎn)生廢品，因此是絕對(duì)不允許的。例如圖所示工件，如果Y軸方向無(wú)支承定位點(diǎn)，則不能保證鍵槽的軸向尺寸A。 【強(qiáng)調(diào)】：“六點(diǎn)定位”的注意問(wèn)題1、定位就是限制自由度，通常用合理布置定位支承點(diǎn)的方法來(lái)限制工件的自由度。2、定位支承點(diǎn)限制工件自由度的作用，應(yīng)理解為定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持緊貼接接觸。若二者脫離，則意味著失去定位作用。3、一個(gè)定位支承點(diǎn)僅限制一個(gè)自由度，一個(gè)工件僅有六個(gè)自由度，所設(shè)置的定位支

12、承點(diǎn)數(shù)目，原則上不應(yīng)超過(guò)六個(gè)。4、分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響，定位和夾緊是兩個(gè)概念，不能混淆：工件的某一自由度被限制，是指工件在這一方向上有確定的位置，并非指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)，不能運(yùn)動(dòng)，即夾緊。5、定位支承點(diǎn)是由定位元件抽象而來(lái)的，在夾具中，定位支承點(diǎn)總是通過(guò)具體的定位元件體現(xiàn)。三、【課堂練習(xí)】 下圖中，需鉆、擴(kuò)、鉸9H7孔，其余表面均已工，試確定工件應(yīng)限制的自由度。 【分析】：（按照工件加工要求確定工件必須限制的自由度是工件定位中應(yīng)解決的首要問(wèn)題）。 （1）保證尺寸20 ± 0.05mm，需要限制的自由度為： （2）保證垂直度0.05mm時(shí)，需要

13、限制的自由度為： （3）保證9H7孔中心對(duì)稱(chēng)分布于尺寸26mm的中心線(xiàn)，需要限制的自由度為：   綜合上述可知，本工序要限制的自由度為： 五個(gè)自由度：      【歸納】：一般地，分析零件所需限制的自由度，應(yīng)考慮以下兩方面的因素： （1）零件的工序要求； （2）實(shí)際安裝需要。看圖想問(wèn)題，回憶上次課內(nèi)容【學(xué)生思考】：怎樣保證在切削加工過(guò)程中，使工件的各個(gè)加工表面的尺寸，形狀及位置精度符合規(guī)定要求？-必須使工件在機(jī)床或夾具中占有一個(gè)確定的位置。【提問(wèn)】：如何保證同一批工件在夾具中占有一致的正確加工位置呢？根據(jù)學(xué)生作答情況引出定位的概念【學(xué)生討論】：

14、空間內(nèi)自由的物體可能具有的運(yùn)動(dòng)？學(xué)生可能回答出幾種情況，教師補(bǔ)充得出空間內(nèi)物體存在的六個(gè)自由度學(xué)生觀(guān)看CAI課件圖例和多媒體圖像幫助學(xué)生從感官上理解自由度根據(jù)六點(diǎn)定位原理教師設(shè)置問(wèn)題，【學(xué)生分組討論】學(xué)生分成兩組，一組討論問(wèn)題1支承點(diǎn)是否可以隨意分布？，一組討論問(wèn)題2夾緊就是定位嗎？【學(xué)生思考】提問(wèn)在加工過(guò)程中，是否所有的工件都必須限制6個(gè)自由度嗎？根據(jù)學(xué)生回答情況引出課題工件定位的類(lèi)型學(xué)生從限制自由度的角度出發(fā)分析在圖1中要保證工件的加工要求需限制那些自由度？根據(jù)學(xué)生的回答，教師補(bǔ)充后根據(jù)限制自由的個(gè)數(shù)突出、強(qiáng)化完全定位這個(gè)知識(shí)點(diǎn)結(jié)合教師給出的不完全定位的概念學(xué)生先自我先根據(jù)圖2中通槽的加工

15、要求，找出需限制的自由度，對(duì)比完全定位中限制自由度的要求，加深學(xué)生對(duì)不完全定位概念的理解學(xué)生分析圖3中限制了那些自由度？找出被重復(fù)限制的自由度，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行引導(dǎo)得出這樣裝夾的缺點(diǎn)提出改進(jìn)的辦法培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力提問(wèn)學(xué)生:欠定位是否允許出現(xiàn)，通過(guò)討論分析得出欠定位不能保證加工要求，容易出現(xiàn)廢品也不能保證生產(chǎn)的安全樹(shù)立學(xué)生安全生產(chǎn)的觀(guān)念學(xué)生認(rèn)真記好筆記邊記邊提出問(wèn)題共同討論進(jìn)行歸納加深記憶和理解通過(guò)工件定位方案練習(xí)分析讓學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋，將所學(xué)知識(shí)馬上加以應(yīng)用，加深理解，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課的興趣和動(dòng)力。（練習(xí)時(shí)可叫一、兩名同學(xué)來(lái)黑板上獨(dú)立分析，寫(xiě)出答案以便教師有針對(duì)性的對(duì)共性問(wèn)題進(jìn)行糾正）首

16、先介紹定位的目的讓學(xué)生明白此次課程的作用通過(guò)對(duì)熟悉的知識(shí)類(lèi)比掌握與之有關(guān)的陌生知識(shí)促使學(xué)生帶著問(wèn)題有目的地參與課堂教學(xué)活動(dòng)。此過(guò)程中老師要注意引導(dǎo)啟發(fā)最后進(jìn)行歸納這樣便于理解教材理論通過(guò)CAI課件圖例聯(lián)系物體的運(yùn)動(dòng)教師就圖講解使學(xué)生掌握自由度的概念通過(guò)多媒體演示，讓學(xué)生更加形象的理解六點(diǎn)定位原理根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)把學(xué)生在概念中容易犯錯(cuò)的地方設(shè)置疑問(wèn)通過(guò)學(xué)生分組討論的結(jié)果，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)補(bǔ)充使學(xué)生真正理解定位概念的內(nèi)涵以質(zhì)疑-探討為主線(xiàn)自然過(guò)渡，明確正確的定位必須要滿(mǎn)足工件的加工精度要求，為后面的定位類(lèi)型學(xué)習(xí)分析做好鋪墊通過(guò)CAI課件打出圖1結(jié)合實(shí)例分析講述完全定位的要求培養(yǎng)了學(xué)生善觀(guān)察、懂分析、

17、理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。使用CAI課件打出圖2通過(guò)加工通槽實(shí)例講述不完全定位，突出概念講解時(shí)實(shí)例分析的作用，加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力教師授課時(shí)要講清重復(fù)定位工件的同一自由度被二個(gè)或二個(gè)以上的支承點(diǎn)重復(fù)限制的定位?？赡茉斐晒ぜ亩ㄎ徽`差，或者造成部分工件裝不進(jìn)夾具的情況。但重復(fù)并定位不是絕對(duì)不允許，要由具體情況決定。通過(guò)圖3用一夾一頂裝夾工件實(shí)例分析理解重復(fù)定位的應(yīng)用場(chǎng)合欠定位講授時(shí)要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)加深學(xué)生對(duì)欠定位的認(rèn)識(shí)和理解為以后的生產(chǎn)實(shí)際奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)本節(jié)內(nèi)容看似精煉實(shí)則很多內(nèi)容比較抽象學(xué)生難以把握，根據(jù)本節(jié)所學(xué)工件定位的知識(shí)綜合歸納出5點(diǎn)“六點(diǎn)定位”注意的問(wèn)題幫助學(xué)生準(zhǔn)確掌握工件定位的真正含義習(xí)題練習(xí)選擇要突出（1）目的性，面向全體學(xué)生（2）典型性（3）針對(duì)性，做到因才因材施教（4）綜合性（5）應(yīng)用性以達(dá)到習(xí)題練習(xí)的目的課堂小結(jié)1、工件有六個(gè)自由度； 2、工件定位的幾種情況；3、重復(fù)定位不是絕對(duì)不允許，要由具體情況決定。 4、欠定位無(wú)法保證加工要求，所以是絕不允許的；布 置 作 業(yè)1、預(yù)習(xí)工件的定位方法和定位元件；2、習(xí)題冊(cè)54頁(yè) 工件的定位一、1-4 二、1-4 三、1-2 四、1-5 五、1-2板書(shū)設(shè)計(jì)工件的定位定位的基準(zhǔn)和基本概念定位基準(zhǔn)