机械制造技术基础-卢秉恒-答案-第四章 PPT课件
机械制造技术基础--绪论 ppt课件
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机械制造技术基础
PPT课件
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课程宗旨
课程简介
掌握机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法。 对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握。 了解机械制造领域的最新成就和发展趋势。
主要内容
机械加工方法
金属切削原理与刀具
金属切削机床
机床夹具原理与设计
PPT课件
14
三、本课程的任务和要求
1.掌握金属切削基本规律,按加工条件选择切削用量,
计算切削力、切削功率等;2.掌握机械加来自基本知识,能选择加工方法和机床、刀
具、夹具及加工参数;
3.熟悉各种机床的构造、用途、工艺范围,具有通用机
床传动链分析的能力。
4.掌握机械加工精度和表面质量的基本知识;
5.具备制订工艺规程的能力;
普通设备加工精度 10 µmm
精密加工
1µmm
超精密加工
0.1µmm
2)刀具材料:向超硬,高硬度,耐热方向发展;
3)生产规模:向大批量,变批量,多品种方向发展
4)生产方式:向柔性自动化,智能自动化方向发展 5)提倡绿色制造技术:综PPT合课件考虑社会、环境、资源12
2. 制造业在国民经济中的地位
制造业是工业的主体,是提供生产工具、生活资料、科技手 段、国防装备等的手段以及它们进步的依托,是现代化的动力 源,是现代文明的支柱。
叠层制造法(LOM)、激光选区烧结法(SLS)、熔积法 (FDM)、三维打印法等
制造的原型可作设计评估、投标或展示的样件
看小片
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第二节 机械加工方法
零件制造是机器制造过程的基本单元。 零件的制造主要利用材料去除工艺方法(包 括切削加工及特种加工)和材料成形工艺方 法形成零件所需形状,并且适时的将热处理 工艺穿插在其中完成。
机械制造技术基础-卢秉恒 答案 第四章 PPT课件
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4-9定位误差产生的原因有哪些?其实质是什么?
答:定位误差产生的原因:(1)定位基准与设计 基准不重合产生的定位误差——基准不重合误差△jb (2)定位副制造不准确产生的基准位移误差——基准 位移误差△jw。
实质:一批工件某加工参数(尺寸,位置)的设计 基准相对夹具的调刀基准在该加工参数方向上的最大位 置变化量△dw,为加工参数的定位误差。
4-15分别简述车、铣、钻床夹具的设计特点
(2)铣床夹具:1铣床加工中切削力较大,振动也较 大,故需要较大的夹紧力,夹具刚性也要好。2借助 对刀装置确定刀具相对夹具定位元件的位置,此装置 一般固定在夹具体上。3借助定位键确定夹具在工作 台上的位置4由于铣削加工中切削时间一般较短,因 而单件加工时辅助时间相对较长,故在铣床夹具设计 中,需特别注意降低辅助时间。
某一组零件的加工而设计的,应用对象十分明确。
4-19.数控机床夹具有什么特点?
答:数控机床夹具在机床上应对相对数控机床的坐标原 点有严格的坐标位置,以保证所装夹的工件处于规定的 坐标位置上.为此数控机床夹具常采用网格状的固定基 础板,它长期固定在数控机床工作台上,板上加工出准 确孔仅距位置的一组定位孔和一组紧固螺孔,它们成网 格分布,利用基础板上的定位孔列装各种夹具.结构要 求简单紧凑,体积小,采用机动夹紧方式,以满足数控加 工的要求.
4-2工件在机床上的装夹方法有哪些?其原理 是什么?(2)
(2)用夹具装夹工件——夹具使工件在夹具中占有正确加 工位置,而且夹具相对于机床保证有准确的相对位置,而夹 具结构保证定位元件的定位工作面对夹具与机床相连接的表 面之间的相对位置准确,使刀具相对有关定位元件和定位工 作面调整到准确位置,这就保证了刀具在工件上加工出的表 面对工件定位基准的位置尺寸。
机械制造技术基础课后习题答案-卢秉恒主编-机械工业出版社
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机械制造技术基础(第三版)课后习题答案——第三版,卢秉恒主编,机械工业出版社2010-04-28 12:49第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。
第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。
2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。
消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。
而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。
工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。
卢秉恒-《机械制造技术基础》-第三版-考试重点.pdf
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卢秉恒-《机械制造技术基础》-第三版-考试重点.pdf△m<0的制造过程主要指切削加工。
(1)主运动:切下金属所必须的最主要的运动。
(2)进给运动:不断地把金属层投入切削的运动。
齿面加工齿轮加工方法:无屑加工:热轧、冷轧、压铸、注塑、粉末冶金。
切削加工:成形法、展成法。
复杂曲面加工1)仿形铣:2)数控铣:磨削加工特点:1. 属精加工,尺寸精度7~5, 值0.8~0.2m2. 能加工硬度很高的工件;3. 磨削温度高;4. 磨削的径向力大;1、切削运动金属切削加工:通过机床提供的切削运动和动力,使刀具和工件产生相对运动(即切削运动),从而切除工件上多余的材料,以获得合格零件的加工过程。
(1)主运动:切下金属所必须的最主要的运动。
(2)进给运动:不断地把金属层投入切削的运动。
2、切削要素已加工表面:已被切去部分多余金属而形成的新表面。
待加工表面:即将被切除金属层的表面。
加工表面(或称过渡表面):切削刃正在切削的表面。
切削用量三要素:1)切削速度V:2)进给量f:3)背吃刀量(切削深度):3.切削层几何参素:(1)切削厚度 ()(2)切削宽度 () -沿加工表面度量的切削层尺寸。
(3)切削面积 () -切削层垂直于切削速度截面内的面积。
二、刀具角度:(图+角度)1)基面:2)切削平面:3)正交平面:道具分类:1.整体车刀;2.焊接车刀;3.机夹车刀;4.可转位车刀;5.成形车刀与焊接车刀比较,可转位车刀的优点:1)刀具使用寿命长;2)生产率高;3)有利于推广新技术、新工艺;4)有利于降低刀具成本;麻花钻的工作部分:6面+1横刃+2主切削刃+2副切削刃+4刀尖。
麻花钻的缺点:1)主切削刃上前角不等;2)横刃长且为大负前角,切削条件差;3)排屑、断屑、散热困难。
钻、扩、铰孔的工艺特点比较(书P21 手抄表格 2-45)拉刀特点:1)生产率高;2)加工质量高;(一般为87,2.5 1.25μm)3)加工范围广;4)刀具磨损缓慢,寿命长;5)机床结构简单,操作方便;6)拉刀的设计、制造复杂,价格昂贵。
机械制造技术基础(PPT 89)
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图1-5
汽车生产物流示意图 机械制造技术基础(PPT 89)
1.1.3 制造系统
➢ 程序特性 程序 —— 一系列按时间和逻辑安排的步骤 制造系统可视为生产离散型产品的工作程序(图1-6)
生产 技术 信息
产品 设计
产品 设计 信息
工艺
过程 计划
工艺 过程 信息
需求 订货 信息
综合
生产 计划
生产 计划 信息
◆ 图1-8显示了当今制造业的社会功能。
冶金机械
动力机械
纺织机械
建筑机械
家用电器
交通工具 环保设备
制造业
通讯设备 出版印刷
军事装备
网络媒体
医疗设备
文化娱乐
机器制造
农业机械
化工设备
图1-8 当今制造业的社会功能
机械制造技术基础(PPT 89)
美日1两.2.国2 汽制车造产业在量国在民世经界济市中场的所地占位份额
➢ 技艺不再重要——由于机器精度的提高,加上互换性 原理的推行,加工和装配工作变得简单
➢大批量生产方式特点——生产周期短,生产效率高, 生产成本低,产品质量好
机械制造技术基础(PPT 89)
1.3.1 批量法则(Batch Rule)
批量法则
➢当市场竞争以产品质量和生产成本为决定因素时,大 批量生产方式显示了巨大的优越性。与中小批量生产相 比,大批量生产可取得明显的经济效果,这就是所谓的 “批量法则”(Batch Rule)。
1.3.2 成组技术(Group Technology—GT)
GT的客观基础
➢ 机械零件之间存在相似性 这种相似性主要表现在三个方面:
结构(形状、尺寸、精度…) 材料(材质、毛坯、热处理…) 工艺(加工方法、加工设备…)
机械制造技术基础第三版课后习题答案,卢秉恒主编,.
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第二章2-1.金属切削过程有何特征?用什么参数来表示?答:2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点?它们之间有什么关联?答:第一变形区:变形量最大。
第二变形区:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以沿前刀面流出时有很大摩擦,所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区:已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近,应力比较集中,而且复杂,金属的被切削层在此处于工件基体分离,变成切屑,一小部分留在加工表面上。
2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么?答:在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤,且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力;积屑瘤伸出刀刃之外,使切削厚度增加,降低了工件的加工精度;积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用;而对精加工不利,应以避免。
消除措施:采用高速切削或低速切削,避免中低速切削;增大刀具前角,降低切削力;采用切削液。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别?若有区别,而这何处不同?答:切屑形成后与前刀面之间存在压力,所以流出时有很大的摩擦,因为使切屑底层又一次产生塑性变形,而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面,化学性质很活跃。
而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦,并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的?标注角度与工作角度有何不同?答:分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角(P17)。
工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。
2-6金属切削过程为什么会产生切削力?答:因为刀具切入工具爱你,是被加工材料发生变形并成为切屑,所以(1)要克服被加工材料弹性变形的抗力,(2)要克服被加工材料塑性变形的抗力,(3)要克服切屑与前刀面的摩擦力和后刀面与过度表面和以加工表面之间的摩擦力。
机械制造技术基础卢秉恒 答案 教育课件
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对加工的影响:1、实际前角增大;2、增大切屑 厚度;3、增大表面粗糙度;4、影响刀具寿命。
2-3 分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响 ,生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么? (2)
控制:1、降低切削速度、切削温度、使粘度不易 发生。2、采用高速切削,使切削温度高于积屑瘤消失 的温度。3、采用润滑好的切削液、减小摩擦。4、增大 刀具前角,减小切屑接触区压力。5、提高工件材料硬 度,减少加工硬化倾角
2-2 切削过程的三个变形区各有何特点?它 们之间有什么关联?(2)
关联:三个变形区汇集在切削刃附近,此处的切削 层先经过第一变形与工件基体分离,大部分变成切屑经 历第二变形,很少一部分留在已加工表面上经历第三变 形。
2-3 分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响, 生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么? (1)
温度分布与三个变形区的联系:三个发热区与 三个变形区是相对应的。1.是因为第一变形区和第 三变形区的摩擦热不断增加,而且热向外传导;2. 是因为第三变形区后刀面接触长度较小,温升用的 时间短;3.是因为材料塑性越大,则前刀面的接触 长度越大,使温度分布均匀,而材料为脆性时,接 触长度很小是否是一样?为什么?如何指导生产 实践?
答:切削温度一般是指前刀面与切屑接触区域的平
均温度。
在刀具上的分布:1.前刀面与后刀面上的最高温度
都不在刀刃上,而是在离刀刃有一定距离的地方;2.
后刀面温度上升快;3.切削脆性材料时刀尖处温度升
最高,切削塑性材料时分布比较均匀。
2-10切削温度的含义是什么?他在刀具上是如 何分布的?他的分布和三个变形区有何联系? (2)
(完整版)卢秉恒《机械制造技术基础》第三版考试重点
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第一章△m<0的制造过程主要指切削加工。
(1)主运动:切下金属所必须的最主要的运动。
(2)进给运动:不断地把金属层投入切削的运动。
齿面加工齿轮加工方法:无屑加工:热轧、冷轧、压铸、注塑、粉末冶金。
切削加工:成形法、展成法。
复杂曲面加工1)仿形铣:2)数控铣:磨削加工特点:1. 属精加工,尺寸精度IT7~IT5, Ra值0.8~0.2m2. 能加工硬度很高的工件;3. 磨削温度高;4. 磨削的径向力大;第二章1、切削运动金属切削加工:通过机床提供的切削运动和动力,使刀具和工件产生相对运动(即切削运动),从而切除工件上多余的材料,以获得合格零件的加工过程。
(1)主运动:切下金属所必须的最主要的运动。
(2)进给运动:不断地把金属层投入切削的运动。
2、切削要素已加工表面:已被切去部分多余金属而形成的新表面。
待加工表面:即将被切除金属层的表面。
加工表面(或称过渡表面):切削刃正在切削的表面。
切削用量三要素:1)切削速度V:2)进给量f:3)背吃刀量(切削深度)a p:3.切削层几何参素:(1)切削厚度ac (hD)(2)切削宽度aw (bD) -沿加工表面度量的切削层尺寸。
(3)切削面积Ac (hD) -切削层垂直于切削速度截面内的面积。
二、刀具角度:(图+角度)1)基面Pr:2)切削平面Ps:3)正交平面Po:道具分类:1.整体车刀;2.焊接车刀;3.机夹车刀;4.可转位车刀;5.成形车刀与焊接车刀比较,可转位车刀的优点:1)刀具使用寿命长;2)生产率高;3)有利于推广新技术、新工艺;4)有利于降低刀具成本;麻花钻的工作部分:6面+1横刃+2主切削刃+2副切削刃+4刀尖。
麻花钻的缺点:1)主切削刃上前角不等;2)横刃长且为大负前角,切削条件差;3)排屑、断屑、散热困难。
钻、扩、铰孔的工艺特点比较(书P21 手抄表格PPT 2-45)拉刀特点:1)生产率高;2)加工质量高;(一般为IT8IT7,Ra2.5 1.25μm)3)加工范围广;4)刀具磨损缓慢,寿命长;5)机床结构简单,操作方便;6)拉刀的设计、制造复杂,价格昂贵。
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(4)辅助支承——为提高工件刚度和定位稳定性而采用
的不起定位作用的支承。
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2020/4/5
4-9定位误差产生的原因有哪些?其实质是什么?
答:定位误差产生的原因:(1)定位基准与设计 基准不重合产生的定位误差——基准不重合误差△jb (2)定位副制造不准确产生的基准位移误差——基准 位移误差△jw。
(2)加工A面时 设计基准为孔轴 定位基准为C Δjb=0.04 调刀基准与定位基准的误差为 Δjw=0.02×2=0.04∴A的加工误差 Δjw=0.04+0.04=0.08>0.01/3
∴不满足要求
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4-12
解:有分析可知,这种情况下,两个孔心距的定位误 差:即为钻模心轴心线的最大位移变动。任意边接触: △jw=△D+△d+△=(0.052-0)+(0.072-0.020) +0=0.104设计基准为工件孔轴心,定位基准为工件 孔轴心。所以△jb=0,所以两个孔心距的定位误差 △dw=△jb+△jw=0.104.满足要求。
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4-4什么是“六点定位原理”?
答:用六个支撑点,去分别限制工件的六个自由度, 从而使工件在空间得到确定位置的方法,称为工件的六 点定位原理。
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2020/4/5
4-5什么是完全定位,不完全定位,过定位以及欠 定位?
答:完全定位——工件的六个自由度完全被限制的定位。 不完全定位——按加工要求,允许有一个或几个自由度 不被限制的定位。 欠定位——按工序的加工要求,工件应该限制自由度而 未予限制的定位。 过定位——工件的一个自由度被两个或两个以上的支撑 点重复限制的定位。
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4-3何为基准?试分析下列零件的来自关基准。答:基准——零件上用来确定点、线、面位置时作 为参考的其他点、线、面。
(1)设计基准——内孔轴线,装配基准——内孔 轴线,定位基准——下端面和内孔,测量基准——内孔 轴线。
(2)设计基准——断面1,定位基准——大头轴 线,测量基准——端面1。
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4-1机床夹具有那几部分组成?各部分起什么作用?
(4)引导元件——决定刀具相对于夹具的位置 (5)其他装置——分度等。 (6)连接原件和连接表面——将夹具连接在工作台 上。 (7)夹具体——将各夹具元件装配成一个整体。
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4-2工件在机床上的装夹方法有哪些?其原理是什 么?(1)
大小方向和相互位置具体计算并乘以安全系数k
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4-14气动夹紧与液压夹紧各有那些优缺点?
(1)共同优点:操作简单,动作迅速,辅助时间短。 (2)气动夹紧典型的活塞式气缸工作形成较长,且
作用力的大小不受工作行程长度的影响,但结构尺寸 较大,制造维修困难,寿命短,且易漏气。 (3)液压夹紧优于启动夹紧优点——1工作压力高, 比气压高出十余倍,故液压缸尺寸比气缸小的多,因 传动力大,通常不需增力机构,使夹具结构简单,紧 凑2油液不可压缩,因此夹紧刚性的,工作平稳,夹 紧可靠。3噪声小,劳动条件好。缺点:成本高。
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4-13 简述夹具夹紧力的确定原则
答:⑴夹紧力方向的确定——①应垂直于主要定位基 准面②应使所需夹紧力最小③应使工件变形尽可能小。
⑵夹紧力作用点的确定——①应落在支撑元件
形成的稳定受力区域内②应落在工件刚性好的部位③
应尽可能靠近加工面
⑶夹紧力大小的确定——根据切削力.工件重力
答:(1)用找正法装夹工件——原理:根据关键 的一个或几个用划针或指示表找正工件准确位置再夹紧, 有先按加工要求进行加工面位置的划线工序,然后再按 划出的线痕进行找正实现装夹。
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4-2工件在机床上的装夹方法有哪些?其原理 是什么?(2)
(2)用夹具装夹工件——夹具使工件在夹具中占有正确加 工位置,而且夹具相对于机床保证有准确的相对位置,而夹 具结构保证定位元件的定位工作面对夹具与机床相连接的表 面之间的相对位置准确,使刀具相对有关定位元件和定位工 作面调整到准确位置,这就保证了刀具在工件上加工出的表 面对工件定位基准的位置尺寸。
答:a.左顶点 x z
右顶点
y
x
y
b.左圆锥销x y z 右圆锥销x z
c.下两支撑板 z x y
侧支撑板x
削边销y
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4-7根据六点定位原理,分析题图4-72所示定位 方案中,各定位元件所限制的自由度 (2)
答:d.长V铁 y z y z 支撑钉 x
e.两平行V铁
y
z
yz
另一个V铁x x
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4-6组合定位分析的要点是什么? (1)
答:(1)几个定位元件组合起来定位一个工件相 应的几个定位面,该组合定位元件能限制工件的自由度 总数等于各个定位元件单独定位各自相应定位面时所能 限制的自由度数目之和,不会因组合后而发生数量上 的变化。
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4-6组合定位分析的要点是什么? (2)
(2)组合定位中定位元件在单独定位某定位面时原来 起限制工件移动自由度的作用可能会转化成限制工件转动 自由度的作用,但一旦转化后,该定位元件就不能再起原 来限制工件移动自由度的作用了。
(3)单个表面的定位是组合定位分析的基本单元。
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4-7根据六点定位原理,分析题图4-72所示定位方 案中,各定位元件所限制的自由度 (1)
第四章 机床夹具原理与设计 课后习题答案
机械制造技术基
础 制作:陈喜
编辑:杜奕
1
2020/4/5
4-1机床夹具有那几部分组成?各部分起什么作用?
答:(1)定位元件——使工件在夹具中有准确的位置, 起到定位作用。
(2)夹紧装置——提供夹紧力,使工件保持在正确 的位置保持不动。
(3)对刀元件——为刀具相位于夹具的调整提供 根据。
实质:一批工件某加工参数(尺寸,位置)的设计 基准相对夹具的调刀基准在该加工参数方向上的最大位 置变化量△dw,为加工参数的定位误差。
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4-11:
解:(1)加工B面时,设计基准为D面,定位基准为 D面∴Δjb=0 又∵D面采用双支撑板定位,B方向上 Δju=0 ∴B向加工误差Δdu=0 ∴满足要求
f.底面支承
z
x
y
短销x y 浮动V铁z
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2020/4/5
4-8什么是固定支承,可调支承,自位支承和辅助 支承?
答:(1)固定支承——高度尺寸固定,不能调整的支 承。
(2)可调支承——顶端位置可在一定高度范围内调整的 支承。
(3)自位支承——支承本身的位置在定位过程中能自动 适应工件定位基准面位置变化的一类支承。