《机床夹具设计(第2版)》是根据“高职高专教育机械制造类专业人才培养目标及规格”的要求,并结合编者在机械制造应用领域多年的教学改革和工程实践经验编写的。
本书以项目、工作任务引领,适应“教、学、做”合一的教学模式。本书的主要内容有工件的定位、工件的夹紧、分度装置设计、典型钻床夹具设计、典型车床夹具设计、典型铣床夹具设计、典型镗床夹具设计、专用夹具的设计方法、现代机床夹具等。
本书可作为高职高专及本科院校举办的二级职业技术学院机械制造类专业的教学用书,也可作为社会相关从业人员的参考书及培训用书。
本书针对高职高专机械、机电专业人才培养的要求,根据典型机械零件的工艺特点和工装设计技术员岗位的工作过程,整合了机床夹具设计理论知识和实践知识,实现了课程内容的综合化。本书以项目、工作任务引领,适应“教、学、做”合一的教学模式,主要内容有工件的定位、工件的夹紧、分度装置设计、典型钻床夹具设计、典型车床夹具设计、典型铣床夹具设计、典型镗床夹具设计、专用夹具的设计方法、现代机床夹具等。本书具有以下几个特点。
(1) 根据企业的工作岗位、工作任务,开发设计以工作过程为导向、具有工学结合的课程体系,具有明显的“职业”特色,实现实践技能与理论知识的整合,将工作环境与学习环境有机地结合在一起。
(2) 体现以工程应用能力的培养为主线、相关知识为支撑的编写思路,注重理论联系实际,突出应用。每一单元都有工作情景的引入和情景任务实施及检查,并且都有拓展实训。在典型机床夹具设计和现代机床夹具单元中有生产性企业实际的工程实践案例,有利于帮助学生掌握知识、提高解决工程问题的能力。
(3) 按照学生的认知规律和职业成长规律合理编排教材内容,第1、2章主要介绍机床夹具设计的基础知识,第3~7章主要介绍分度装置和典型机床夹具设计,第8章主要介绍专用机床夹具的设计方法,第9章介绍现代机床夹具,并在相关章节增加了知识扩展,可根据学时数和不同专业的需要进行取舍。为便于学生自学和巩固所学的内容,各章均有相关的习题和综合训练。
(4) 突出教材的先进性,介绍了组合夹具、数控夹具等现代机床夹具技术,以缩短学校教育与企业用人要求的距离,更好地满足企业用人的需求。
本书第1版已经使用4年,实际使用效果好,深受师生广泛好评。但随着数控技术的发展,装备制造业设备向着高速度、高精度、智能化和复合化方向发展,组合夹具、数控夹具、自动化夹具等现代机床夹具等新设备、新技术、新标准迅速发展,教材需要通过修订来反映和融入新标准、新技术的要求,满足高职院校对人才培养目标的需要。教材第1版中每一单元都配有实际工作场景导入和拓展实训,但少数实际工作任务比较陈旧,典型性不够,拓展实训素材比较零碎,工作场景导入、计划、实施与检查、评价与讨论还不够完善,缺乏专业能力自评和互评、职业核心能力自评和互评等。针对上述情况并结合江苏省高等学校“十二五”重点教材建设的要求,十分有必要对第1版《机床夹具设计》教材进行修订、调整,以保证新的教学改革顺利进行和满足人才培养新目标的迫切需要。教材第2版融入机床夹具设计最新标准,增加了数控夹具方面的新内容,教材修订过程中吸收了较多的企业管理技术人员、专家担任教材参编人员,将地区装备制造业最新的实际机械产品的加工制造典型案例纳入教材中,在典型机床夹具设计和现代机床机床夹具设计单元中增加了生产性企业实际的工程实践案例。教材将职业岗位要求和职业标准具体化,增加学生专业能力自评和互评、职业核心能力自评和互评,完善评价体系。教材第2版将第1版使用过程中师生发现的所有谬误进行了修改。教材第2版更加符合高职院校学生的认知特点,满足高职教育教学改革的要求,明显具有高职教育特色。
本书由陈旭东任主编,吴静、马敏莉、陈振玉、陈广健任副主编,阳夏冰、沙莉、沈锋、王建章、吴怡杰、单飞参编。其中,陈旭东编写第1、2、4、5、9章,吴静编写绪论、第3章,马敏莉编写第8章,陈振玉编写第7章和附录,陈广健编写第6章,武汉工业职业技术学院阳夏冰和沙莉老师参与了素材的搜集与准备工作,南通科技投资集团股份有限公司沈锋、南通柴油机股份有限公司王建章、江苏常州电子有限公司吴怡杰、南通蓝博电子科技有限公司单飞参与了工程实践案例与拓展实训案例的搜集。全书由陈旭东统稿。
南通职业大学李业农教授、周开俊博士、周小青博士和南通高级技师学院葛小平副教授等同事对本书的编写提出了许多宝贵的意见和建议,在此表示衷心感谢!
由于编者水平所限,本书难免有疏漏和不妥之处,殷切希望读者和各位同仁提出宝贵意见。
编 者
绪论
0.1 机床夹具在机械加工中的作用
0.2 机床夹具的分类
0.3 机床夹具的组成
0.4 本课程的任务和主要内容
思考与练习
第1章 工件的定位
1.1 工作场景导入
1.2 基础知识
1.2.1 工件定位的基本原理
1.2.2 定位设计的基本原则和定位元件的基本要求
1.2.3 定位元件设计
1.2.4 定位误差的分析与计算
1.3 回到工作场景
1.3.1 项目分析
1.3.2 项目工作计划
1.3.3 项目实施准备
1.3.4 项目实施与检查
1.3.5 项目评价与讨论
1.4 拓展实训
1.5 知识拓展
1.5.1 工件组合定位的方法
1.5.2 一面二孔定位
1.5.3 一面二孔定位的定位误差
1.5.4 一面二孔定位的设计示例
本章小结
思考与练习
第2章 工件的夹紧
2.1 工作场景导入
2.2 基础知识
2.2.1 夹紧装置的组成和基本要求
2.2.2 夹紧力确定的基本原则
2.2.3 基本夹紧机构
2.3 回到工作场景
2.3.1 项目分析
2.3.2 项目工作计划
2.3.3 项目实施准备
2.3.4 项目实施与检查
2.3.5 项目评价与讨论
2.4 拓展实训
2.5 知识拓展
2.5.1 联动夹紧机构
2.5.2 定心夹紧机构
2.5.3 夹具动力装置的应用
本章小结
思考与练习
第3章 分度装置设计
3.1 工作场景导入
3.2 基础知识
3.2.1 分度装置的结构和主要类型
3.2.2 分度装置的设计
3.2.3 分度装置的应用
3.3 回到工作场景
3.3.1 项目分析
3.3.2 项目工作计划
3.3.3 项目实施准备
3.3.4 项目实施与检查
3.3.5 项目评价与讨论
3.4 拓展实训
3.5 知识拓展
3.5.1 分度精度的评定
3.5.2 分度精度的等级
3.5.3 影响分度精度的因素
本章小结
思考与练习
第4章 典型钻床夹具设计
4.1 工作场景导入
4.2 基础知识
4.2.1 钻床夹具的主要类型
4.2.2 钻床夹具的设计要点
4.2.3 钻床夹具对刀误差△T的计算
4.3 回到工作场景
4.3.1 项目分析
4.3.2 项目工作计划
4.3.3 项目实施准备
4.3.4 项目实施与检查
4.3.5 项目评价与讨论
4.4 拓展实训
4.5 工程实践案例
本章小结
思考与练习
第5章 典型车床夹具设计
5.1 工作场景导入
5.2 基础知识
5.2.1 车床夹具的典型结构
5.2.2 车床夹具的设计要点
5.2.3 车床夹具的加工误差
5.3 回到工作场景
5.3.1 项目分析
5.3.2 项目工作计划
5.3.3 项目实施准备
5.3.4 项目实施与检查
5.3.5 项目评价与讨论
5.4 拓展实训
5.5 工程实践案例
本章小结
思考与练习
第6章 典型铣床夹具设计
6.1 工作场景导入
6.2 基础知识
6.2.1 铣床夹具的主要类型
6.2.2 铣床夹具的设计要点
6.3 回到工作场景
6.3.1 项目分析
6.3.2 项目工作计划
6.3.3 项目实施准备
6.3.4 项目实施与检查
6.3.5 项目评价与讨论
6.4 拓展实训
6.5 工程实践案例
本章小结
思考与练习
第7章 典型镗床夹具设计
7.1 工作场景导入
7.2 基础知识
7.2.1 镗床夹具的主要类型
7.2.2 镗床夹具的设计要点
7.3 回到工作场景
7.3.1 项目分析
7.3.2 项目工作计划
7.3.3 项目实施准备
7.3.4 项目实施与检查
7.3.5 项目评价与讨论
7.4 拓展实训
7.5 工程实践案例
本章小结
思考与练习
第8章 专用夹具的设计方法
8.1 工作场景导入
8.2 基础知识
8.2.1 夹具设计的基本要求、方法和步骤
8.2.2 夹具体的设计
8.2.3 夹具总图上尺寸、公差和技术要求的标注
8.2.4 工件在夹具上加工的精度分析
8.2.5 夹具的制造及工艺性
8.3 回到工作场景
8.3.1 项目分析
8.3.2 项目工作计划
8.3.3 项目实施准备
8.3.4.项目实施与检查
8.3.5 项目评价与讨论
8.4 拓展实训
8.5 知识拓展
8.5.1 概述
8.5.2 夹具计算机辅助设计的类型和基本模块
8.5.3 夹具计算机辅助设计的数据库和零件的信息描述及输入
8.5.4 夹具结构的数学模型
本章小结
思考与练习
第9章 现代机床夹具
9.1 工作场景导入
9.2 基础知识
9.2.1 现代机床夹具的发展方向
9.2.2 通用可调夹具
9.2.3 成组夹具
9.2.4 组合夹具
9.2.5 随行夹具和自动化夹具
9.2.6 数控机床夹具
9.3 回到工作场景
9.3.1 项目分析
9.3.2 项目工作计划
9.3.3 项目实施准备
9.3.4 项目实施与检查
9.3.5 项目评价与讨论
9.4 拓展实训
9.5 工程实践案例
本章小结
思考与练习
附录
一、机械加工工艺定位符号与夹紧符号
二、常用夹具元件的材料、热处理和公差配合
三、钻套及衬套尺寸
四、常用刀具的直径公差
五、对刀块尺寸
六、定位键尺寸
七、机床联系尺寸
八、组合夹具元件
九、定位误差计算示例
十、齿形定位时的计算
参考文献