新鄉学院
2008级
毕业论文(设计)
题目：普通卧式车床后刀架的设计申请人李小龙
学号08050406049 所在学院名称机电工程学院
专业名称机械制造及其自动化指导教师姓名
指导教师职称
完成时间：2011年5月15日
目录
摘要..............................................................................................错误！未定义书签。关键词..........................................................................................错误！未定义书签。Abstract ........................................................................................错误！未定义书签。第一章引言：. (4)
第二章：对车床的后刀架进行设计、安装 (6)
2.1后刀架的设计 (6)
2.2辅助刀架的构成： (6)
第三章零件图和装配图的制作 (8)
3.1零件图和装配图的介绍： (8)
第四章对后刀架的作用：举例说明 (11)
4.1对所研究机床工作范围的探究 (11)
4.2车刀的分类和用途 (11)
4.3后刀架的应用： (14)
致谢： (16)
参考文献： (17)
内容摘要：在现今商品激烈竞争的时代,如何提高产品质量,增强产品的市场竞争力,增加企业的经济效益,这是每一个企业必须考虑的首要问题。陈旧落后的生产方式和效率低下的加工方法将会制约着企业的发展,威胁着企业的生存。没有经济效益或是经济效益不高的企业将会意味着破产或被关闭的可悲。
传统的普通车床中拖板上只有一个刀架。通过介绍后刀架的设计、制作、安装工艺及安装后在生产中的应用,不仅大大提高了生产效率,而且节约了生产成本,增加了工厂的经济效益。
关键词：普通车床中托板后刀架生产效益经济效益
Abstract：In the current era of commodity fierce competition, how to improve product quality, strengthen the market competitiveness of products, increase the economic benefit of enterprise, it is each enterprise must consider the most important question. The outdated and backward production mode and inefficient processing method will restrict the development of enterprise, threatening the survival of enterprises. No economic benefit or economic efficiency is not high enterprise will mean bankruptcy or closed pathetic.
The traditional ordinary lathe towing plate only one knife. Back through the introduction of the design, production, installation process and the application in production after installation, not only enhanced the production efficiency, but also save the cost of production, increase the factory's economic benefits. Key words：In ordinary lathe cutting production efficiency after bhutto board economic benefits
第一章引言：
机床是人类在改造自然的长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上生产和发展起来的。机械制造工业是国民经济赖以发展的基础，而机床工业却是机械制造工业的命脉。随着社会的工业化，金属切削机床在国民经济现代化的建设中起着重要的作用.
1．1机床的发展历程：
古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具而进行切削的。脚踏车床
1797年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年，另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。
为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔车床。
1848年，美国又出现回轮车床
1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床
20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。
第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床，70年代后得到迅速发展。随着车床的发展车床刀架也在不断的更新改进
1.2机床后刀架的研究现状
近年来电子技术计算机技术信息技术激光技术等的发展并在机床的应用，使机床开始了迅猛的发展的时代。多样化高效化成为这个时代的发展特征。现在机床的发展趋势是机床功能部件化了，每个部件都是独立存在的，机床生产厂根据市场需求设计与制造各功能部件。从普通车床的主刀架、后刀架、跟刀架到数空车床的多种功能的转塔刀架和下刀架，这些都是有机床用户选择定货。我国目前
随着工业化的发展对机床的需求日益增加，国内市场的需求量很大，而且渴望开拓国际市场。传统的普通车床中拖板上只有一个刀架。通过介绍后刀架在生产中的应用,不仅大大提高了生产效率,而且节约了生产成本,增加了工厂的经济效益。可见对车床刀架的研究有很可观的前景。
第二章：对车床的后刀架进行设计、安装
机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。而总体看来我国的生产力水平较低，技术不发达。机械装备加工精度和范围都与发达国家有很大差距。我国有一大批设备与现代技术的要求相比都显得太老化，而加工范围也没法达到。因此,需要设计专用设备以提高生产率及加工精度
2.1后刀架的设计
本次主要针对普通卧式的后刀架进行设计；传统的普通车床中拖板上只有一个刀架，通过在中拖板上加装后刀架即可减少换刀次数有课节约时间提高生产率。其具体位置安装在中托板的另一侧（与主刀架相对）
2.2辅助刀架的构成：
1）底座：
用中碳钢35或45钢板制作；钢板厚度为40mm，宽150mm，长度为200mm。其上加工三相同的螺孔，螺纹大径D是12mm；一个盲孔，螺纹大径D为16mm螺纹深度为30mm；孔的定位如第三章零件图所示
2）立柱：
用中碳钢35或45刚体做成；其长度为80mm，宽度为70mm高度为110mm。其上侧面开槽长度为80mm，宽度为25mm，深度为30mm，在其端面加工螺纹大径D为10mm两个螺孔和一个直径16mm的光孔。它们的定位第三章零件图所示
3）螺纹紧固件
a内六角圆柱头螺钉二个规格为：螺纹规格为d=M10、公称长度L=45mm、性能等级为8.8级、表面氧化的内六角圆柱头螺钉;GB70-85 M10x45 b开槽锥端紧定螺钉三个其规格为：螺纹规格为d=M12、公称长度L=60mm、性能等级为22H级、表面氧化的开槽锥端紧定螺钉;GB71-75 M12x60 c一个双头螺柱其规格为：两端均为粗牙普通螺纹，d=16mm、L=145mm
性能等级为4.8级、不经表面处理、B型、bm=1.5d的双头螺柱
d一个六角螺母其规格为：螺纹规则D=M16、性能等级为10级、不经表面处理、A级得I型六角螺母
4）中托板的设计：
在中托板上加工三个螺纹大径D为12mm的盲孔螺纹深为20mm，其孔的定位如第三章零件图所示
第三章零件图和装配图的制作
3.1零件图和装配图的介绍：
零件图是表达单个零件形状、大小和特征的图样，也是在制造和检验机器零件时所用的图样，又称零件工作图。在生产过程中，根据零件图样和图样的技术要求进行生产准备、加工制造及检验。因此，它是指导零件生产的重要技术文件。它是设计部门提交给技术部门的重要技术文件。生产部门要根据零件图中所备的要求进行备料，按零件图中其他要求进行加工制造，再按技术要求检查加工出的零件是否达到规定的质量标准。因此零件图反映了设计者的意图，表达了机器对零件图的要求，合理性要求等，还是制造和检验零件的依据。
零件图内容：1）一组视图；在零件图中需用一组视图把零件各部分形状和结构清楚的表达出来。其中可能包括视图、剖视图、剖面图等
2）完整的尺寸；用一组尺寸把零件各部分内容确定下来。从而正确完整清晰合理地表示制造和检验零件时所需要的全部尺寸
3）技术要求；用一些规定的符号、数字和字母，简明、正确的给出零件再制造检验与使用时应达到的要求。
4）标题栏；标题栏是与名称与代号区和其他区组成的栏目。
装配图是用来表达部件或机器的图样，它是表示部件或机器的工作原理、零件之间的装配关系和相互位置以及装配、检验、安装时所需要的尺寸数据和技术要求。
装配图内容:1)一组视图；用来表达装配体的构造、工作原理零件之间的装配连接关系及主要零件结构形状
2）必要的尺寸；用来表达装配体的规格或性能，以及装配安装验运输等所需的尺寸。
3）技术要求；用文字或代号说明装配体在装配中的技术条件和要求。
4）零件的符号、明细栏、和标题栏
第四章对后刀架的作用：举例说明
4.1对所研究机床工作范围的探究
本课题主要对CA6140型卧式车床的后刀架进行设计，机床刀架是机床中的一个重要部件，机床刀架部件主要是由几层刀架组成，其安装在车身的中部并可沿床身上的刀架导规作纵向移动，其主要作用是装夹车刀，实现纵向、横向进给运动。而在实际工件的加工中，往往一个工件需要很多工序，比如切槽、车倒角，不能一把刀独立完成。这时就需要调整刀架进行换刀，这既浪费时间又效率底下，所以为了提高生产率对普通车床的后刀架的设计非常重要。
CA6140型卧式车床的工艺范围很广，他能完成多种多样的工序加工：加工各类轴类套同类和盘类零件上的回转体表面。如车校内外圆柱、圆锥面、环槽以及成型回转面；车削端面及各种常用螺纹；还可以进行钻孔、扩孔、滚花等
4.2车刀的分类和用途
工欲善其事，必先利其器，为了在车床上做良好的切削，正确地准备和使用刀具是很重要的工作。不同的工作需要不同形状的车刀，切削不同的材料要求刀口具不同的刀角，车刀和工作物的位置和速度应有一定相对的关系，车刀本身也应具备足够的硬度、强度而且耐磨、耐热。因此，如何选择车刀材料，刀具角度之研磨都是重要的考虑因素。
车刀的种类和用途
刀具材质的改良和发展是今日金属加工发展的重要课题之一，因为良好的刀具材料能有效、迅速的完成切削工作，并保持良好的刀具寿命。一般常用车刀材质有下列几种：
1 高碳钢：
高碳钢车刀是由含碳量0.8%~1.5%之间的一种碳钢，经过淬火硬化后使用，因切削中的摩擦四很容易回火软化，被高速钢等其它刀具所取代。一般仅适合于软金属材料之切削，常用者有SK1，SK2、、、、SK7等。
2 高速钢：
高速钢为一种钢基合金俗名白车刀，含碳量0.7~0.85%之碳钢中加入W、Cr、
V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速钢材料中含有18%钨、4%铬以及4%钒的高速钢。高速钢车刀切削中产生的摩擦热可高达至6000C，适合转速1000rpm 以下及螺纹之车削，一般常用高速钢车刀如SKH2、SKH4A、SKH5、SKH6、SKH9等。
3 非铸铁合金刀具：
此为钴、铬及钨的合金，因切削加工很难，以铸造成形制造，故又叫超硬铸合金，最具代表者为stellite，其刀具韧性及耐磨性极佳，在8200C温度下其硬度仍不受影响，抗热程度远超出高速钢，适合高速及较深之切削工作。
4烧结碳化刀具：
碳化刀具为粉未冶金的产品，碳化钨刀具主要成分为50%~90%钨，并加入钛、钼、钽等以钴粉作为结合剂，再经加热烧结完成。碳化刀具的硬度较任何其它材料均高，有最硬高碳钢的三倍，适用于切削较硬金属或石材，因其材质脆硬，故只能制成片状，再焊于较具韧性之刀柄上，如此刀刃钝化或崩裂时，可以更换另一刀口或换新刀片，这种够车刀称为舍弃式车刀。
碳化刀具依国际标准(ISO)其切削性质的不同，分成P、M、K三类，并分别以蓝、黄、红三种颜色来标识：P类适于切削钢材，有P01、P10、P20、P30、P40、P50六类，P01为高速精车刀，号码小，耐磨性较高，P50为低速粗车刀，号码大，韧性高，刀柄涂蓝色以识别之。
K类适于切削石材、铸铁等脆硬材料，有K01、K10、K20、K30、K40五类，K01为高速精车刀，K40为低速粗车刀，此类刀柄涂以红色以识别。
M类介于P类与M类之间，适于切削韧性较大的材料如不?袗?等，此类刀柄涂以黄色来识别之。
5 陶瓷车刀：
陶瓷车刀是由氧化铝粉未，添加少量元素，再经由高温烧结而成，其硬度、抗热性、切削速度比碳化钨高，但是因为质脆，故不适用于非连续或重车削，只适合高速精削。
6 钻石刀具
作高级表面加工时，可使用圆形或表面有刃缘的工业用钻石来进行光制。可得到更为光滑的表面，主要用来做铜合金或轻合金的精密车削，在车削时必须使
用高速度，最低需在60~100m/min，通常在200~300m/min。
7 氧化硼
立方晶氧化硼(CBN)是近年来推广的材料，硬度与耐磨性仅次于钻石，此刀具适用于加工坚硬、耐磨的铁族合金和镍基合金、钴基合金。车刀形状及使用情形
1 一般使用之车刀尖型式有下列几种：
(1)粗车刀：主要是用来切削大量且多余部份使工作物直径接近需要的尺寸。粗车时表面光度不重要，因此车刀尖可研磨成尖锐的刀峰，但是刀峰通常要有微小的圆度以避免断裂。
(2)精车刀：此刀刃可用油石砺光，以便车出非常圆滑的表面光度，一般来说精车刀之圆鼻比粗车刀大。
(3)圆鼻车刀：可适用许多不同型式的工作是属于常用车刀，磨平顶面时可左右车削也可用来车削黄铜。此车刀也可在肩角上形成圆弧面，也可当精车刀来使用。
(4)切断车刀：只用端部切削工作物，此车刀可用来切断材料及车度沟槽。
(5)螺丝车刀(牙刀)：用于车削螺杆或螺帽，依螺纹的形式分60度，或55度V型牙刀，29度梯形牙刀、方形牙刀。
(6)搪孔车刀：用以车削钻过或铸出的孔。达至光制尺寸或真直孔面为目的。
(7)侧面车刀或侧车刀：用来车削工作物端面，右侧车刀通常用在精车轴的未端，左侧车则用来精车肩部的左侧面。
2 因工件之加工方式不同而采用不同的刀刃外形，一般可区分为：
(1)右手车刀：由右向左，车削工件外径。
(2)左手车刀：由左向右，车削工件外径。
(3)圆鼻车刀：刀刃为圆弧形，可以左右方向车削，适合圆角或曲面之车削
(4)右侧车刀：车削右侧端面。
(5)左侧车刀：车削左侧端面。
(6)切断刀：用于切断或切槽。
(7)内孔车刀：用于车削内孔。
(8)外螺纹车刀：用于车削外螺纹。
(9)内螺纹车刀：用于车削内螺纹。
4.3后刀架的应用：
传统的普通车床中拖板上只有一个刀架机床刀架部件主要是由几层刀架组成，其安装在车身的中部并可沿床身上的刀架导规作纵向移动，其主要作用是装夹车刀，实现纵向、横向进给运动。而在实际工件的加工中，往往一个工件需要很多工序，比如切槽、车倒角，不能一把刀独立完成，通过在中拖板上加装后刀架即可减少换刀次数有课节约时间提高生产率。其具体位置安装在中托板的另一侧（与主刀架相对）
例如一个圆柱工件需要切槽、车削端面、车倒角、车外圆等。如果有其中任意两项工艺要做，那么单靠车床上的前刀架来完成工作需要多次换刀，这样一来既费时费力又效率低下。如果通过在中拖板上加装后刀架即可减少换刀次数又可课节约时间提高生产率。
实例列举：我所在的厂主要生产教学仪器，其间要生产一种玻璃窗的配重棒，这种棒料长为600mm，横截面直径为40mm。在其两端需要倒角和切槽一个，槽宽2mm槽深11±0.5mm，槽据最其近的端面为25左右（无太大限制）。
如果采用只有前刀架的车床进行加工；有两种途径：一、先车倒角再车槽；这样就会换刀1次，装夹工件3次。二、先把一端工序全部车完，再车另一端；这样就会换到2次，装夹工件2次.以上两种无论采用哪种加工此棒料多比较费时费力且效率低下。如果通过在中拖板上加装后刀架，把45°车刀反装夹到后刀架上，切槽刀安装在主刀架上进行加工棒料；这样不需要换刀，只需要装夹工件2次
采用后刀架辅助前刀架加工棒料的基本步骤如下：
a装夹工件，调整合理的位置，现用后刀架上的45°车刀车倒角
b车完倒角后，调整横向进给手轮使刀架横向移动，直到主刀架上的切槽刀切完槽，然后退刀，卸下工件从新夹装以加工好的一端，进行对另一端加工步骤如a
c车完后，退刀取出工件。
通过以上事例，我们明显可以看到通过在中拖板上加装后刀，在生产中的应
用,不仅大大提高了生产效率,而且节约了生产成本,增加了工厂的经济效益。可见对普通车床后刀架的研究有很很可观的前景。
致谢：
在此论文撰写过程中，忠心感谢学校领导和老师们指导与督促，同时感谢您们的谅解与包容。没有你们三年来的关怀和教导就没有今天的这篇论文。求学历程是艰苦的，但又是快乐的。感谢我的班主任陈娇娇老师，谢谢她在这三年中为我们全班所做的一切，她不求回报，无私奉献的精神很让我感动，再次向她表示由衷的感谢。在这四年的学期中结识的各位生活和学习上的挚友让我得到了人生最大的一笔财富。在此，也对他们表示衷心感谢。
谢谢我的父母，没有他们辛勤的付出也就没有我的今天，在这一刻，将最崇高的敬意献给你们！
本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！
参考文献：
[1]贾亚洲主编.金属切削机床概论.北京：机械工业出版社2010年1月第1版:1-3、22-25页
[2]魏征菊李莉主编.机械制图.科学出版社出版2007年8月第一版172-184、284-289页
[3]梁国胜谈谈在普通车床中托板上加装后刀架在生产中的应用科技资
讯.2010年第28期1-2页
[4]陈锡渠彭晓南主编.金属切削原理与刀具.中国林业出版社.2006年8月第一版。152-167页
[5]刘建华.机械设计课程设计指导.北京：化学工业出版社2008年10月北京第1版
机床夹具的作用及分类 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 1.机床夹具的作用 （1）保证加工精度用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。 （2）提高生产效率机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生 产效率。 （3）减轻劳动强度机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。 （4）扩大机床的工艺范围利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。 2 机床夹具的分类 2.1．按夹具的应用范围分类 （1）通用夹具通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具，例如，车床用的三爪卡盘和四爪卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。 （2）专用机床夹具专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合应用。 （3）组合夹具组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小批生产或新产品试制等场合应用。 （4）成组夹具成组夹具是在采用成组加工时，为每个零件组设计制造的夹具，
当改换加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别元件，即可进行加工。成组夹具适于在多品种、中小批生产中应用。 （5）随行夹具它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件一起沿着自动线移动的夹具。 2.2按使用机床类型分类 机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等类型。 2.3按夹具动力源分类 按夹具所用夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。 3.专用机床夹具的组成 夹具一般由下列元件或装置组成: （1）定位元件定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。 （2）夹紧装置夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。 （3）对刀元件、导向元件对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。（4）连接元件夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。
机床夹具复习题 一、填空与选择题 1、机床夹具的种类，组成 2、定位原理 3、机床夹具的夹紧机构主要有斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心夹紧机构三种。 4、机床夹具的夹紧装置由动力源、中间传力机构和夹紧机构所组成。 5、定位误差产生的原因有基准不重合误差和基准位移误差 6、生产中最常用的正确的定位方式有完全定位和不完全定位两种。 1、钻床上钻孔时，进给运动是：---------------------------------------------（ B ） A. 钻头旋转 B. 钻头轴向运动 C . 工件的移动D.都不对 2、下列四种切削液中,冷却性能最好的是--------------- ------------------( C ) A乳化液B极压乳化液 C水溶液D矿物油 3、工件定位时，绝对不能采用：-----------------------------------------------（ D ） A 完全定位； B 不完全定位； C 过定位；D欠定位。 4、基准不重合误差大小与有关。-----------------------（ B ） A．本道工序要保证的尺寸大小和技术要求； B．只与本道工序设计〔或工序〕基准与定位基准之间位置误差； C．定位元件和定位基准本身的制造误差。 D．以上都不对 5、在加工箱体零件时，定位元件常选择一大平面及两销（一短圆柱销和一短菱形销）其共限制了工件的自由度数为-----------------------（ D ） A2个 B3个 C5个 D6个 6、加工大中型工件的多个孔时，应选用的机床是-----------------------( D ) A卧式车床B台式钻床 C立式钻床D摇臂钻床 三、名词解释 1、六点定位原理：用“3、 2、1”合理分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，其中 一个支承点限制工件的一个自由度，把工件的六个自由度都限制了的定位方法。 2、定位基准：用于定位的工件上的点、线、面。 3、完全定位：合理分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，其中一个支承点限制工件 的一个自由度，把工件的六个自由度都限制了的定位方法。 4、机床夹具：在机床上用于确定工件相对与机床和刀具的相对位置的辅助工艺装备 5、工序基准：用以确定本工序加工表面加工位置的点、线、面。 四、分析计算题 1、什么叫六点定位规则？工件在夹具中的定位是否一定要完全限制其六个自由度才算合理？ 答：六点定位原理：用“3、2、1”合理分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，其中一个支承点限制工件的一个自由度，把工件的六个自由度都限制了的定位方法。
目录 一、零件的分析 (2) （一）零件的生产纲领 (2) （二）零件的作用 (2) （三）零件的形状及其具体尺寸、公差 (2) （四）零件的工艺分析 (2) 二、工艺规程设计 (4) （一）确定毛坯的制造形式 (4) （二）基面的选择 (4) （三）制定工艺路线 (4) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5) （五）确定切削用量及基本工时 (8) 三、夹具设计 (17) （一）切削力及夹紧力计算 (17) （二）定位元件的选定 (17) （三）夹具设计及操作的简要说明 (17) 四、总结 (19) 五、参考文献 (20)
一、零件的分析 （一）零件的生产纲领 此零件为小批量生产，所以工序要集中，步骤尽量简单。见后面零件图。 （二）零件的作用 拨叉零件主要用在操作机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。通过φ40mm的孔安装在轴上，拨叉顶部开有5mm宽的通槽。Φ40mm的孔上开有8mm宽的键槽，拨叉一端开φ20mm的轴孔中间穿一小轴，通过拨块拨动。 （三）零件的形状及其具体尺寸、公差 如后面零件图所示。 （四）零件的工艺分析 由零件图可知，其材料为45钢，具有较高强度，耐磨性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。拨叉共有多组加工表面，现分述如下： 1、以φ40mm孔为中心的加工表面： 这一组加工表面包括：与φ40+0.0390 mm相垂直的两端面B、C，在φ40+0.0390 mm孔中宽8mm键槽，其中主要加工表面为φ40+0.0390 mm的孔。 2、以φ20孔为中心的加工表面： 这一组加工表面包括一个φ20+0.0250mm的孔及倒角，尺寸为35mm与φ20+0.0250mm相垂直的两个平面D、E，其中主要加工表面为φ20+0.0250mm的孔。 3、以φ18mm为中心的加工表面 这一组加工表面包括：一个φ18mm的孔，尺寸为φ35mm的沉头孔，以及与孔φ35mm相垂直的轴向宽5mm的槽。 4、以M12mm孔为中心的加工表面
实验三：机床夹具设计 姓名：谢银飞班级：机制152班学号：72（22） 姓名：朱嘉俊班级：机制152班学号：73（23） 一.明确设计任务 1.设计任务 加工拨叉上?孔(工件材料45钢）。工件以?孔、叉口及槽在定位轴2、削边销1、?偏心轮3上定位，由偏心轮夹紧工件，并利用偏心轮楔面的作用限制工件一个自由度。本夹具采用铰链式钻模板，放松锁锁紧螺钉6，即可回转钻模板，以便于装卸工件。图1所示为拨叉钻孔工序图。? 设计在Z525立式钻床上钻拨叉零件上?的钻床夹具。 图 1 零件图 图 2 三维实体图
2．杠杆臂加工工艺分析 （1）加工要求 加工φ10 和φ13 两孔；孔距为78±；U型槽14.20+0.1对称轴线与?轴线的水平尺寸为±，垂直尺寸为两孔垂直；?对?轴线平行度公差为；φ13对φ22 轴线垂直度公差为。Φ10 孔Ra 值为，Φ13 孔Ra 值为。 （2）加工工艺由于该工序中两个孔的位置关系为相互垂直，且不在同一个平面里，要钻完 一个孔后翻转90°再钻削另一个孔，因此要设计成翻转式钻夹具。分析零件图可知，该拔叉的叉角两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面，使用淬火处理提供 局部的接触硬度。叉角两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证 孔的加工精度，及孔与叉角两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，通过铣削、钻床的粗加工就可达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也 可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来，可见该零件 工艺性好。 二．定位方案与定位元件 1.夹具设计要求 已知工件材料为45钢，毛坯为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，大 批生产规模。试为该工序设计一钻床夹具。 2、夹具的设计方案? 分析：? ①孔?为自由尺寸，可一次钻削保证。该孔在轴线方向的设计基准距离槽 14.20+0.1mm的对称中心线为±；在径向方向的设计基准是孔?的中心线，其对称 度要求为，该尺寸精度可以通过钻模保证。 ②孔：、槽14.20+0.1mm和拨叉槽口510+0.1mm是已完成的尺寸，钻孔?。 ③立钻Z525的最大钻孔直径为?25mm，主轴端面到工作台面的最大距离H 为700mm，工作台面尺寸为375mm×500mm，其空间尺寸完全能够满足夹具的布 置和加工范围的要求。 ④本工序为单一的孔加工，夹具可采用固定式。 方案设计:? 1、定位基准的选择：为了保证孔?对基准孔?垂直并对该孔中心线的对称度 符合要求，应当限制工件X的平移、Y轴旋转、Z轴旋转，三个自由度；为保证孔?处于拨叉的对称面内且不发生扭斜，应当限制Y轴旋转自由度； 根据零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm 的孔为定位基准，这样可以 避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度；用Φ22 孔口端面（底面） 限定零件的上下移动的自由度；用φ10 孔附近圆柱表面限定零件沿Φ22 中心 线转动的自由度就可以实现完全定位。 φ10 孔附近为悬壁梁结构,加工时容易变形,在φ10 孔口端面(底面)设辅助 支承,用来增加零件的刚性。
机床夹具设计期末考试试卷A,B卷答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
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 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 （√） 姓名-----------------------------班级--------- --------------学号-----------------
模块1机床夹具概述 【知识目标】 机床夹具的基本概念； 机床夹具的基本结构及其分类方法； 机床夹具的发展方向。 【技能目标】 掌握生产一线工件在机床夹具中的装夹方法； 能够辨别生产一线常见的机床夹具类型； 初步具备辨识常见机床夹具的能力。 用来固定加工对象，使其处于正确位置，以接受加工或检测的装置，统称为夹具。它广泛地应用于机械制造过程中，如焊接过程中用于拼焊的焊接夹具，零件检验过程中用的检验夹具，装配过程中用的装配夹具，机械加工过程中用的机床夹具等，都属于这一范畴。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。机床夹具就是在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着零件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。本模块所讲述的仅限于机床夹具，以后简称为夹具。 【任务描述】 如图1-1所示为生产一线常见的钻床夹具示意图，试分析如何正确去使用该夹具。 图1-1生产一线常见的钻床夹具示意图 1—钻模板；2—压紧螺母；3—压板；4—工件；5—长方形基础板； 6—方形支撑；7—V型块 【任务分析】 图1-1是生产一线常见的钻床夹具示意图，要正确使用该夹具，必须明确该夹具的基本组成、工作原理、工作特性以及装夹方式。要想进一步了解并认识此夹具的设计过程及其在 生产中的作用，就要学习本模块的内容。 【任务引导】 （1）该钻床夹具在生产中有什么作用？ （2）该钻床夹具作为机床夹具的典型代表，其基本组成是什么？
（3）便于认识和更好的使用机床夹具，如何对机床的夹具进行分类？ （4）生产一线对机床夹具还有什么新的要求？ （5）在生产实习时，应对常见机床夹具的基本结构及其分析有所认识。 【知识准备】 学习情境 1.1机床夹具 1.1.1机床夹具的基本概念 工件在机床上进行加工时，为了保证其精度要求，工件的加工表面与刀具之间必须保持 一定的位置关系。机床夹具就是机床上用以装夹工件和引导刀具的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 因此，工件必须借助于夹具占有正确位置。夹具是指夹持工件的工具，如卡盘、顶尖、 平口钳等。刀具也必须借助于辅具使其保持一定位置。辅具是指夹持刀具的工具，如钻夹头、丝锥夹头及刀夹等，如图1-2所示为丝锥夹头。 图1-2丝锥夹头 1.1.2机床夹具在机械加工中的作用 在机械加工中，工件通过定位元件在夹具中占有正确的位置，工件和夹具通过连接元件 在机床上占有正确位置，工件和夹具通过对刀元件相对于刀具占有正确位置，从而保证了工件相对于机床位置正确、工件相对于刀具位置正确，最终保证工件的加工要求。因此，机床夹具在机械加工中应具有以下作用： 1.能稳定地保证工件的加工精度 使用机床夹具来对工件定位，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置。工件的位置精度完全由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致， 保证工件加工精度高且稳定。 2.能减少辅助工时，提高劳动生产率 由于机床夹具的存在，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此，可增大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装 夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产 品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显降低了生产成本。 3.能扩大机床的使用范围，实现“一机多能” 根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如，在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工了。 4.能减轻工人的劳动强度 用夹具装夹工件方便、快速，当采用液压、气动等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。
Part 5 机床常用夹具及其设计 一、判断题（正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”。） 1．用六个支承点就可使工件实现完全定位。( ) 2．工件夹紧变形会使被加工工件产生形状误差。( ) 3．专用夹具是专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具。( ) 4．随行夹具一般是用于自动线上的一种夹具。( ) 5．铰链夹紧机构是一种增力机构，其自锁性能好。( ) 6．斜楔夹紧的自锁条件是：楔角口应小于两接触面摩擦角之和。( ) 7．在大型、重型工件上钻孔时，可以不用夹具。( ) 8．在查找装配尺寸链时，一个相关零件有时可有两个尺寸作为组成环列入装配尺寸链。( ) 9．车床夹具应保证工件的定位基准与机床的主轴回转中心线保持严格的位置关系。( ) 10．机床、夹具、刀具三者就可以构成完整的工艺系统。( ) 11．采用机床夹具装夹工件，主要是为了保证工件加工表面的位置精度。( ) 12．工件加工时，采用完全定位、不完全定位都是允许的。( ) 13．采用机床夹具装夹工件，工件的加工表面与定位表面之间的相互位置关系主要由夹具来保证。 ( ) 14．机床夹具装夹工件主要是为了保证工件加工表面的位置精度。 ( ) 15．专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具，称为组合夹具。( ) 16．工件以平面定位时的定位误差，只有基准位置误差。( ) 二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的标号填在题干的括号内。） 1．在车床上采用中心架支承加工长轴时，是属于哪种定位。（）A．完全定位B．不完全定位C．过定位D．欠定位 2．机床夹具中需要考虑静平衡要求的是哪一类夹具（）。 A．车床夹具B．钻床夹具C．镗床夹具D．铣床夹具 3．常用的夹紧机构中，自锁性能最可靠的是（）。
江苏XX 学院2007/2008学年第1学期期末考试 《机床夹具设计》 期末试卷（A ） 出卷人： 校对人： 考试时间：100分钟 一、 选择题（每题2分，共30分） 1．在金属切削机床上使用的夹具统称为（ ） A 机床装备 B 机床夹具 C 安全设施 D 机床本体 2．（ ）是确定工件在夹具中的占有正确位置的过程。 A 定位 B 夹紧 C 辅助 D 导向 3．用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度称为（ ）。 A 自由原则 B 夹紧原则 C 六点定位规则 D 不确定 4．长方体大表面由的三个支承点（不在同一直线）定位可限制（ ）个自由度。 A 一个 B 两个 C 三个 D 四个 5．一个尚未定位的工件其位置是不确定的，空间直角坐标系中有（ ）自由度。 A 一个 B 两个 C 三个 D 六个 6．下列定位方法中属于不正确的定位方式是（ ） A 不完全定位 B 完全定位 C 欠定位 D 自动定心定位 7．在各种类型的固定支承钉中（ ）适合于较大型的机体的粗基准面定位。 A B 型钉 B C 型钉 C A 型钉 D E 型钉 8．支承板比较适合于工件以（ ）平面定位。 姓名：______________ 班级：________________ 学号：_____________________ …………………………………………………………密……封……线……内……不……要……答……
A精基准B粗基准C铸造基准D不确定 9．关于浮动支承的说法正确的是（） A容易出现欠定位。 B对工件既起到支承作用又限制工件运动自由度。 C采用浮动支承会产生过定位。 D与工件的接触点虽然是两点或三点，但仍只限制工件的一个自由度。 10．工件以两孔一面组合定位时可限制工件（）个自由度。 A六个B两个C三个D四个 11．关于磁力夹紧装置说法正确的是（） A主要适用于铁磁性薄件加工和高精度的磨削。 B 适用于各种材质的工件夹紧。 C夹紧动作很慢，但稳定性好。 D结构复杂，安全性低。 12．关于径向分度说法正确的是（） A径向分度机构对定销运动方向与分度盘回转轴线平行。 B径向分度机构对定销运动方向与分度盘回转轴线垂直。 C径向分度机构对定销运动方向与分度盘回转轴线相交。 D不能确定。 13．下列对定机构中对定精度最低的结构型式是（） A双斜面楔形槽对定B单斜面楔形槽对定C钢球对定结构D正多面体对定 14．斜楔夹紧装置的自锁条件是（） A．斜楔的升角大于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 B．斜楔的升角等于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 C．斜楔的升角略大于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 D．斜楔的升角小于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 15．成组夹具中不属于可调部分的机构是（） A定位元件B动力装置C夹紧元件D分度装置 二、判断题（每题1分，共10分，正确用“√”错误用“Χ”）
《机床夹具设计》期终考试试卷A卷 班级学号姓名 一、填空题（共20分，每空1分） 1、造成定位误差的原因有基准位移误差和基准不重误差 2 、采用布置恰当的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定则。 3、工件的实际定位点数，如不能满足加工要求，少于应有的定位点数，称为欠定位。这在加工中是不允许的。 4、机床夹具由定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置连接元件、夹具体和其它装置或元件组成） 5、主要支承用来限制工件的自由度起定位作用。辅助支承用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位作用。。 6、定位和夹紧两个过程综合称为装夹，完成工件装夹的工艺装备称为机床夹具。 7、夹具体的结构形式分为开式结构、半开式结构和框架式结构。 8、夹具总图上标注公差值的原则是：在满足加工要求的前提下，尽量降低夹具的制造精度。 9、影响加工精度的因素有定位误差、对刀误差、安装误差、夹具误差和加工方法误差组成. 10、斜楔的自锁条件是斜楔的升角小于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。 二、选择题（共20分，每小题2分） 1、机床上的卡盘，中心架等属于（ A ）夹具。 A．通用 B. 专用 C. 组合、 2、在夹具中，用一个平面对工件进行定位，可限制工件的（ B ）自由度。 A．两个 B. 三个 C. 四个 3、决定某种定位方法属几点定位，主要根据（ B ）。 A 、有几个支承点与工件接触 B 、工件被消除了几个自由度 C 、工件需要消除几个自由 D 、夹具采用几个定位元件 4、确定夹紧力方向时，应该尽可能使夹紧力方向垂直于（ A ）基准面。 A 、主要定位 B 、辅助定位 C 、止推定位 5、在车床上加工轴，用三爪卡盘安装工件，相对夹持较长，它的定位是：（ C ） A、六点定位 B、五点定位 C、四点定位 D、三点定位 6、在保证夹紧的前提下，夹紧行程最大的基本夹紧机构是（ B ） A、斜楔夹紧机构 B、螺旋夹紧机构 C、偏心夹紧机构 7、工件以短锥孔在活动顶针上定位，被限制的自由度是（ A ）自由度 A、二个转动 B、三个移动 C、一个移动及二个转动 8、绘制夹具总装配图时尽量采用（ A）的比例。 A、1:1 B、2:1 C、1:2 9、工件被夹紧后不能发生位置变动时，即说明工件（ C ）完全定位
教学方法 用固定式钻床 夹具模型讲解 第三章 机床常用夹具 第一节 概述 导入新课：机床夹具（简称夹具）--在机械加工过程中，根据工件 的夹工要求，使工件相对机床、刀具占有正确的位置， 并能讯速、可靠地夹紧工件的机床附加装置。 讲授新课： 一、机床夹具的主要功能 1、工件的安装 在金属切削机床上进行加工时，为了保证工件表面的尺寸，几何形状和相互位子精度等要求，在加工方法确定之后，需要解决的 主要问题之一是，使工件相对于刀具和机床占有正确的加工位置(即 工件的定位），并把工件压紧夹牢，以保持这个确定了的位置在加 工过程中稳定不变（即工件的夹紧），这就是工件在机床上的正确 安装。 在机床上安装工件的方法，一般有两种： 1 ）直接在机床工作台或花盘上安装工件。 2）使用各种通用的或专用的装备安装工件。 2、夹具安装工件包括两个过程： 1）使工件定位 定位是确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。 2）夹紧 工件定位后，经夹紧装置势力施力于工件，将其固定夹牢， 使工件正确的定位位置保持不变。 工件装夹情况的好坏，直接影响工件加工精度。 以铣床、钻床夹具为例说明。 3、用夹具装夹工件的方法的特点: 1）工件在夹具中的正确定位,是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。 2）由于夹具预先在机床上已调整好位置，因此，工件通过夹具对机床也就占有了正确的位置。 3）通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。 二、机床夹具的分类 1、按夹具的通用特性分类 （1） 通用夹具：是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的 夹具。 （2） 专用夹具：是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设 计和制造的夹具。 （3） 可调夹具：是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的
编号: 毕业论文(设计) 题目机床夹具设计 指导教师侯晓霞 学生姓名刘文举 学号200801703095 专业机械设计制造及其自动化 教学单位德州学院机电工程系（盖章） 二O一二年五月十日
目录 摘要及关键词 (2) 1 引言 (2) 1.1 机床夹具设计 (2) 1.2 选题目的和意义 (2) 1.3 国内外的研究现状和发展趋势 (2) 2 机床夹具概述 (3) 2.1 工件装夹与夹具 (3) 2.2 夹具的分类 (5) 2.3 夹紧装置的作用 (6) 2.4 机床夹具设计的一半步骤 (7) 3 夹具总体方案设计 (8) 3.1 定位原理及其实现 (8) 3.2 误差分析 (9) 3.3 夹紧方式 (12) 3.4 夹紧力的数值计算 (12) 3.4 夹紧点的数目及位置 (14) 4 铣床夹具 (15) 4.1 铣床夹具的分类 (15) 4.2 铣床通用夹具的结构 (15) 4.3 铣床夹具的设计特点 (16) 4.4 典型数控机床夹具 (16) 4.5 数控铣床夹具 (17) 参考文献 (18) 谢辞 (19)
机床夹具设计 刘文举 （德州学院机电系，山东德州253023） 摘要：制造业中广泛应用的夹具，是产品制造各工艺阶段中十分重要的工艺装备之一，生产中所使用夹具的质量、工作效率，及夹具使用的可靠性，都对产品的加工质量及生产效率有着决定性的影响。首先对夹具的概念进行了解，再进行机床夹具的设计，从定位到误差分析再到确保加工精度，然后计算出加紧力确定加紧点位数等细节计算。 关键词：定位；机床夹具；加工精度；定位点；夹紧力 1 引言 1.1 机床夹具的设计 在机床上对工件进行加工时，为了保证加工寿面相对其它表面的尺寸和位置精度，首先需要使工件在机床上占有准确的位置，井在加工过程中能承受各种力的作用而始终保持这一准确位置不变。前者称为工件酌定位，后者称为工件的夹紧，这一整个过程统称为工件的装夹。在机床上装夹工件所使用的工艺装备称为机床夹具(以下简称夹具)。 1.2 选题目的和意义 夹具最早出现在18世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 1.3 本题在国内外的研究现状和发展趋势 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中
课程名称 机床夹具设计期末考试题 试卷卷别 A 卷 3、 定位元件的材料一般选（A D F ） A 、20钢渗碳淬火； B 、铸铁； D 合金钢； E 、T7A 钢； 4、 工件在夹具中安装时，绝对不允许采 用， A 、完全定位 B 、不完全定位 （多选，3分） 、中碳钢； 、中碳钢淬火; C ） 、欠定位 D 、判断题（对的画0,错的画X ）（共10分，每小题1分）。 1、长的V 形块可限制四个自由度。短的 V 形块可限制二个自由度。 2、为了防止工件变形，夹紧部位要与支承对应，不能在工件悬空处夹 紧。 3、组合夹具是由一套完全标准化的元件，根据工件的加工 要求拼装成的不同结构和用途的夹具。 4、如右图所示定位方式是合理的。 5、浮动支承是为了增加工件的刚性和定位稳定性，并不 限制工件的自由度。 V ) V ) ) ) f 2 _ ，斗 6在车床上用三爪自定心卡盘多次装夹同一工件时，三爪 定心卡盘的对中精度将直接影响工件上被加工表面的位置精度 7、采用欠定位的定位方式，既可保证加工质量，又可简化夹具结 构。 8、为了保证工件达到图样所规定的精度和技术要求，夹具上的定位基准应与工件上设计 基准、测量基准尽可能重合。 9、固定式普通钻模主要用于加工直径小于 10mm 勺孔。 10、成组夹具是成组工艺中为一组零件的某一工序而专门设计的夹 具。 分 得 、选择题（共24分，除注明分数外，每小题2分）。 1、 在夹具中，用一个平面对工件进行定位，可限制工件的（ B ）自由度。 A 、两个 B 、三个 C 、四个 2、 三爪自定心卡盘夹住一端，另一端搭中心架钻中心孔时，如果夹住部分较短, 属于（A ）。 A 、部分定位 B 、完全定位 C 、重复定位 P1 5、 下列工件定位面与定位元件一般限制两个自由度的是：（ A 、外圆柱面与长支承平板 C 圆柱孔与固定锥销 D 6、 决定某种定位方法属几点定位， A 、有几个支承点与工件接触 C 工件需要消除几个自由度 、过定位 A 、C 、E ）（多选、3 B 、外圆柱面与一短V 型铁 、圆柱 孔与短圆柱销 E 、 主要根据（ B ）。 、工件被消除了几个自由 度 、夹具采用几个定位元件 C ）个自由度。 D 长轴与两个半圆孔定位座 B D 7、轴类零件用双中心孔定位，能消除（ A 、三 B 、四 C 8在简单夹紧机构中，（E ）夹紧机构一般不考虑自锁；（ D ）夹紧机构既可增力 又可（ C ）夹紧机构实现工件定位作用的同时，并将工件夹紧； （A ）夹紧机构 夹紧行程与自锁性能有矛盾。（4分） A 、斜楔； B 、螺旋； C 、定心； D 杠杆； E 、铰链； F 、偏心 9、 基准不重合误差的大小主要与哪种因素有关： A 、本工序要保证的尺寸大小 B C 工序基准与定位基准间的位置误差 D 10、 铣床上用的平口钳属于（ A 、通用夹具 、四 、五 、六 （C ） 、本工序要保证的尺寸精度 、定位元件和定位基准本身的制造精度 A ）。 专用夹具C 、成组夹具 三、填空题（共20分，每小题2分） 1、夹具按夹紧的动力源可分为 手动夹具 、气动夹具、一液压夹具 具、 电磁夹具 以及 真空夹具 等。 、气液增 2、机床夹具设计主要研究的是 P2 专用 夹具的设计。
第一章机床夹具基础知识 第一节机床夹具概述 一、填空题 1、通常，习惯把夹具按其通用化程度分为通用夹具、专用夹具、 拼装夹具三个大类。 2.机床夹具一般由定位装置、夹紧装 置、 夹具体三大主要部分组成。 ３。根据不同得使用要求,机床夹具还可以设置对刀 装置、 刀具引导装置、回转分度装置及其她辅助装置。 4.按夹具适用得机床及其工序内容得不同，可以分为车床夹具、 铣床夹具、钻床夹具、磨床 夹具、 镗床夹具、齿轮加工机床夹具、电加工机床夹具、数控机床夹具等. 二、选择题 1。工件在机床上加工时,通常由夹具中得A来保证工件相对于刀具处于一 个正确得位置。 A。定位装置 B．夹具体 C.夹紧装置 D.辅助装置 2．机用平口钳就是常用得 B . Ａ.专用夹具Ｂ。通用夹具 Ｃ。拼装夹具 D.组合夹具 ３．下列夹具中， D不就是专用夹具。 A.钻床夹具 B.铣床夹具 C。车床夹具 D．三爪自定心卡盘 4． C 不属于机床夹具得三大组成部分之一。 A.夹具体 B.定位装置
C.对刀装置 D。夹紧装置 ５。Ａ就是由预先制造好得各类标准元件与组件拼装而成得一类新型夹具。 A.拼装夹具B。专用夹具第三章工件得夹紧 Ｃ。通用夹具 D．数控机床夹具 6.在机床夹具中，V形块通常作为Ｄ使用。 Ａ。夹具体B。夹紧装置 C。辅助装置Ｄ．定位元件7。下列说法中， C 不正确。 A.一般情况下,机床夹具具有使工件在夹具中定位与夹紧两大作用 Ｂ．夹具相对于机床与刀具得位置正确性,要靠夹具与机床、刀具得对定来解决 C。工件被夹紧后，就自然实现了定位 D。定位与夹紧就是两回事 三、判断题 1。一般来说,通用夹具就是机床夹具中得主要研究对象。（×） 2．一般情况下，机床夹具具有使工件在夹具中定位与夹紧两大作用。( √） ３。工件安装时,采用找正定位比采用夹具定位效率更高、精度更高。（×）4。机床夹具只能用于工件得机械加工工序中。（× ) 5．机床夹具一般已标准化、系列化，并由专门厂家生产。 ( × ) 6。定位装置一般由各种标准或非标准定位元件组成，它就是夹具工作得核心部分。（√）７.自动、高效夹具得实际应用，可以相应地降低对操作工人得装夹技术要求。（√）8。在数控机床上加工零件,无须采用专用夹具。( ×） 9。所有机床夹具都必须设置夹紧装置。（×） １0．车床夹具中，花盘通常作为定位元件。（×） 四、简答题
机床夹具设计 机自0802 郑顺欣 摘要：零件在工艺规程制定后，要按工艺规程的顺序进行加工。加工中除了需要机床，刀具，量具外，成批生产时还需要机床夹具。他们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一。夹具在机床应用中占很高的地位.夹具最早出现在18世纪后期。 关键词：机床夹具车床铣床加工零件定位原理： 1．机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。中国国际模具网 现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（fms）等新加工技术的应用，对机床手轮夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；
6）提高机床夹具的标准化程度。 2．现代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 （1）标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：gb/t2148~t2259－91以及各类通用夹具、手轮、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 （2）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。 （3）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1"；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。 （4）高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间
机床夹具设计（实例） 图3-2所示为CA6140车床上接头的零件图。该零件系大批量生 产，材料为45号钢，毛坯采用模锻件。现要求设计加工该零件上尺 寸为28H11的槽口所使用的夹具。 图3-2 CA6140车床上接头的零件图 零件上槽口的加工要求是：保证宽度28H11，深度40mm，表面粗糙度侧面为Ra3.2μm，底面为Ra6.3μm。并要求两侧面对孔ф20H7的轴心线对称，公差为0.1mm；两侧面对孔ф10H7的轴心线垂直，其公差为0.1mm。 零件的加工工艺过程安排是在加工槽口之前，除孔ф10H7尚未进行加工外，其他各面均已加工达到图纸要求。槽口的加工采用三面 刃铣刀在卧式铣床上进行。 工件装夹方案的确定，首先应考虑满足加工要求。槽口两侧面之 间的宽度28H11取决于铣刀的宽度，与夹具无关，而深度40mm则由调整刀具相对夹具的位置保证。两侧面对孔ф10H7轴心线的垂直度要求，因该孔尚未进行加工，故可在后面该孔加工工序中保证。为此， 考虑定位方案，主要应满足两侧面与孔ф20H7轴心线的对称度要求。 根据基准重合的原则，应选孔ф20H7的轴心线为第一定位基准。由 于要保证一定的加工深度，故工件沿高度方向的不定度也应限制。此 外，从零件的工作性能要求可知，需要加工的两侧面应与已加工过的 两外侧面互成90度，因此在工作定位时还必须限制绕孔ф20H7的轴心线的不定度。故工件的定位基准的选择如图3.3所示，除孔ф20H7（限制沿x,y轴和绕x,y轴的不定度）之外，还应以一端面（限制 沿z轴的不定度）和一外侧面（限制绕z轴的不定度）进行定位，共
限制六个不定度，属于完全定位。 工件定位方案的确定除了考虑加工要求外，还应结合定位元件的 结构及夹紧方案实现的可能性而 予以最后确定。 Z对接头这个零件，铣槽口工序 的夹紧力方向，不外乎是沿径向 或沿轴向两种。如采用如图3.4 （a）所示的沿径向夹紧的方案，X由于ф20H7孔的轴心线是定位基 准，故必须采用定心夹紧机构， X Y 以实现夹紧力方向作用于主要定位基面。但孔ф20H7的直径较小，受结构限制不易实现，因此，采用如图3.4（b）所示的沿轴向夹紧的方案较为合适。 在一般情况下，为满足夹紧力应主要作用于第一定位基准的要求， 就应将定位方案改为以上端面A作为第一定位基准。此时，ф20H7孔轴心线以及另一外侧面则为第二，第三定位基准。若以上端面A为主要定位基准，虽然符合“基准重合”原则，但由于夹紧力需自下而 上布置，将导致夹具结构复杂化。 考虑到孔ф20H7下端面B及端台C均是在 一次装夹下加工的，它们之间有一定的位置 精度，且槽口深度尺寸40mm为一般公差，故 改为以B或C面为第一定位基准，也能满足 加工要求。为使定位稳定可靠，故宜选取面 积较大的C面为第一定位基准。定位元件则可相应选取一个平面（限
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 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 姓名 ----------------------------- 班级 -----------------------学 号
一、问答题 3、如图所示，加工工件上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个小孔，请分别计算三种定位方案的定位误差并说明哪个定位方案好。 V形块α＝90°。 4、如图所示为几种工件的定位方案和加工要求，试分析计算尺寸a和b的定位误差。 五、课后自学 到图书馆或互联网上查询资料，了解组合夹具的类型及应用。参考网站：天津组合夹具厂 （https://www.doczj.com/doc/206733238.html,/）、保定向阳航空精密机械有限公司(https://www.doczj.com/doc/206733238.html,/）。 1、什么是定位？什么是夹紧？为什么夹紧不等于定位？ 2、“六点定位原理”是什么？
3、什么是完全定位？什么是不完全定位？ 4、什么是过定位？什么是欠定位？是否均不能采用？为什么？ 5、试述常用定位元件所限制的自由度。 6、什么叫定位误差？产生定位误差的原因是什么？定位误差主要由哪几部分组成？ 7、何谓机床夹具？夹具有哪些作用？ 8、机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？ 9、试分析下列加工情况的定位基准 （1）浮动铰刀铰孔（2）车削阶梯轴（3）精加工齿形面 10、常用的夹紧动力装置有哪些？各有何特点？ 11、夹紧装置设计的基本要求是什么？确定夹紧力的方向和作用点的准则有哪些？ 12、对容易加工变形的零件材料应当采取什么样的预防变形措施？ 二、选择题 1、以“一面两销”方式定位时，共限制了工件的（）个自由度。 A、六个 B、三个 C、四个 D、五个
2、在车削加工螺纹时，进给功能字F后的数字表示（）。 A.每分钟进给量（㎜/min） B. 每秒钟进给量（㎜/s） C. 每转进给量（㎜/r） D. 螺纹螺距（mm） 3、机床夹具，按（）分类，可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具等。 A、使用机床类型 B、驱动夹具工作的动力源 C、夹紧方式 D、专门化程度 4、长V形架对圆柱定位，可限制工件的（）自由度。 A、二个 B、三个 C、四个 D、五个 5、在磨一个轴套时，先以内孔为基准磨外圆，再以外圆为基准磨内孔，这是遵循（）的原则。 A、基准重合 B、基准统一 C、自为基 准 D、互为基准 6、夹紧力的方向应尽可能和切削力，工作重力 ( )。 A、同向 B平行 C、相反 7、铣床上用的平口钳属于（）。 A、通用夹具 B、专用夹具 C、成组夹具 8、图样中未标注公差尺寸的极限偏差，由于相应的技术文件具体规定，一般规定为（）