机床夹具作业

1．何谓机床夹具，夹具有哪些作用？

答：在加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。

机床夹具的作用有：

保证加工质量：采用夹具装夹工件可以保证工件与机床（或刀具）之间的相对正确位置，容易获得比较高的加工精度和使一批工件稳定地获得同一加工精度，基本不受工人技术水平的影响。

提高生产率，降低生产成本：用夹具来定位、夹紧工件，就避免了用划线找正等方法来定位工件，缩短了安装工件的时间。

减轻劳动强度：采用夹具后，工件的装卸更方便、省力、安全。如可用气动、液压、电动夹紧。

扩大机床的工艺范围。

2．机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？

答：机床夹具有定位元件、夹紧装置、导向元件和对刀装置、连接元件、夹具体、其它装置或元件组成。定位元件用来确定工件在夹具中的加工位置；夹紧装置是将定位后的工件压紧固定，以保证在加工时保持所限制和自由度；导向元件和对刀装置用于保证刀具相对于夹具的位置，对于钻头、镗刀等孔加工刀具导向元件，对于铣刀等用对刀装置；连接元件用于保证保证夹具和机床工作台之间的相对位置；夹具体是整个夹具的基座，在夹具体上要安装该夹具所需要的各种元件、机构等到使之组成一个整体；其它元件是根据工序的要求不同，在夹具体上的分度装置、靠模装置等。

3．什么叫“六点定位原则”？什么是欠定位？过定位？试分析图11-48中定位元件限制哪些自由度？是否合理？如何改进？

答：工件在直角坐标系中有六个自由度，夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定。这就是六点定位原则。

欠定位指根据工件的加工要求，应该限制的自由度而没有完全被限制的定位，在实际加工中，欠定位是不允许的。

过定位是指同一个自由度被几个支承点重复限制的情况。一般，对于高精度面作为定位基准时，在一定条件下允许采用过定位。

主视图的坐标如图所示。

图11-48 习题11-3图

在图11-48a 中，平面限制了y 、x 、z 三个个自由度，短锥销限制了z 、y 、x 三个移动自由度，二个定位元件重复限制了一个z 移动自由度，为不合理的定位；可采用带有弹簧的短锥销或短圆柱销定位；

图b 采用一平面一销一V 形块定位，平面限制了y 、x 、z 三个个自由度，短

圆柱销限制了y 、x 二个移动自由度，固定V 型块限制了z 、x 二个自由度，短圆

柱销和V 形块共同限制了一个x 移动自由度，出现了过定位现象，也不合理，可将V 型块改为在x 方向浮动（x 方向加一个弹簧），或短圆柱销改为菱形销（在x 方向削边）。

图c 中采用一平面一短圆柱销定位，根据工件的加工要求，应该限制工件的六个自由度，但二个定位元件共限制了工件的z 、x 、z 、y 、x 五个自由度，对y 转动自由度没有限制，属于欠定位现象。应该再加一个挡销来限制工件的y 转动自由度。

4．为什么说夹紧不等于定位？

答：因为在分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制时，是指工件在该方向上有了确定的位置，并不是指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时，不能运动。使工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成，所以夹紧并不等于定位。

5．工件以平面为定位基准时，常用哪些定位元件？

答：工件以平面为定位基准时，常用的定位元件包括：固定支承；可调支承；自位支承；辅助支承。

6．除平面定位外，工件常用的定位表面有哪些？相应的定位元件有哪些类型？ 答：除平面外，常用的定位表面还有外圆、内圆柱面、复合面等。外圆表面定位时用的定位元件有：支承板或支承钉、V 形块、定位套、半圆孔、锥套等；内孔表面定位时用的定位元件有：定位销（心轴）、短圆柱销、锥销、锥心轴等；复合表面的定位元件如双顶尖等。

7．V 形块定位有什么特点？

答：V 形块定位的对中性好，即能使工件的定位基准轴线处在V 形块两工作斜面的对称面上，而不受定位基准制造误差的影响，并且安装方便。

8．什么叫组合定位？常见的组合定位方式有哪些？ 答：组合定位是指在生产中，以工件上的几个表面同时作为定位基准。常用的组合定位方式有：一面两销；工件的V 形导轨面；燕尾导轨面；齿表面；螺纹

表面；花键表面等。

9用图11-49所示的定位方式铣削连杆的两个侧面，计算加工尺寸

mm )12(3.00+的定位误差。

图11-49 习题11-9图

解：(1) 基准不重合误差ΔB

由于尺寸mm )12(3.00+的定位基准为大端内孔，而其设计基准为小端内孔，出现定位基准与设计基准不重合，其基准不重合误差为尺寸05.065±的公差，即ΔB=。

（2）基准位移误差ΔY

ΔY=+=

(3)定位误差ΔD

ΔD=ΔB+ΔY=

10．用图11-50所示的定位方式在阶梯轴上铣槽，V 形块的V 形角︒=90a ，

试计算加工尺寸mm )1.074(±的定位误差。

图11-50 习题11-10图 解：（1）基准不重合误差ΔB

尺寸mm )1.074(±的设计基准为980f φ的外圆母线，而定位基准为940f φ的轴线，其基准不重合误差为：

ΔB=+2=

(2) 基准位移误差ΔY

044.045

sin 2062.0)2/sin(2===∆ αd T Y mm (3)定位误差ΔD

ΔD=ΔB+ΔY=+=

11．如图11-51所示工件，采用一面两孔定位。两销垂直安置，加工孔1O 及

2O 。试计算其定位误差并判断其定位质量。

图11-51 习题11-11图

解：一面两销定位时的两孔连心线方向的基准位移误差为

ΔY1=+=

转角位移误差为：ΔY2=2θ