谈数控车削工件装夹教学
数控技术应用专业教学中，数控车削工件装夹知识是学生重要的学习内容，宜用理论与实践相结合的教学手段。在学生从初步认识到掌握应用实践的教学过程中，我们采用分阶段教学方法，教学过程是：
第一阶段，在普通车削或数控车削认识实习时，学生在实习教师的指导下，认识并使用车削夹具，对车削装夹有初步的了解。
第二阶段，在车削装夹的认识实习的基础上，通过理论教学，学生系统认识数控车床夹具、理解车削装夹原理、具有一定的工艺选用能力。
第三阶段，数控车削中、高级实训教学时，通过加工工艺分析练习和工实践，学生达到能根据具体加工要求和条件熟练分析车床装夹要求，设计适当装夹方案并在实践中应用和检验。
下面主要讨论第二阶段理论教学中的教学思路的设计。
学生通过第一阶段认识实习，已经具有一定的实践经验，掌握了工件装夹一些操作方法和要点但对装夹原理、装夹设计较含糊；第二阶段的学习，应解决第一阶段留下的疑问，并为第三阶段的装夹工艺设计和实践积累理论基础，教学目的主要定位于三个方面：
1. 熟悉理解零件车削加工特点下的装夹和定位要求。
2. 理解适合于车削工件结构特点的装夹要。
3. 理解数控车床特点下的装夹新要求。
4. 熟悉数控车床各类夹具的种类、特点、选用、装夹要点。
教学过程设计如下：
一、工件定位夹紧常识教学内容回顾
在展开第二阶段的教学前引导学生回顾思考的内容有：⑴工件位原理。⑵回转类工件加工面的定位基准选择。⑶工件粗、精加工时的定位面的选择及定位元件。⑷工件夹紧时对夹紧力大小、方向、作用点的选择要点。
二、数车装夹工艺思考的因素
（1）车削加工对装夹的基本要求
从第一阶段的认识实践中总结削加工装夹特点：
1. 工件都是绕机床主轴的旋转，实现主运动并提供切削力矩；
2. 工件加工面的回转中心应是工件的径向基准；
3. 车床的夹具主要是指安装在车床主轴上的夹具，夹具和机床主轴相连接并带动工件一起随主轴旋转；夹具除了各种卡盘、顶尖等通用夹具或其他机床附件外，还包括根据加工的需要设计出各种心轴或其他专用夹具。
4. 车床的夹具应能方便地满足工件轴向定位、找正回转基准中心、加工时保持定位和传递切削力矩的夹紧。
（二） 数控车削特点及对车削装夹提出的新要求
1. 数控车削特点：数控车削具有高效率、高精度、高速切削和自动化的特点。
2．对装夹提出的新要求：高效率→结构简单、通用性强，一次装夹加工多个表面，便于在机床上安装夹具及迅速装卸工件；高精度→夹具应具有较高的定位精度和刚性；高速高速、甚至超高速.削→克服离心力保证夹紧；自动化→工件自动传输、定心、定位和夹紧。
（三）工件特点对车削装夹提出的新要求
数控车削工件的长、短、粗、细与数控车夹具的主要分类：短轴类零件和盘类零件→一端夹持的圆周定位夹具，如自定心卡盘；长度尺.较大或加工工序多的轴类零件→两顶尖定心定位夹具。
引导学生用装夹时对工件定位平衡的要求来分析理解，进一步拓展理解：不粗不长工件→宜用卧车，圆周定位夹具一端夹持粗大且重工件→宜用立车，圆周定位夹具一端夹持长工件→宜用卧车，两顶尖定.定位夹具细长工件→宜用卧车，两顶尖定心定位，加中心架辅助支撑。
（四）教学思路设计说明
学生已经具有一定的普通车削和数控车削实训经验，但对装夹原理、装夹要点较含糊，拟通过引入部分教学，引导学生用刚学过的定位、夹紧原理对实习中的装.现象进行分析，把模糊的认识总结疏理成一定的规律，同时为理解新课内容打下良好基础。教学方法从已知到未知，从现象到本质的教学设计安排，容易使学生进入学习状态，发生学习兴趣，符合认知规律。
三、数控车床各类夹具认识教学
数控车床各类夹具主要分如下两个部分：
1. 圆周定位夹具，包括：三爪卡盘及软卡爪、液压动力卡盘、可调卡爪式卡盘、高速动力卡盘。
2. 轴类零件中心孔定心装夹包括：主轴顶尖和尾座顶尖，中心孔，自动夹紧拨动卡盘，拨齿顶尖，复合卡盘等。
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首先，以三爪卡盘的装夹为基本主线分析这类装夹的共性的基本要求、要点、注意事项。
其次，根据数控车削不同的加工情境、条件变化和要求延伸拓展讲述液压动力卡盘及应用，可调卡爪式卡盘及应用、高速动力卡盘及应用。
最后，总结圆周定位夹具类选用：自定心装夹最利于数控车削加工，符合数车高效、自动化、迅速装卸要求，充分发挥机床潜能，当夹持部分与加工部分不同心时选可调卡爪式卡盘；自动化要求高时选液压动力卡盘，主轴高速加工时选用高速动力卡盘。根据工件定位部分直径大小对正、反爪的选用；根据工件加工面精度要求对软、硬爪的选用。
总结如下： （二）中心孔定心定位夹具教学
首先，分析中心孔定心装夹的基本要求，中心孔、顶尖选择注意事项及对定心定位的精度影响。引导学生回顾中心孔定位装夹对自由度的限定，并对各种形式中心孔应用进行比较。
其次，分析这类装夹有拨动工件与主轴共同旋转的要求，注意对拨动与定位的关系分析。
最后，根据数控车削不同的加工情境、条件变化和要求延伸拓展讲述拨动工件与主轴共同旋转的夹具：自动夹紧拨动卡盘、拨齿顶尖、复卡盘。
四、用案例讨论教学探讨装夹要点
在教学中安排讨论课题内容，要贴近装夹实践，学生已有了在实习中的感性认识，容易激发学生学习兴趣，活跃了教学气氛；举例说明“一夹一顶”装夹方案课题讨论。“一夹一顶”装夹如图1所示
（一）讨论的论题及过程
1. 介绍“一夹一顶”装夹方案形式及应用情境。
2. 引导讨论夹、顶的定位的找心原理？
3. 引导讨论夹持端夹持长长度对定位的影响？
4. 引导讨论夹持端定位面精度对定位的影响？
5. 引导讨论应用“一夹一顶”装夹方案时，为防止工件由于切削力的作用而产生轴向位移对轴向定位的要求和方案。
6. 师生共同总结“一夹一顶”装夹要点和应用方法。
（二）讨论教学的设计说明
讨论教学时，引导学生应用定位、装夹分析装夹方案，不仅能巩固已学过的知识，而且能增强了学生优化装夹方案的思维分析能力，培养学生对知识真正做到活学活用的意识。讨论中，应敏锐地观察到学生论点的可取之处和存在问题，灵活地掌握讨论分析的侧重点，善于把握讨论的方向，层层深入，完成讨论教学的任务。
五、作业及辅导设计
作业的内容的精心选择有利于学生总结和巩固学过的知识要点，学生很难在有限的课堂时间真正地理解掌握，安排为课后习题有利于学生有足够的时间研究、盥邸⒔涣鳌Ｗ饕德厶獾难≡癫嘀匾导学生对学习内容的提升、总结，形成对自己有用的工艺思想。建议设计的作业论题包括如下内容：
1. 总结圆周定位夹具的共性、选用；轴类零件中心孔定心装夹共性、选用。
2. 从车削特点和被加工工件特点总结车床装夹的要睢
3. 总结数控车削加工特点对车削装夹提出的新要求。
在教学时，除了对教学内容和教学过程的精心设计外，还应注意结合学生认知特点的教学方法，主要教学方法总结如下：
启发教学：由此及彼地从学生已有的知识，启发学生尝试推导羁夹轮识，使学生对知识感到兴趣，充分发挥学生自主学习的能力和创新能力。如，完成三爪卡盘讲述后，再从数控加工的特点出发，引导学生根据数控车削不同的加工情境、条件变化和要求延伸拓展探究液压动力卡盘及应用，可调卡爪式卡盘及应用、高速动力卡盘及应用。这样的教学设钏悸罚符合逻辑，过渡自然，明确前因后果，容易让学生进行知识综合，一以贯之。
案例教学：通过典型案例教学来帮助学生掌握数控工艺的设计能力。教学中，先提出任务，然后教师示范解决方案，充分调动学生学习积极性，培养学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。罾应突出实用性，引导学生去研究现实应用问题。
倡导自主、合作、探究的学习方法。坚持课堂上精讲的原则，每次授课都有鲜明的主题，每个任务都有明确的目的。在教学中，注意引导学生主动自觉学习。引导同学课余自己看书，上网查找资料。鼓励讨论，合作，鼓励开发畲葱隆