任务三 三爪自定心卡盘结构和卡爪的拆装

学情分析（1）本班学生在学习车工技能训练前已经完成半个学期的专业理论学习，包括机械基础、机械制图、车工工艺、金属材料等专业课程，掌握一定的机械结构原理理论基础。

（2）学生对车床的机械结构实物、机械装拆从来没有接触过，缺少动手能力，部份学生对机械装拆油污有一定的抵触心理。

（3）由于教具为三爪自定心卡盘，重量和体积较大，存在一定的安全隐患，课前必须注重学生的规范操作和安全意识教育。

教学过程设计教室布置图附件表附件1：三爪自定心卡盘结构和卡爪的拆装任务书附件2：小组评价表附件3：教师评价表《三爪自定心卡盘结构和卡爪的拆装》教学过程学习活动教师活动学生活动设计意图下达任务（20分钟）一、【组织教学】（4分钟）1.组织学生按之前分组就坐，准备好相关学习书箱笔记本，考勤并填写考勤记录表。

2.检查教学设备、工具等是否正常齐备。

3.检查学生穿着、防护等是否达到要求，并作严格要求。

按照座位就坐，准备好相关书籍、笔记本、检查衣着是否达要求。

调整情绪使学生能更快的进入学习状态。

二、【复习旧课】（5分钟）引导学生观看右图【提问】1.车床溜板箱正面大手轮轴上的刻度第转一格表示车床那个方向移动多大距离？2.车床尾座由那几部份组成？它们分别有什么作用？学生回答 :（略）【点评】：补充纠正学生的回答。

强调：床鞍纵向移动1mm。

由底座主体、手轮、尾座固定手柄、套筒锁紧手柄、套筒等组成，其中底座主体主要是与床身导轨联接，起到支撑与坚固作用；手轮作是是将旋转运动通过丝杆变为套筒的直线运动，从而顶住零件加工；尾座固定手柄是实现床向与尾座坚固作用；套筒锁紧手柄是实现套筒与尾座坚固作用。

观察、思考、积极回答问题。

以问题引入，复习巩固上节课知识，为进入本课堂学习做准备。

三、【情境分析】（5分钟）【提问】回忆之前我们学习过的钳工实习，在装夹零件是所使用的台虎钳工作原理及优缺点？学生回答 :（略）【讲解】台虎钳在装夹零件时的优点是操作方便快捷、夹紧力大，缺点是夹紧重复精度底低、夹紧圆柱类的零件不方便。

根据所学知识积极思考回答问题。

理解卡盘装夹的意义，尽快适应课堂根据情境分析，说明项目内下达任务20分钟引入车床三爪卡盘卡盘是机床上用来夹紧工件的重要机械装置，由于卡盘封闭结构原因，其内部结构和工作原理对大家一直是个迷，而卡盘的精度直接影响到零件加工质量，卡盘卡爪属于磨损件，在使用一段时间后会出现精度下降，需要重新更换或修整，在更换过程中如何正确安装卡爪成为大家必须掌握的技能之一。

【PPT展示】图1-1车床传动机构图1-2车床主运动和进给运动【提问】分析图1-1和图1-2简要说明卡盘在车床加工零件时的重要性？学生回答 :（略）【讲解】卡盘是直接作用于车床的零件的加工，它的精度和质量直接影响零件的加工效率和质量）四、【任务布置】（6分钟）1.分发任务书（附件1）2.讲解任务书的要点3.结合任务书给学生解答部份知识要点教学任务。

观看PPT思考图中表达意思，积极思考回答问题。

接受任务书，分析熟悉任务书内容，查阅相关书箱，小组讨论。

容的重要性，并按企业车间生产模式下达任务，让学生清楚项目内容项目，通过思考初步对教学内容有个整体认识，小组讨论可以提高学生的分析表达能力、团队协助能力。

学习活动活动内容学生活动设计意图新授知识30分钟一、【卡盘的用途和分类】（8分钟）（一）卡盘的用途（4分钟）【PPT展示】卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置。

利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动，把工件夹紧和定位的机床附件。

不同形式的卡盘卡爪可以安装夹紧不同类型的零件，如图1-3。

卡盘一般由卡盘主体、活动卡爪和卡爪驱动机构几部分组成。

图1-3三爪卡盘夹持零件（二）卡盘的分类（4分钟）【提问】车床加工和铣床加工所使用的夹具有那些不同？学生回答：（略）【讲解】(提示：由于车床加工的的旋转类零件一般使用三爪卡盘四爪卡盘进行装夹，而铣床多用台虎钳作为装夹工具。

）卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置。

从卡盘爪数上面可以分为两爪卡盘、三爪卡盘、四爪卡盘、六爪卡盘和特殊卡盘。

从使用动力上可以分为手动卡盘、气动卡盘、液压卡盘、电动卡盘和机械卡盘。

从结构上还可以分为中空型和中实型。

观看PPT展示，记录卡盘在车床加工中的应用场景。

根据老师提出的问题积极思考作答。

通过PPT展示案例加强学生对卡盘的认知程度，对车床加工相关工艺知识有初步了解。

通过图片展示，学生直观地认识卡盘的结构，形象具体学生更加容易掌握。

新授知识（30分钟）【PPT展示】展示PPT，引导学生观察图片，结合图片分别讲解三爪卡盘的分类，并指导学生做好任务书的相关内容填写工作。

两爪卡盘三爪卡盘四爪卡盘六爪卡盘气动卡盘特殊卡盘图1-4卡盘的分类在实际使用过程中根据不同机床型号、加工零件类别、零件尺寸等按照规格选用合适的卡盘。

三爪自定心卡盘的的规格及其夹持范围附表1。

图1-5卡盘的基本尺寸附表1观看PPT展示，观察卡盘形态，做好笔记。

根据老师提出的问题积极思考作答。

根据附表掌握查阅相关数据，做好笔记。

通过图表，清楚展示卡盘有关数据。

学生必须掌握不同的零件尺寸、形状能从附表中找出能够满足加工条件的卡盘。

通过图表，清楚展示卡盘有关数据。

学生必须掌握不同的零件尺寸、形状能从附表中找出能够满足新授知识30分钟加工条件的卡盘。

新授知识30分钟三、【三爪自定心卡盘结构组成】（10分钟）【PPT展示】图1-6三爪自定心卡盘结构组成展示PPT，引导学生观察图片，结合图片分别讲解三爪卡盘的结构组成，并指导学生做好任务书的相关内容填写工作。

【讲解】三爪卡盘由卡盘主体、活动卡爪、大锥齿轮（背面有端面螺纹）和小锥齿轮机构组成。

三爪卡盘上三个卡爪导向部分的下面，有螺纹与碟形伞齿轮背面的平面螺纹相啮合，当用扳手通过四方孔转动小锥齿轮时，带动大锥齿轮转动，背面的端面螺纹同时带动三个卡爪向中心靠近或退出，实现自动定心和夹紧﹐适于夹持圆形﹑正三角形或正六边形等的工件。

卡盘主体：由前后壳两部份组成，中央有通孔，以便通过工件或棒料；背部有圆柱形或短锥形结构，通过法兰盘与机床主轴端部相联接。

a卡盘主体前壳b卡盘主体后壳图1-7三爪自定心卡盘主体卡爪：直接作用于夹持工件或把工件夹紧和定位的零件，其360度均匀分布，使三个卡爪同仔细观察图片特征，做好笔记并填写部份任务书内容。

根据老师提出的问题积极思考，得出结论并总结，做好笔记。

通过视频动画，将卡盘的结构和工作原理分解，学生通过观看视频动画更直观明了。

新授知识30分钟时向中心靠近或退出完成定位夹紧工作。

a正爪b反爪图1-8卡爪大锥齿轮：小锥齿轮带带动大锥齿轮转动，背面的端面螺纹同时带动三个卡爪向中心运动。

图1-9大锥齿轮（背面有端面螺纹）小锥齿轮：卡盘主体上360度均匀分布3个小锥齿轮，用卡盘板手驱动小锥齿轮从而驱动大锥齿轮，大锥齿轮的背面有阿基米德螺旋槽，与3个卡爪相啮合驱动卡爪。

图1-10小锥齿轮仔细观察图片特征，做好笔记并填写部份任务书内容。

根据老师提出的问题积极思考，得出结论并总结，做好笔记。

通过视频动画，将卡盘的结构和工作原理分解，学生通过观看视频动画更直观明了。

新授知识30分钟四、【三爪自定心卡盘卡爪的拆装】（12分钟）【播放微视频】 《三爪自定心卡盘的拆装》引导学生观看《三爪自定心卡盘的拆装》，初步认识三爪自定心卡盘的拆装过程为后面的教学做好充分的准备。

【提问】请同学从视频中的拆装过程总结归纳要点进行汇报。

学生回答：（略）【讲解】由于卡爪的拆装对于初学者存在一定的安全，包括人身安全、设备安全，所以在拆装前要要做好相关准备工作。

首先机床处于停机状态，按下急停开关（图1-11），切断机床设备电源（图1-12将电源开关由ON切至OFF位置），在靠近卡盘处的床身导轨上垫上一块木板，以保护导轨面不爱撞击。

图1-11 图1-12（一）卡爪的拆卸（4分钟）【讲解】将卡盘扳手方榫插入小锥齿轮的方孔中逆时针方向旋转，3个卡爪同步沿径向离心移动，直至卡爪退出卡盘壳体。

由于卡爪分1、2、3号认真观看视频，记录并总结操作流程，完成部份任务书内容。

根据视频内容，回答老师提出的问题，对新知识，归纳总结,作好笔记为操作做铺垫。

通过播放视频的形式，直观和完整的展示操作流程。

播放一段不规范的操作视频，让学生对违规操作有深刻的认识。

新授知识30分钟卡爪，卡爪退出卡盘壳体的顺序为3、2、1。

卡爪退离卡盘壳体时要注意防止卡爪从卡盘壳体中跌落受损。

图1-13卡爪的拆卸（二）卡爪的安装（8分钟）【提问】在安装卡爪时首先安装那个卡爪？如何辨别卡爪的顺序？学生回答：（略）【讲解】卡爪的安装过程，首先将卡盘扳手方榫插入卡盘壳体圆柱上的方孔中，按顺时针方向旋转，当大锥齿轮背面的螺纹的螺扣转到将要接近1槽时，将1号卡爪插入壳体的1槽内，如图1—13（a），安装好1号卡爪后；继续顺时针旋转卡盘扳手，当大锥齿轮背面的螺纹的螺扣转到将要接近2槽时，将2号卡爪插入壳体的2槽内，如图1—13（b）；继续顺时针旋转卡盘扳手，当大锥齿轮背面的螺纹的螺扣转到将要接近3槽时，将3号卡爪插入壳体的3槽内，随着卡盘扳手的继续转动，3个卡爪同步沿径向向心移动，直至汇聚于卡盘的中心。

图1-14卡爪的安装认真观看视频，记录并总结操作流程，完成部份任务书内容。

根据视频内容，回答老师提出的问题，对新知识，归纳总结,作好笔记为操作做铺垫。

通过播放视频的形式，直观和完整的展示操作流程。

播放一段不规范的操作视频，让学生对违规操作有深刻的认识。

新授知识30分钟（a）1号卡爪的安装（b）2号卡爪的安装图1-15卡爪的安排顺序【讲解】在安装过程中首先我们要从3个卡爪中识别出卡爪的顺序，并将卡爪按顺序摆放好，在安装过程中按照1、2、3的顺逐一安装，辨别的方法如下。

图1-16卡爪顺序辨别【提问】拆装卡盘卡爪时容易出现的安全问题有那些？学生回答：（略）【讲解】安装过程中容易出现的安全问题有如下几点：1、缺少用电安全意识，没有将机床电源开关从ON调至OFF。

认真观看视频，记录并总结操作流程，完成部份任务书内容。

根据视频内容，回答老师提出的问题，对新知识，归纳总结,作好笔记为操作做铺垫。

通过播放视频的形式，直观和完整的展示操作流程。

播放一段不规范的操作视频，让学生对违规操作有深刻的认识。

1 2 3新授知识30分钟2、安装卡爪时没有辨别出卡爪的顺序，不按顺序安装。

3、没有在端面螺纹旋转一圈内将3个卡爪按顺序安装完毕，导致卡爪错位。

4、完装完毕后，没有将卡盘板手从卡盘上取下。

a没关闭电源b没取下卡盘板手c卡爪安装出现错位图1-17 卡爪安装出现的问题学习活动活动内容学生活动设计意图任务实施110分钟一、【分组讨论】（5分钟）按照下发任务书要求，根据教师授课内容通过小组讨论，制定操作工艺流程。