《机床夹具设计》试卷及答案(A卷)

号学订封名姓装密级班5、简述基准及其分类。

答：四、斜楔在夹紧过程中的受力分析如图1所示，工件与夹具体给斜楔的作用力分别为Q和R；工件和夹具体与斜楔的摩擦力分别为F2和F1，相应的摩擦角分别为ϕ2和ϕ1。

R与F1的合力为R1，Q与F2的合力为Q1。

求斜楔对工件所产生的夹紧力Q的大小。

（15分）图1斜楔夹紧力的计算五、如图2所示为在圆周连续进给铣床夹具上加工某拨叉，根据其工作原理完成（1）～（3）空。

（15分）图2圆周连续进给铣床夹具1—拉杆；2—定位销；3—开口垫圈；4—挡销；5—转台；6—液压缸（1）拨叉的定位方案：；（2）拨叉的夹紧方案：；（3）圆周连续进给铣床夹具工作原理：工作台由电动机通过蜗轮蜗杆机构带动回转，从而将工件依次送入。

当工件离开切削区被加工好后，在内，可将工件卸下，并装上待加工工件，使辅助时间与铣削时间相重合，提高机床利用率。

六、工件以外圆表面`在V形块中定位如图3（a）所示，在一轴类工件上铣键槽，要求键槽与外圆中心线对称，并保证工序尺寸321HHH或、，现分别计算各工序尺寸的定位误差。

（15分）第（2）页共（3）页图3轴类工件铣键槽工序简图及定位误差分析1-最大极限尺寸圆；2-最小极限尺寸圆号学订封名姓装密级班5、简述基准及其分类。

在零件的设计和制造过程中，要确定零件上点、线或面的位置，必须以一些指定的点、线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面，称为基准。

按照作用的不同，常把基准分为设计基准和工艺基准两类。

(1)设计基准即设计时在零件图纸上所使用的基准。

(2)工艺基准即在制造零件和装配机器的过程中所使用的基准。

工艺基准又分为工序基准、定位基准、度量基准和装配基准，它们分别用于工序图中工序尺寸的标注、工件加工时的定位、工件的测量检验和零件的装配。

四、斜楔在夹紧过程中的受力分析如图1（a ）所示，工件与夹具体给斜楔的作用力分别为Q 和R ；工件和夹具体与斜楔的摩擦力分别为F2和F1，相应的摩擦角分别为ϕ2和ϕ1。

R 与F1的合力为R1，Q 与F2的合力为Q1。

求斜楔对工件所产生的夹紧力Q 的大小。

（15分）图3-14斜楔夹紧力的计算当斜楔处于平衡状态时，根据静力学平衡：X R F p 12+=，Y R Q 1=，22tan ϕQ F =，()111tan ϕα+=Y X R R 。

可得斜楔对工件所产生的夹紧力Q 为()21tan tan ϕϕα++=PQ （1）式中，P 为夹紧原动力（N ）；α为斜楔的楔角（°），一般为6°～10°；ϕ1和ϕ2分别为斜楔与夹具体和工件间的摩擦角（°）。

由于α、ϕ1和ϕ2均较小，设ϕ1=ϕ2=ϕ，由式(1)可得()ϕα2tan +=PQ五、如图2所示为在圆周连续进给铣床夹具上加工某拨叉，根据其工作原理完成（1）～（3）空。

（15分）图2圆周连续进给铣床夹具1—拉杆；2—定位销；3—开口垫圈；4—挡销；5—转台；6—液压缸（1） 拨叉的定位方案：工件以内孔、端面及侧面在定位销2和挡销4上定位；（2） 拨叉的夹紧方案：由液压缸6驱动拉杆1，通过开口垫圈3将工件夹紧。

（3） 圆周连续进给铣床夹具工作原理：工作台由电动机通过蜗轮蜗杆机构带动回转，从而将工件依次送入切削区AB 。

当工件离开切削区被加工好后，在非切削区CD 内，可将工件卸下，并装上待加工工件，使辅助时间与铣削时间相重合，提高机床利用率。

六、工件以外圆表面`在V 形块中定位如图3（a ）所示，在一轴类工件上铣键槽，要求键槽与外圆中心线对称，并保证工序尺寸321H H H 或、，现分别计算各工序尺寸的定位误差。

（15分）第（2）页 共（3）页图3轴类工件铣键槽工序简图及定位误差分析1-最大极限尺寸圆；2-最小极限尺寸圆解工序尺寸1H 的定位误差分析如图3（b ）所示，图中1和2为一批工件在V 形块中定位的两种极端位置，根据图中几何关系可知min 1max 121)1H H O O H -==定位（δ因故2sin22222sin2sin2sin12211221122112121αδαααdH dd T T T d d F O F O F O F O F O F O E O E O O O ==--=--=-=-=）定位（工序尺寸2H 的定位误差分析如图3（c ）所示，图1和2为一批工件在V 形块中定位的两个极端位置，根据图示几何关系可知min 2max 221)2H H D D H -==定位（δ因2;2;2sin2)(211121221121221221d d T d D O d D O T O O D O D O O O D O D O D D -===-+=-=α故⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+=+=12sin 21222sin 2)2ααδd d d H T T T 定位（工序尺寸3H 的定位误差分析如图3（d ）所示，图中1和2为一批工件在V 形块上定位的两种极端位置，根据图示几何关系可知min 3max 321)3H H C C H -==定位（δ因2;2;2sin2)(112221112221112121d C O T d C O T O O C O C O O O C O C O C C dd =-==-+=-=α故⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=-=12sin 21222sin 2)3ααδd d d H T T T 定位（第（3）页 共（3）页号学订封名姓装密级班5、简述基准及其分类。

在零件的设计和制造过程中，要确定零件上点、线或面的位置，必须以一些指定的点、线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面，称为基准。

按照作用的不同，常把基准分为设计基准和工艺基准两类。

(1)设计基准即设计时在零件图纸上所使用的基准。

(2)工艺基准即在制造零件和装配机器的过程中所使用的基准。

工艺基准又分为工序基准、定位基准、度量基准和装配基准，它们分别用于工序图中工序尺寸的标注、工件加工时的定位、工件的测量检验和零件的装配。

四、斜楔在夹紧过程中的受力分析如图1（a ）所示，工件与夹具体给斜楔的作用力分别为Q 和R ；工件和夹具体与斜楔的摩擦力分别为F2和F1，相应的摩擦角分别为ϕ2和ϕ1。

R 与F1的合力为R1，Q 与F2的合力为Q1。

求斜楔对工件所产生的夹紧力Q 的大小。

（15分）图3-14斜楔夹紧力的计算当斜楔处于平衡状态时，根据静力学平衡：X R F p 12+=，Y R Q 1=，22tan ϕQ F =，()111tan ϕα+=Y X R R 。

可得斜楔对工件所产生的夹紧力Q 为()21tan tan ϕϕα++=PQ （1）式中，P 为夹紧原动力（N ）；α为斜楔的楔角（°），一般为6°～10°；ϕ1和ϕ2分别为斜楔与夹具体和工件间的摩擦角（°）。

由于α、ϕ1和ϕ2均较小，设ϕ1=ϕ2=ϕ，由式(1)可得()ϕα2tan +=PQ五、如图2所示为在圆周连续进给铣床夹具上加工某拨叉，根据其工作原理完成（1）～（3）空。

（15分）图2圆周连续进给铣床夹具1—拉杆；2—定位销；3—开口垫圈；4—挡销；5—转台；6—液压缸（1） 拨叉的定位方案：工件以内孔、端面及侧面在定位销2和挡销4上定位；（2） 拨叉的夹紧方案：由液压缸6驱动拉杆1，通过开口垫圈3将工件夹紧。

（3） 圆周连续进给铣床夹具工作原理：工作台由电动机通过蜗轮蜗杆机构带动回转，从而将工件依次送入切削区AB 。

当工件离开切削区被加工好后，在非切削区CD 内，可将工件卸下，并装上待加工工件，使辅助时间与铣削时间相重合，提高机床利用率。

六、工件以外圆表面`在V 形块中定位如图3（a ）所示，在一轴类工件上铣键槽，要求键槽与外圆中心线对称，并保证工序尺寸321H H H 或、，现分别计算各工序尺寸的定位误差。

（15分）第（2）页 共（3）页图3轴类工件铣键槽工序简图及定位误差分析1-最大极限尺寸圆；2-最小极限尺寸圆解工序尺寸1H 的定位误差分析如图3（b ）所示，图中1和2为一批工件在V 形块中定位的两种极端位置，根据图中几何关系可知min 1max 121)1H H O O H -==定位（δ因故2sin22222sin2sin2sin12211221122112121αδαααdH dd T T T d d F O F O F O F O F O F O E O E O O O ==--=--=-=-=）定位（工序尺寸2H 的定位误差分析如图3（c ）所示，图1和2为一批工件在V 形块中定位的两个极端位置，根据图示几何关系可知min 2max 221)2H H D D H -==定位（δ因2;2;2sin2)(211121221121221221d d T d D O d D O T O O D O D O O O D O D O D D -===-+=-=α故⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+=+=12sin 21222sin 2)2ααδd d d H T T T 定位（工序尺寸3H 的定位误差分析如图3（d ）所示，图中1和2为一批工件在V 形块上定位的两种极端位置，根据图示几何关系可知min 3max 321)3H H C C H -==定位（δ因2;2;2sin2)(112221112221112121d C O T d C O T O O C O C O O O C O C O C C dd =-==-+=-=α故⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=-=12sin 21222sin 2)3ααδd d d H T T T 定位（第（3）页 共（3）页第（3）页 共（3）页。