机械制造工艺学 第二版 课后答案(1)
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32、车床夹具分为几类？各有何特点？
. 答：车床夹具分类： w1．心轴类车床夹具：适用于工孔定位，加工套类，盘类等回转体零件。
2．角铁类车床夹具：结构不对称，用于加工壳体，支座，杠杆接头等零件的
w回转面和端面。 w3．卡盘类车床夹具：加工的零件大多以外圆及端面定位的对称零件，多采用定
心夹紧机构，结构基本对称，回转时的平衡影响较小。
.khd 11、机床夹具通常由哪几部分组成？ w答：机床夹具的组成部分：1.定位元件
2．夹紧元件
w 3．对刀和导引元件 w 4．夹具体
5．其它零件及装置 12、 常见的定位方式、定位元件有哪些？ 答：⑴工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承
⑵工件以外圆定位：V 形块、定位套、半园套、圆锥套
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.com 21、钻床夹具分哪些类型？各类钻模有何特点？ w 答：钻床夹具分为： a 1.固定式钻模：加工精度高，用于立式钻床上加工直径较大的单孔及同轴线
. 较大，自锁性能好，应用适合手动夹紧机构。但夹紧 w 动作缓慢，效率低，不宜使用在自动化夹紧装置上；
⑶偏心夹紧机构：操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，
a 夹紧力小，自锁性能差，因此常用于切削力不大，夹
紧行程较小，振动较小的场合。
d 17、如图所示零件以平面 3 和两个短 V 形块 1、2 进行定位，试分析该定 www.kh 位方案是否合理?各定位元件应分别限制哪些自由度？如何改进？
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件的定位表面相接触，只要相接触就会限制相应的自由度，使工件的位置得到确
定，至于工件在支承点上未经夹紧的缘故。
8、 根据六点定位原理,分析图中各工件需要限制哪些的自由度,指出工序基准,选 择定位基准并用定位符号在图中表示出来。
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w.com 9、 分析图所示的定位方案，指出各定位元件分别限制了哪些自由度，判断有无 www.khda 欠定位与过定位，并对不合理的定位方案提出改进意见。
c 2、某机床厂年产 CA6140 卧式车床 2000 台，已知机床主轴的备品率为 15%， . 机械加工废品率为 5%。试计算主轴的年生产纲领，并说明属于何种生产类型，
工艺过程有何特点？若一年工作日为 280 天，试计算每月(按 22 天计算)的生产
w 批量。
解：生产纲领公式 N=Qn(1+α)(1+β)=（1＋15％）（1＋5％）=2415 台/年
答：镗床夹具的引向支架可分为：
w1．单面前导向：单个导向支架布置在刀具前方，适于加工孔径 D>60mm，加
工长度 L<D 的通孔。
ww2．单面后导向：单个导向支架布置在刀具后方，适于加工盲孔或 D<60mm 的通孔，装卸更换刀方便。
3．单面双导向：刀具后方两个导向镗套，镗杆与机床主轴浮动联接。
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应用范围：回转分度装置：主要加工有一定回转角度要求的孔系，槽或多面
a 体。 直线移动分度装置：主要加工有一定距离要求的平等孔系和槽。 25、影响分度精度的因素有哪些?如何提高分度精度？
d 答：影响分度精度的因素有：分度对定机构的选择，防尘措施。
26、用双镗套引导镗杆的镗模工作时，镗杆与机床主轴应如何联接？机床主轴
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Δ a 差 BC
⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差，即
d 基准位移误差 ΔJW
15、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求?
h 答：⑴方向：
k ①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性
②夹紧力方向应使工件变形尽可能小
.③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小；
⑵夹紧力作用点：
29、 决定铣床夹具 U 型耳座尺寸的原始依据是什么？
c 答：决定铣床夹具 U 型耳座的尺寸的原始依据是先铣床工件台的形状结构以及 T 型槽的距离。 30、铣床夹具与铣床工作台的联接方式有哪几种？
. 答：铣床夹具与铣床工作台的联接方式： w 1．定位健与铣床工作台的 T 型槽配合
2．在夹具体的侧面加工一窄长平面作为夹具安装时的找正基面。
4．花盘类车床夹具：夹具体一般为圆盘形零件，装夹工件一般形状较复杂。
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33、 车床夹具和车床主轴的联接方式有哪几种？各有何特点? 答：车床夹具与主轴的联接方式：
1．夹具通过锥柄安装车床主轴锥孔中，优点：定心精度较高，适于径向尺寸 D<140mm 或 D<(2~3)d 小型夹具
2．夹具通过过度盘与机床主轴联接，适用于径向尺寸较大的夹具，使用过渡 盘，增强夹具的通用性。
www.khda 查表属于成批生产,生产批量计算:
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www.khdaw.com 定位？各举例说明。 答：六点定位原理：在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工件的定位基准相
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接触，来限制工件的六个自由度，称为六点定位原理。 完全定位：工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置。 不完全定位：没有全部限制在六个自由度，但也能满足加工要求的定位。 欠定位：根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位。
a 31、在铣床夹具中，对刀块和塞尺起什么作用？这种情况下，对刀尺寸如何计
算？
d 答：铣床夹具中，对刀块和塞尺是对刀装置，更迅速准确地确定铣刀和夹具中的 h 相对位置。
其尺寸塞尺厚度或直径一般为 3—5mm，公差为 h6，设计时夹具图上应标明
k 塞尺的厚度及对刀块工作表面与定位元件之间的尺寸和公差。
而实际生产中常采用类比的方法估算夹紧力。
16、试分析 3 种基本夹紧机构的优缺点及其应用。
m 答：基本夹紧机构有： o ⑴斜楔夹紧机构：结构简单，工作可靠，机械效率低，很少直接用于手
动夹紧，常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中；
c ⑵螺旋夹紧机构：螺旋升角小于斜楔的楔角，扩力作用远大于斜楔夹紧
机构，结构也很简单，易于制造，夹紧行程大，扩力
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com 5-10、什么是机床夹具？举例说明夹具在机械加工中的作用。
答：机床夹具：是在机床上用以装夹工件连续切削顺利进行的一种工艺装备。
. 机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度； ②减少辅助工时，提高劳动生产率； w ③扩大机床的使用范围，实现一机多能。 a 举例：用 V 形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及 工件相对于刀具和机床的位置精度。如图 a.b
h 的工作精度是否影响加工精度？
答：用双镗套引导镗杆的镗模工作时，镗杆与机床主轴用浮动接头联接，由于镗 杆与接头体之间留有间隙以便浮动，接头体的锥柄安装在机床主轴的锥孔
k 中，能自动补偿镗杆与机床主轴之间的偏差，因此，机床主轴的工作精度不
影响加工精度。
. 27、镗床夹具可分为几类？各有何特点？其应用场合是什么？
过定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度。
w.khdaw.com （d）一面两销定位，X，两个圆柱 销重复限制，导致工件孔无法同时与两 w销配合，属过定位情况。 w7、“工件在定位后夹紧前,在止推定位支承点的反方向上仍有移动的可能性,因此
其位置不定”,这种说法是否正确?为什么? 答：不正确，保证正确的定位时，一定要理解为工件的定位表面一定要与定位元
⑶工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴
⑷工件以组合表面定位：一面两销
13、辅助支承与自位支承有何不同？
答：辅助支承用来提高支承件零件刚度，不是用作定位支承点，不起消
除自由度作用；自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定
位基准位置的变化而自动与之适应，但一个自位支承只起一个定位支承点的
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4．双面单导向：导向支架分别在工件的两侧，适用于加工孔径较大，工件孔 的长径比大于 1。5 的通孔。 28、镗套有几种?怎么使用？ 答：镗套有：
1．固定式镗套：开有油槽，设有压配式油杯，外形小，结构简单，适于低速 镗孔。
2．回转式镗套：在镗孔过程中，随镗杆一起转动，只有相对移动无相对转动，
m 从而减少了镗套的磨损，适用于高速镗削，当加工孔径大于镗套孔径，需 o 要在回转镗套上开引刀槽，同时必须在镗杆和旋转导套间设置定向键。
w①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的
w支撑面内
w ②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上
③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面；
⑶夹紧力的大小：
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夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。采用分析计算，
一般根据切削原理求切削力 F，算出惯心力，离心力，列出平衡方程式， 算出理论夹紧力 Q’，为安全起见，考虑安全系数 K，因此实际夹紧力 Q=KQ’，K 取值范围 1.5～3，粗加工 2.5～3，精加工 1.5～2，由于加工 中切削力随刀具的磨钝、工件材料性质和余量的不均匀等因素变化，因
3．没有过渡盘多采用过渡盘与夹具体合成一个零件设计。
m 34、车床夹具设计时，应从哪些方面考虑夹具使用的安全问题？ o 答：设计夹具时，应以下几方面考虑安全问题：
车床夹具的夹具体，应设计成圆形机构，夹具上各元件不应突出夹具体的轮
c 廓外，当夹具上有不规则的突出部分，或有切削液飞溅及切屑缠绕，应设计 www.khdaw. 防护罩。
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机械制造工艺学（上）思考题及参考答 案
1、 什么叫生产过程，工艺过程，工艺规程？ 答：生产过程：从原材料变成成品的劳动过程的总和。
m 工艺过程：在生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位 置关系的过程。
o 工艺规程：在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按 规定的表格形式写成的工艺文件。
m 作用。 o 14、什么是定位误差?试述产生定位误差的原因。
答：定位误差：是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差，
c 由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对
于定位基准是不变的，因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大
. 变动量。 w 造成定位误差的原因：⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误
的孔
d 2.分度式钻模：有回转式和直线式分度，工件一次安装可顺序加工各孔。
3.翻转式钻模：用于加工同一表面或不同表面上的孔，适合中小批量加工。
h 4.盖板式钻模：没有夹具体，定位元件和夹紧装置直接安装在钻模板上，切 k屑易于清除。
5.滑柱式钻模：夹具可调，操作方便，夹紧迅速，钻孔的垂直度和孔距精度
.不太高， www合中等精度的孔和孔系加工。
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om 23、钻模板的形式有几种？哪种的工作精度最高？
答：钻模板的形式：1 固定式 2 铰链式
c 3 可卸式；
其中固定式的工作精度最高。
. 24、 试分析分度装置的功用、类型及其应用范围？
答：分度装置功用：当工件一次装夹后，需要按一定角度或一定距离加工一组平 面。
w 类型：回转分度装置和直线移动分度装置
. 答：车床夹具分类： w1．心轴类车床夹具：适用于工孔定位，加工套类，盘类等回转体零件。
2．角铁类车床夹具：结构不对称，用于加工壳体，支座，杠杆接头等零件的
w回转面和端面。 w3．卡盘类车床夹具：加工的零件大多以外圆及端面定位的对称零件，多采用定
心夹紧机构，结构基本对称，回转时的平衡影响较小。
.khd 11、机床夹具通常由哪几部分组成？ w答：机床夹具的组成部分：1.定位元件
2．夹紧元件
w 3．对刀和导引元件 w 4．夹具体
5．其它零件及装置 12、 常见的定位方式、定位元件有哪些？ 答：⑴工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承
⑵工件以外圆定位：V 形块、定位套、半园套、圆锥套
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.com 21、钻床夹具分哪些类型？各类钻模有何特点？ w 答：钻床夹具分为： a 1.固定式钻模：加工精度高，用于立式钻床上加工直径较大的单孔及同轴线
. 较大，自锁性能好，应用适合手动夹紧机构。但夹紧 w 动作缓慢，效率低，不宜使用在自动化夹紧装置上；
⑶偏心夹紧机构：操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，
a 夹紧力小，自锁性能差，因此常用于切削力不大，夹
紧行程较小，振动较小的场合。
d 17、如图所示零件以平面 3 和两个短 V 形块 1、2 进行定位，试分析该定 www.kh 位方案是否合理?各定位元件应分别限制哪些自由度？如何改进？
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件的定位表面相接触，只要相接触就会限制相应的自由度，使工件的位置得到确
定，至于工件在支承点上未经夹紧的缘故。
8、 根据六点定位原理,分析图中各工件需要限制哪些的自由度,指出工序基准,选 择定位基准并用定位符号在图中表示出来。
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w.com 9、 分析图所示的定位方案，指出各定位元件分别限制了哪些自由度，判断有无 www.khda 欠定位与过定位，并对不合理的定位方案提出改进意见。
c 2、某机床厂年产 CA6140 卧式车床 2000 台，已知机床主轴的备品率为 15%， . 机械加工废品率为 5%。试计算主轴的年生产纲领，并说明属于何种生产类型，
工艺过程有何特点？若一年工作日为 280 天，试计算每月(按 22 天计算)的生产
w 批量。
解：生产纲领公式 N=Qn(1+α)(1+β)=（1＋15％）（1＋5％）=2415 台/年
答：镗床夹具的引向支架可分为：
w1．单面前导向：单个导向支架布置在刀具前方，适于加工孔径 D>60mm，加
工长度 L<D 的通孔。
ww2．单面后导向：单个导向支架布置在刀具后方，适于加工盲孔或 D<60mm 的通孔，装卸更换刀方便。
3．单面双导向：刀具后方两个导向镗套，镗杆与机床主轴浮动联接。
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应用范围：回转分度装置：主要加工有一定回转角度要求的孔系，槽或多面
a 体。 直线移动分度装置：主要加工有一定距离要求的平等孔系和槽。 25、影响分度精度的因素有哪些?如何提高分度精度？
d 答：影响分度精度的因素有：分度对定机构的选择，防尘措施。
26、用双镗套引导镗杆的镗模工作时，镗杆与机床主轴应如何联接？机床主轴
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Δ a 差 BC
⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差，即
d 基准位移误差 ΔJW
15、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求?
h 答：⑴方向：
k ①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性
②夹紧力方向应使工件变形尽可能小
.③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小；
⑵夹紧力作用点：
29、 决定铣床夹具 U 型耳座尺寸的原始依据是什么？
c 答：决定铣床夹具 U 型耳座的尺寸的原始依据是先铣床工件台的形状结构以及 T 型槽的距离。 30、铣床夹具与铣床工作台的联接方式有哪几种？
. 答：铣床夹具与铣床工作台的联接方式： w 1．定位健与铣床工作台的 T 型槽配合
2．在夹具体的侧面加工一窄长平面作为夹具安装时的找正基面。
4．花盘类车床夹具：夹具体一般为圆盘形零件，装夹工件一般形状较复杂。
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33、 车床夹具和车床主轴的联接方式有哪几种？各有何特点? 答：车床夹具与主轴的联接方式：
1．夹具通过锥柄安装车床主轴锥孔中，优点：定心精度较高，适于径向尺寸 D<140mm 或 D<(2~3)d 小型夹具
2．夹具通过过度盘与机床主轴联接，适用于径向尺寸较大的夹具，使用过渡 盘，增强夹具的通用性。
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www.khdaw.com 定位？各举例说明。 答：六点定位原理：在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工件的定位基准相
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接触，来限制工件的六个自由度，称为六点定位原理。 完全定位：工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置。 不完全定位：没有全部限制在六个自由度，但也能满足加工要求的定位。 欠定位：根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位。
a 31、在铣床夹具中，对刀块和塞尺起什么作用？这种情况下，对刀尺寸如何计
算？
d 答：铣床夹具中，对刀块和塞尺是对刀装置，更迅速准确地确定铣刀和夹具中的 h 相对位置。
其尺寸塞尺厚度或直径一般为 3—5mm，公差为 h6，设计时夹具图上应标明
k 塞尺的厚度及对刀块工作表面与定位元件之间的尺寸和公差。
而实际生产中常采用类比的方法估算夹紧力。
16、试分析 3 种基本夹紧机构的优缺点及其应用。
m 答：基本夹紧机构有： o ⑴斜楔夹紧机构：结构简单，工作可靠，机械效率低，很少直接用于手
动夹紧，常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中；
c ⑵螺旋夹紧机构：螺旋升角小于斜楔的楔角，扩力作用远大于斜楔夹紧
机构，结构也很简单，易于制造，夹紧行程大，扩力
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com 5-10、什么是机床夹具？举例说明夹具在机械加工中的作用。
答：机床夹具：是在机床上用以装夹工件连续切削顺利进行的一种工艺装备。
. 机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度； ②减少辅助工时，提高劳动生产率； w ③扩大机床的使用范围，实现一机多能。 a 举例：用 V 形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及 工件相对于刀具和机床的位置精度。如图 a.b
h 的工作精度是否影响加工精度？
答：用双镗套引导镗杆的镗模工作时，镗杆与机床主轴用浮动接头联接，由于镗 杆与接头体之间留有间隙以便浮动，接头体的锥柄安装在机床主轴的锥孔
k 中，能自动补偿镗杆与机床主轴之间的偏差，因此，机床主轴的工作精度不
影响加工精度。
. 27、镗床夹具可分为几类？各有何特点？其应用场合是什么？
过定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度。
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其位置不定”,这种说法是否正确?为什么? 答：不正确，保证正确的定位时，一定要理解为工件的定位表面一定要与定位元
⑶工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴
⑷工件以组合表面定位：一面两销
13、辅助支承与自位支承有何不同？
答：辅助支承用来提高支承件零件刚度，不是用作定位支承点，不起消
除自由度作用；自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定
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4．双面单导向：导向支架分别在工件的两侧，适用于加工孔径较大，工件孔 的长径比大于 1。5 的通孔。 28、镗套有几种?怎么使用？ 答：镗套有：
1．固定式镗套：开有油槽，设有压配式油杯，外形小，结构简单，适于低速 镗孔。
2．回转式镗套：在镗孔过程中，随镗杆一起转动，只有相对移动无相对转动，
m 从而减少了镗套的磨损，适用于高速镗削，当加工孔径大于镗套孔径，需 o 要在回转镗套上开引刀槽，同时必须在镗杆和旋转导套间设置定向键。
w①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的
w支撑面内
w ②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上
③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面；
⑶夹紧力的大小：
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夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。采用分析计算，
一般根据切削原理求切削力 F，算出惯心力，离心力，列出平衡方程式， 算出理论夹紧力 Q’，为安全起见，考虑安全系数 K，因此实际夹紧力 Q=KQ’，K 取值范围 1.5～3，粗加工 2.5～3，精加工 1.5～2，由于加工 中切削力随刀具的磨钝、工件材料性质和余量的不均匀等因素变化，因
3．没有过渡盘多采用过渡盘与夹具体合成一个零件设计。
m 34、车床夹具设计时，应从哪些方面考虑夹具使用的安全问题？ o 答：设计夹具时，应以下几方面考虑安全问题：
车床夹具的夹具体，应设计成圆形机构，夹具上各元件不应突出夹具体的轮
c 廓外，当夹具上有不规则的突出部分，或有切削液飞溅及切屑缠绕，应设计 www.khdaw. 防护罩。
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机械制造工艺学（上）思考题及参考答 案
1、 什么叫生产过程，工艺过程，工艺规程？ 答：生产过程：从原材料变成成品的劳动过程的总和。
m 工艺过程：在生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位 置关系的过程。
o 工艺规程：在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按 规定的表格形式写成的工艺文件。
m 作用。 o 14、什么是定位误差?试述产生定位误差的原因。
答：定位误差：是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差，
c 由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对
于定位基准是不变的，因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大
. 变动量。 w 造成定位误差的原因：⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误
的孔
d 2.分度式钻模：有回转式和直线式分度，工件一次安装可顺序加工各孔。
3.翻转式钻模：用于加工同一表面或不同表面上的孔，适合中小批量加工。
h 4.盖板式钻模：没有夹具体，定位元件和夹紧装置直接安装在钻模板上，切 k屑易于清除。
5.滑柱式钻模：夹具可调，操作方便，夹紧迅速，钻孔的垂直度和孔距精度
.不太高， www合中等精度的孔和孔系加工。
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om 23、钻模板的形式有几种？哪种的工作精度最高？
答：钻模板的形式：1 固定式 2 铰链式
c 3 可卸式；
其中固定式的工作精度最高。
. 24、 试分析分度装置的功用、类型及其应用范围？
答：分度装置功用：当工件一次装夹后，需要按一定角度或一定距离加工一组平 面。
w 类型：回转分度装置和直线移动分度装置