机械制造工艺学第六章夹具设计习题及答案

机械制造工艺学（王先逵）习题及答案

第六章机床夹具设计

1、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的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。

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；

③扩大机床的使用范围，实现一机多能。

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

2、机床夹具通常由哪几部分组成？

答：机床夹具的组成部分：1．定位元件, 2．夹紧装置 3．对刀引导元件 4．连接元件

5．夹具体， 6．其它元件或装置

3、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

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

4、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作用。

5、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，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。

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差Δjb

⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差，即基准位移误差Δjw

7、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求?

答：⑴方向：

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：

①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支撑面内

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：

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，因而实际生产中常采用类比的方法估算夹紧力。

8、试分析3种基本夹紧机构的优缺点及其应用。

答：基本夹紧机构有：

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；

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，扩力较大，自锁性能好，应用适合手动夹紧机构。但夹紧动作缓慢，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，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。

9、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

3可卸式；

其中固定式的工作精度最高。

10、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。

类型：回转分度装置和直线移动分度装置

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。

11、影响分度精度的因素有哪些?如何提高分度精度？

答：影响分度精度的因素有：分度对定机构的选择，防尘措施。

12、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。

13、镗床夹具可分为几类？各有何特点？其应用场合是什么？

答：镗床夹具的引向支架可分为：

1．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

2．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。

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。

14、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，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。

15、决定铣床夹具U型耳座尺寸的原始依据是什么？

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。

16、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：

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。

17、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？

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。

18、车床夹具分为几类？各有何特点？

答：车床夹具分类：

1．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，杠杆接头等零件的回转面和端面。

3．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。

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。

19、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：