机床夹具设计》期末考试试卷答案

2009—2010学年第二学期《机床夹具设计》期末考试试卷 A 卷答案 一、
填空题：(每空2分，共计30分)
1、工件六个自由度完全限制称为完全定位，按加工要求应限制的自由度没有被
限制的定位称为欠定位，夹具上的两个或两个以上的定位元件重复约束同一个自由度的现象，称为过定位。

2、夹紧机构被称为基本夹紧机构的有 斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心轮夹紧机构。

3、工件在夹具中造成定位误差的原因为基准位移误差和基准不重合误差两种。

4、工件的装夹指的是工件的 定位 和 夹紧。

5、斜楔自锁条件是：21Φ+Φ<α 手动夹紧机构一般取α=6度~8度。

6、夹紧装置主要由动力源装置、传力机构、夹紧元件 三部分组成。

二、
判断题：(每题1分，共计10分)
1、零件在加工工艺过程中采用的基准称为工艺基准。

（√）
2、在零件图上，用以表达相关尺寸的基准称为设计基准。

（×）
3、欠定位在实际生产中是允许出现的 （×）
4、辅助支撑可以提高工件的装夹稳定性和刚性，但它不起定位作用 （√）
5、定位误差是由于夹具定位元件制造不准确所造成的加工误差 （×）
6、夹具装夹广泛应用于各种生产类型 （√）
7、组合夹具特别适用于新产品的试制 （√）
8、专用夹具是专为某一工件的某道工序的加工而设计制造的夹具 （√）
9、圆偏心轮夹紧机构，夹紧行程大、自锁可靠性强。

（×） 10、螺旋夹紧机构，夹紧可靠，自锁性能好，夹紧力和夹紧行程大。

（√） 三、多项选择（每题2分 共20分）
1、造成定位误差的原因是：（ ac ）。

a 、定位基准与工序基准不重合
b 、设计基准与工艺基准不重合
c 、定位基准的位移误差
d 、测量基准与加工基准不重合
e 、零件加工后的精度误差
2、夹紧装置设计时紧力方向的确定：（ adf ）。

a 、应尽量与工件刚度最大的方向相一致
b 、应尽量与工件柔性最好的方向相一致
c 、应平行于主要定位基准面
d 、应垂直于主要定位基准面
e 、应尽量与切削、工件重力方向相反
f 、应尽量与切削、工件重力方向相同
3、按照限制工件自由度数目的不同、工件定位方式可分：（ cdgi ）。

a 、基准定位 b 、超定位 c 、欠定位 d 、过定位 e 、毛坯定位 f 、中心定位 g 、完全定位 h 、端面定位 i 、不完全定位
4、标准V 形块两斜面的夹角有哪几种：（ cef ）。

a 、300 b 、450
c 、600
d 、750
e 、900
f 、1200
g 、1500
5、用两顶尖对工件定位时，限位面共限制工件（ ce ）自由度。

姓
名
-----------------------------班级
---------
----------
----学
号
a、一个移动
b、二个移动
c、三个移动
d、一个转动
e、二个转动
f、三个转动
四、简答题：（30分）
1．在机械加工中，机床夹具能起到哪些作用？有哪些局限性？
答：机床夹具在机械加工中的作用：
（1）缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本；
（2）保证加工精度，稳定加工质量；
（3）降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产；
（4）扩大机床的工艺范围，实现“一机多能”；
（5）在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。

机床夹具作用的局限性：
（1）专用机床夹具的设计制造周期长；
（2）对毛坯质量要求较高；
（3）专用机床夹具主要适用于生产批量大、产品品种相对稳定的场合。

2.简述组合夹具的特点。

答:
（1）灵活多变，为零件的加工迅速提供夹具，使生产周期大为缩短；
（2）节约大量设计、制造工时及金属材料消耗；
（3）减少夹具库存面积，改善管理工作；
（4）与专用夹具相比，一般显得体积较大、重量较重、刚性也稍差些。

3.简述夹具总图上应标注的5类尺寸及5类技术条件。

答：5类尺寸：（1）夹具的轮廓尺寸；
（2）工件与定位元件间的联系尺寸；
（3）夹具与刀具的联系尺寸；
（4）夹具内部的配合尺寸；
（5）夹具与机床的联系尺寸。

5类技术条件：（1）定位元件之间或定位元件与夹具体底面间的位置要求；
（2）定位元件与连接元件（或找正基面）间的位置要求；
（3）对刀元件与连接元件（或找正基面）间的位置要求；
（4）定位元件与导引元件的位置要求；
（5）夹具在机床上安装时位置精度要求。

五、计算题（20分）
1.工件定位方式如图所示。

试分别计算在小直径d
1
上铣槽时的尺寸H1
径d
2
上铣槽时的尺寸H2定位误差？（其中V形块的夹角为α=90 mm 解：(1)对于尺寸H1
1
Td=2×0.02=0.04mm
Y
∆=
2
sin
2
1
α
Td
=
︒
⨯45
sin
2
04
.0
≈0.028mm
B
∆ =02
.0
2
04
.0
2
1=
=
Td
mm
D
∆=Y∆-B∆=0.008mm
(2)对于尺寸H2
2
Td=2×0.01=0.02mm
Y
∆=
2
sin
2
1
α
Td
=
︒
⨯45
sin
2
04
.0
≈0.028mm
B
∆=01
.0
2
02
.0
2
2=
=
Td
mm
D
∆=Y∆+B∆=0.038mm
(B卷答案)
即生产过程工艺装备：指制造过程中所用的各种工具的总称
每题4分，共16分）
1. 装夹：使工件在夹具中占有正确的加工位置并加以压紧的过程。

2．定位误差：由定位引起的同批工件的工序工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

3 .完全定位：工件的六个自由度全部限制的定位。

4.成组夹具：它是按成组原理设计并能加工一族相似工件的一种专用可调夹具
1分，共15分）
1、在使用圆偏心轮夹紧工件时能保证自锁，则应使圆偏心轮上任意一点的楔
角都小于该点工作时的压力角。

2、工件的加工误差由定位误差、夹具安装误差、对刀误差、加工方法四项组成。

3、钻套的类型有固定、可换、快换、特殊四类。

4、回转分度装置由固定、转动、对定、抬起、润滑五部分组成。

每小题1分，共10分）
1．D 2．D 3．C 4．A 5．C
6．C 7．C ８．B ９．B １０．D
(对的打“√”，错的打“×”；每小题1分，共10分)
１．√ ２．× ３．√ ４．√ ５× ６．√ ７．× ８．× ９．× １０．×
五、简答题（回答要求简明扼要,每题6分共24分）
1.设计联动夹紧机构的要点是什么？
答：1）联动夹紧机构在两个夹紧点之间必须设置必要的浮动环节，并具有足够的浮动量。

2）适当限制被夹紧的工件数量。

3）联动夹紧机构的中间传达室力应力求增力，以免使驱动力过大；并要避免采用过多的杠杆，力求结构简单紧骤，提高劳动生产效率，保证机构工件可靠。

4）设置必要的复位环节，保证复位准确，松夹装卸方便。

5）要保证联动夹紧机构的系统刚度。

6）正确处理夹紧力与工件加工面之间的关系，避免工件在定位时的逐胩累积误差对加工精度的影响 2.防护过定位危害的措施是什么？
答：1）改变定位元件的结构，从根本上消除过定位危害； 2）酌情提高定位副的精度，减小过定位的危害。

3.夹紧力作用点和方向选择原则是什么？ 答：夹紧力的作用点选择原则是
1） 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内； 2） 夹紧力的作用点应选在工件刚度较高的范围内； 3） 夹紧力的作用点应尽量靠近工件加工位置附近。

夹紧力的方向选择原则是：
1）夹紧力的方向应有利于定位的稳定，且主要夹紧力应朝主要定位基面。

2）夹紧力的方向应有利于夹紧力的减少。

3）夹紧力的方向应是工件刚度较高的方向。

4.机床夹具的设计要求是什么? 答：1） 保证工件的加工精度；
2）保证工人操作方便； 3）达到工件的加工效率；
4）满足夹具一定的使用寿命和经济要求。

六、根据工件加工要求判别工件应该限制的自由度（每小题3分.共12分）
1.在球形工件上铣削平面
2.图示工件铣削通槽
、 、、 、、 、、
3.钻图示管的上壁小孔
4. 球形工件上加工平面
、 、 、 、 、、
七、计算题（本题13分）
图示零件用心轴定位，在端面铣床上加工右侧平面，保证尺寸450
21.0 ，请分析该定位能否满足加工
要求？ 解：△B △B=0 △Y=1/2(δD+δd)
_______班级_______________
……线…………………………………………。