项目二 金属切削机床及夹具的认知
一、填空题
1、按机床的加工性质和结构特点可分：、、镗床、、刨插床、拉床、磨床、、螺纹加工机床、锯床和其他机床。
2、按机床的通用程度可分为、和。
3、通用机床主要适用于单件生产，专门化机床适用于生产。而专用机床主要适用生产。
4、根据加工精度不同，机床可分为、和机床；按机床自动化程度又可分为、机动、和机床；
5、机床主参数代表的大小，用表示。
6、第二主参数一般是、最大跨距、最大工件长度、等。第二主参数也用表示。
7、工件在被切削加工过程中，通过机床的，使机床上的按一定规律作相对运动，从而切削出所需要的。
8、发生线是形成工件表面的，由的相对运动和刀具切削刃的形状共同形成的。
9、形成发生线的方法有、、和。
10、机床的运动由、组成。前者又可分和，后者可分为空行程运动、、、操纵及控制运动等。
11、机床传动由、和组成
12、传动链可以分为和两类。前者不要求运动源和执行件之间有严格的关系，后者所联系的执行件之间的必须具有严格的。
13、分析机床的传动系统时，首先要根据、和尺寸以及工件的材料、加工的精度等来确定各传动链中的运动参数，再根据各传动链中执行件之间相对运动的关系计算出的传动比，从而选定合适的。
14、数控机床是一个装有的机床，是构成、计算机集成制造系统的基础单元。常见的有、数控钻床、数控镗床、、数控磨床、等。
15、数控机床的基本组成包括、、和。
16、加工中心是带有和装置的数控机床。在一次装夹后，可进行多种加工，有效避免由于造成的定位误差，并提高加工生产率。
17、机床夹具是机床上所使用的一种 ，用来 确定工件与刀具的 。即将工件 和 ，以完成加工所需要的 。
18、工件的定位是指工件相对于 和 占有正确的加工位置。
19、工件的夹紧是指在已定好的位置上将工件 以保持工件在加工过程中稳定不变。
以工件的某一表面或按划线找正工件相对于机床的 ，然后把工件的 的方法称为 。
20、夹具装夹工件是指工件装在 ，不再进行 ，便能直接得到 加工位置而将工件夹紧。
21、找正装夹工件适用于 、 生产，而用夹具装夹工件适用于 生产。
22、专用夹具是指专为 的 的加工而设计制造的夹具。
23、机床夹具由 、 、 、 、 、 等六个部分组成。
24、引导元件主要用于确定刀具与工件或夹具的 ，并引导 进行加工，对刀装置用于确定 与 或 的相对位置，通常用于 和 中。
25、未定位的工件可看作在空间直角坐标系中的 ，可沿三个垂直坐标轴任意移动，称为工件沿三个垂直坐标轴的 。绕三个垂直坐标轴任意转动，称为绕三个坐标轴的 。
26、主要定位基准可限制工件的 个以上自由度，一般可选工件上 的表面为主要定位基准。
27、导向定位基准限制工件的 个自由度，可选工件上 作为导向定位基准。
28、根据加工要求，并不需要限制的自由度在实际定位时没有限制的情况称为 ，它在生产中 。
29、一般情况下，几个支承钉在装配后要求等高时，应进行 ，以保证它们在同一平面上。
30、长圆柱销限制 个自由度，短圆柱销限制 个自由度，削边销限制 个自由度。
31、一面两孔定位时所用的定位元件是：平面采用 定位，两孔采用 定位。
32、一面两孔定位时，支承板可限制工件 个自由度，两短定位销可限制 个自由度，从而出现了 。
33、消除一面两孔定位所出现重复定位的有效措施是 或 。
34、削边销削边的方向应处于两定位孔连心线相 的方向上。
35、由于 与 不重合，引起一批工件的 相对于 在加工尺寸方向上的最大位置变动范围，称为基准不符误差。
36、工件以外圆柱面在V型块上定位，其定位基准是 。
37、工件用V形块定位时，Δｙ＝ ，且Δｙ在 上。
38、工件用V形块定位时，定位误差随加工尺寸的标注而异，以下母线为工序基准时，定位误差最 。
39、夹紧装置由 和 两大部分组成。
40、夹紧力应保证工件在整个加工过程中其位置稳定不变，不产生不允许的 、
和 。夹紧力的方向应有利于 夹紧力。
41、工件在夹紧时发生的变形包括工件的 和 两部分。
42、实际生产中常将斜楔机构和其他机构联合使用，其原因是直接用斜楔夹紧工件的 小，且 。
43、螺旋夹紧机构具有 好， 和 都较大的特性。
44、主要夹紧力应朝向 基准，作用点应靠近 的几何中心。
45、定心夹紧机构中与工件接触的元件既是元件又是 元件。
46、分度装置能使工件加工 集中，减少 次数，从而减轻劳动强度和提高生产率。
47、按照分度盘和对定销的相互位置关系，分度对定机构分为 分度和 分度两种。
48、夹具体应有足够的 和 。
49、铸造夹具体的壁厚一般取 mm，焊接夹具体的壁厚为 mm，加强肋的厚度取壁厚的 倍。
50、在机床工作台上安装的夹具应使其重心尽量 ，夹具的高度应与支承面积相 。
51、夹具体结构应力求 ，尺寸要稳定，为防止变形，一般应进行 或 处理。
52、装配夹具体的优点是可缩短夹具体的 ，可组织专业化成批生产，有利于提高夹具的 ，降低夹具的 。
53、夹具体上不加工毛面与工件表面间应留有 ，以免安装工件时 。
54、若夹具体的刚度不足，可增设 或采用 结构。
55、夹具总装图上，工件轮廓用 线画且把工件想像为 体，工件后面的结构用 线画出。
56、绘制夹具总装图时，最好按 的位置布置主视图，夹紧装置应按 状态画出。
57、保证夹具装配精度常用 法或 法装配，因此夹具结构设计时应考虑到结构的
可 性或可 性。
58、夹具总装图上应标注的与工件定位有关的尺寸和技术要求包括： 的配合公差带及 之间的相互位置精度。
59、机床的几何精度、________和定位精度，通常都是在没有切削载荷以及机床不运动或运动速度很低的情况下检测的，称为机床的静态精度。
二、选择题
1、传动比准确的离合器是（）离合器
A、磨擦片式
B、超越
C、安全
D、牙嵌式
2、变速机构可在主动轴转速（）时，使从动轴获得不同的转速。
A、由小变大
B、由大变小
C、改变
D、不改变
3、主轴的正转、反转是由（）机构控制的。
A、主运动
B、变速
C、变向
D、操纵
4、多线螺纹在计算交换齿轮时，应以（）进行计算。
A、螺距
B、导程
C、线数
D、螺纹升角
5、开合螺母跟燕尾形导轨配合的松紧程度，可用（）进行调整。
A、锥度
B、楔铁
C、螺母
D、斜面
6、数控车床加工不同零件时，只需更换（）即可。
A、计算机程序
B、凸轮
C、毛坯
D、车刀
7、普通车床型号中的主要参数是用（）来表示的。
A、中心高的1/10
B、加工最大棒料直径
C、最大车削直径的1/10
D、床身最大工件回转直径
8、有时工件的数量并不多，但还是需要使用专用夹具，这是因为夹具能（）。
A、保证加工质量
B、扩大机床的工艺范围
C、提高劳动生产率
D、解决加工中的特殊困难
9、组合夹具的零、部件，有良好的（）才能相互组合。
A、连接
B、耐磨性
C、互换性
D、硬度
10、设计夹具时，定位元件的公差应不大于工件公差的（）。
A、1/2
B、1/3
C、1/5
D、1/10
11、工件在夹具或机床中占据正确位置的过程称为（）。
A、定位
B、夹紧
C、装夹
12、回转工作台属于（）。
A、通用夹具
B、专用夹具
C、可调夹具
13、用于确定刀具与工件或夹具的相对位置，并引导刀具进行加工的是（）。
A、定位元件
B、引导装置
C、对刀装置
14、用于确定工件在夹具中位置的元件的是（）。
A、定位元件
B、引导装置
C、对刀元件
15、机械加工过程中，只有（ ），才能保证工件某工序的加工要求。
A、工件在机床上相对刀具的切削成形运动处于准确的相对位置
B、一批工件在夹具中占有准确的加工位置
C、刀具相对夹具有一正确位置
16、未被定位的工件，在空间有（ ）自由度。
A、3个移动自由度
B、3个转动自由度
C、3个转动自由度和3个移动自由度
17、夹具上只要布置6个支承点，可限制工件的自由度数为（）个。
A、3
B、4
C、6
D、不确定
18、工件定位时，以其定位面与夹具的定位元件的定位工作面保持（）来限制其自由度。
A、接触或配合
B、脱离
C、相对移动
19、导向定位基准的两个支承点分布应使两支承点连线与所限制转动自由度的坐标轴相（）。
A、垂直
B、平行
C、成任意角
20、一个自位支承仅限制工件（）自由度。
A、两个移动一个转动
B、两个转动一个移动
C、一个移动或一个转动
D、一个移动
21、工件以外圆柱面在V形块上定位时，定位误差随V形块夹角α增大而（）。
A、增大
B、减小
C、不变
22、工件以两孔在一短圆柱销和削边销上定位时，基准位移误差取决于（）精度。
A、圆柱销与其相应孔的配合
B、削边销与相应孔的配合
C、圆柱销与削边销两者与相应孔的配合
D、削边销的垂直度
23、长V形块能限制工件的（）自由度。
A、两个移动及两个转动
B、一个移动及两个转动
C、两个移动及一个转动
D、一个移动及一个转动
24、定位元件和机床上安装夹具的安装面之间位置不准确所引起的误差称为（）误差。
A、加工
B、安装
C、设计
D、制造
25、加工中实际所限制的自由度少于工件所应限制的自由度，称为（）。
A、重复定位
B、不完全定位
C、欠定位
D、完全定位
26、用一个平面与一个短圆柱销组合定位时，最多能限制（）个自由度。
A、3
B、5
C、6
D、4
27、夹具上的定位元件重复限制工件的一个或几个自由度是（）的。
A、允许
B、不允许
C、应避免
D、根据实际情况而定
28、在轴的两端用两短V形块进行定位，限制了工件的（）个自由度。
A、3
B、4
C、5
D、2
29、定位误差是（）误差的综合结果。
A、基准不重合误差和基准位移误差
B、重复定位和欠定位
C、对刀块位移和塞尺不符
D、定位支承面与切削面位移
30、工件以圆孔与短削边销组成的定位副，削边销只限制工件（）个自由度。
A、1
B、2
C、3
D、4
31、当工件在三个坐标方向有尺寸和位置精度要求时，应用（）定位方式。
A、完全定位
B、不完全定位
C、重复定位
D、欠定位
32、不完全定位以所限制工件自由度数少于6个，它（）。
A、能保证工件的加工要求
B、不能保证工件加工要求
C、在生产中不允许出现
33、欠定位的定位方式（）。
A、能保证工件加工要求
B、不能保证工件加工要求
C、有时能保证，有时不能保证
34、用几块支承板同时定位一平面时，为使各支承板的定位工作面位于同一平面内，采用的方法是（）。
A、装配前使各支承板等高
B、装配后磨平
C、用螺钉调整各支承板调度
35、不起定位作用的元件是（）。
A、可调支承
B、自位支承
C、辅助支承
36、V形块的优点是（）。
A、对中性好
B、定心精度高
C、应用广泛
37、V形块定位时，它所体现的定位基准是（）。
A、工件的外圆柱素线
B、工件外圆柱轴线
C、理想圆柱面的轴线
38、以两个圆柱短销及平面支承组合定位属于（）定位。
A、完全
B、欠
C、重复
39、一面两孔定位时，削边销的长轴方向应与两销的中心线（）。
A、垂直
B、平行
C、成任意角
40、一面两孔定位时，圆柱销的基本尺寸为（）。
A、第一基准孔的基本尺寸
B、第一基准孔的平均尺寸
C、第一基准孔的最小极限尺寸
41、一面两孔定位时，两定位销中心距的基本等于（）。
A、两定位孔中心距的基本尺寸
B、两定位孔中心距的平均尺寸
C、两定位孔中心距的最小尺寸
42、工件以平面定位时，一般可认为（）为零。
A、定位误差
B、基准不符误差
C、基准位移误差
43、主要夹紧力方向应朝向（）。
A、主要定位基准
B、导向定位基准
C、工序基准
D、导向定位基准
44、夹紧力的方向应有利于减小（）。
A、夹紧力
B、切削力
C、磨擦力
45、夹紧力作用点应靠近（）的几何中心。
A、工件
B、支承面
C、定位元件
46、在斜楔夹紧机构中，夹紧力（）多少倍，夹紧行程就（）多少倍。
A、增大、增大
B、增大、减小
C、减小、增大
D、减小、减小
47、斜楔升角越大，夹紧力就（），夹紧行程就（）。
A、越大、越小
B、越小、越大
C、越大、越大
D、越小、越小
48、圆偏心夹紧机构中圆偏心轮（），它的行程（）。
A、直径越大、越小
B、直径越小、越大
C、偏心距越大、越小
D、偏心距越大、越大
49、自锁性能最好的夹紧机构是（）夹紧机构。
A、偏心
B、斜楔
C、螺旋
D、铰链
50、设计联动夹紧机构时，为保证夹紧可靠和各工件获得基本一致的夹紧力，必须要设置（）。
A、浮动元件
B、连杆机构
C、弹性元件
51、在大批量生产中，工件的装夹方法应采用( )。
A、直接找正装夹
B、划线找正装夹
C、专用夹具装夹
D、组合夹具装夹
52、限制一个面的自由度需要( )支承点。
A、3个
B、2个
C、4个
D、1个
53、数控机床的伺服系统分为开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统，其控制精度高低情况是( )。
A、开环精度最高
B、半闭环精度最高
C、闭环精度最度
D、开环精度最低
54、车床上车削螺纹的进给传动链中，应采用( )。
A、带传动
B、链传动
C、摩擦传动
D、齿轮传动
55、三爪夹头夹外圆是属于( )。
A、斜楔夹紧机构
B、螺旋夹紧机构
C、圆偏心夹紧机构
D、定心夹紧机构
56、机床的主运动和进给运动一定属于( )。
A、简单运动
B、复合运动
C、展成运动
D、非展成运动
57、数控机床按工艺用途可分类为一般数控机床和( )。
A、点位数控机床
B、直线控制数控机床铺
C、数控加工中心
D、轮廓控制数控机床
58、联系运动源和机床执行件之间的传动链是( )。
A、机床的外联传动链
B、机床的内联传动链
C、机床的主运动传动链
D、机床的进给运动传动链
59、闭环伺服系统的位移检测装置装在( )。
A、工作台上
B、传动丝杠上
C、伺服电机轴上
D、夹具上
60、下列机床中，属于点位数控机床的是( )
A、数控钻床
B、数控铣床
C、数控磨床
D、数控车床
三、判断题
1、一般机床的主运动只有一个。进给运动可以有一个或几个，也可以没有。（）
2、区分长短定位心轴时，首先应考虑的因素是心轴定位工作表面与定位孔接触的相对长度。（）
3、形位公差要求高的工作，在用花盘加工前，要先把花盘平面精车一刀。（）
4、操纵机构的作用是变速、变向。（）
5、螺纹车刀纵向前角对螺纹牙形角没有影响。（）
6、使用夹具可扩大机床的工艺范围。（）
7、机床的主参数用主轴直径表示，位于组、系代号之后。（）
8、变速机构用来改变主动轴与从动轴之间的传动比。（）
9、机床夹具保证工件加工精度的原理是使工件相对于机床占有正确宾相互位置。（）
10、工件的装夹包括定位和夹紧两个过程。（）
11、工件在夹具中定位的目的是要使同一批工件在夹具中占有一致的正确加工位置。（）
12、要保证工件尺寸精度和相互位置精度，必须保证工艺系统各环节间具有正确的几何关系。（）
13、三爪自定心卡盘在工件装夹时不需要调整，故属于专用夹具。（）
14、通用夹个均已标准化，所以使用通用夹具可降低生产成本。（）
15、定位元件是夹具中必不可少的元件，任何夹具都离不开定位元件。（）
16、自由度是指工件在空间任意方向移动的可能性。（）
17、六点定位原则是指六个定位支承可以限制工件六个自由度。（）
18、工件受力后不能运动，说明工件在夹具中的六个自由度全被限制。（）
19、工件定位时应限制的自由度数只与工件本工序的加工要求有关。（）
20、要使工件在夹具中处于正确位置，必须限制工件的6个自由度。（）
21、由于不完全定位所限制工件的自由度数少于6个，所以在生产中不允许发生。（）
22、用平面作为主要基准定位时，其基准位移误差可以不考虑。（）
23、工件以平面定位，其基准位移误差为零，故该平面只需经过粗加工即可定位不必精加工。（）
24、工件实际定位时，被限制的自由度数不得少于三个。（）
25、自位支承和工件的接触点数越多，工件被限制的自由度数也越多。（）
26、由于定位元件的制造误差，引起一批工件的位置变化称为基准位移误差。（）
27、改变定位元件的结构，可以消除重复定位。（）
28、一面两孔定位时，两销若为圆柱销，就会产重复定位。（）
29、一面两孔定位时，削边销削边的方向应与两定位销连心线平行。（）
30、定位误差越小，说明所选择的定位方案越合理。（）
31、中间传力机构可以改变作用力的方向。（）
32、夹紧力的方向应有利于增大夹紧力。（）
33、夹紧力的作用点应施于工件刚性较差的部位。（）
34、夹紧力的作用点应远离加工表面，以防夹紧元件与刀具发生干涉。（）
35、夹紧力越大，定位越稳固，夹紧越可靠，所以夹紧力越大越好。（）
36、斜楔的夹紧力增大多少倍，夹紧行程也就增大多少倍。（）
37、联动夹紧机构的中间传力机构应有增力作用，以减小驱动力。（）
38、机构增力机构一般安置在夹紧元件和动力源之间。（）
39、设计夹紧机构应越简单越好。（）
40、分度装置只能加工同一表面上均布的孔或槽。（）
41、由于回转分度装置的分度盘作圆周运动，因此不必考虑被加工工件的定位问题。（）
四、名词解释
1、开环伺服系统
2、欠定位
3、过定位
4、(机床的)传动链
5、简单成形运动
6、设计基准
7、.六点定位原理
8、完全定位
9、复合成形运动
10、精基准
11、工艺基准
12、传动原理图
13、(机床主轴的)回转精度
14、机床的特性代号
15、机床主参数
16、轨迹法
17、成形法
18、主运动
19、数控装置
20、定位
21、基准位移误差
五、简答题
1、说出下列机床型号的含义：CM613
2、CG1107、XK5040、MGB1432、Z3040。
2、什么叫外联系传动链？什么叫内联系传动链？它们的区别是什么？
3、简单的成型运动和复合的成型运动的含义是什么？其区别在哪里？
4、数控机床由哪几部分组成？各有什么作用？
5、数控机床如何分类？
6、工件在夹具中定位、夹紧的任务是什么？
7、夹具有哪些部分组成？其作用是什么？
8、何谓“六点定位”？工件的定位情况有哪几种？
9、简述为什么数控机床加工表面形状复杂的工件比较方便？
10、简述数控机床的加工特点？
11、当工件被夹紧后，其位置就不会再在变动了，因此就定位了。所以夹紧就是定位。
简述这个观点为什么不对？
12、什么叫粗基准和精基准？它们的选择原则是什么？
13、什么是定位误差？造成定位误差的原因有哪些？定位误差的数值一般应控制在零件公差的什么范围内？
14、CA6140型普通车床的螺纹传动传动链中，基本组和增倍组各起什么作用?
15、车床床身的导轨面和床脚底面都需加工，应选取哪一个面为粗基准，为什么?
16、限制自由度数与加工要求的关系如何？
17、对夹紧装置的基本要求有哪些？
18、确定夹紧力的方向和作用点的原则是什么?
19、简述数控机床最适合加工具有哪些特点的零件？
20、简要说明为什么机床部件刚度比我们按实体估计的低？
21、简述工件精基准的选择原则？
22、简述主轴组件的基本要求有哪些？
六、综合分析题
1、加工如图所示（a）零件，按调整法加工，试在图中指出：
题1图
（1）加工平面2时的设计基准、定位基准、工序基准和测量基准； （2）镗孔4时的设计基准、定位基准、工序基准和测量基准。
2、、根据六点定位原则，试分析图2所示各定位元件所消除的自由度。
题2图
3、试分析图3中各工件需要限制的自由度？
题3图 4、用图4所示定位方式在阶梯轴上铣槽，V 形块的角度为90°，试计算加工尺寸（74±0.1）mm 的定位误差。
题4图
5、在圆柱工件上铣缺口的定位如图5所示，试分析该定位方案能否满足工序要求？若不能满足，
试提出改进方法。 b ）d ）+0.03题6图
题5图 6、在图6所示工件上加工键槽，要求保证尺寸和对称度0.03。现有3种定位方案，分别如图b，c，d 所示。试分别计算3种方案的定位误差，并选择最佳方案。
014.054?7、在如图所示的阶梯轴上铣键槽，要求保证尺寸H ，工件尺寸D=mm ，d=mm ，
0.00.14-160+Φ0.00.1-40+Φ
不计D 对d 的同轴度公差，V 形块α=90°。试求尺寸H 的定位误差。
题7图
8、图8所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格（mm，d mm），现在插床上以调整法加工键槽，要求保证尺寸 mm。试计算图示定位方法的定位误差（外圆与内
孔同轴度误差为φ0.03mm）。 0.035040
D φ+=00.185φ?=0.2041.5
H +=
题8图题9图
9、有一批套筒工件以内孔在心轴上定位，要求在外圆上铣一个平面，保证尺寸mm 。心轴
直径为φmm ，工件内孔直径为φmm ，工件外圆直径为φmm ，计算定位误差为多少？是否合格？
00.2-39
-0.0070.020-
20021.
0020+00.16-4510、如图所示，零件用90°V 形架定位，δd =0.2，本工序同时钻
O 1、
O 2、O 3三个孔，试分析计算加工尺寸m 3的定位误差。
题10图 题11图
11、如图所示，工件以一个平面和两个短圆柱销定位，试分析各定位元件分别限制了哪几个自由
度？有无过定位现象？怎样改进？
12
、如图所示，在V 形块上定位加工外圆柱上的槽时定位误差由哪几部分组成
?为什么
? 题12图
题13图
13、如图是在车床上采用三爪及顶尖装夹一阶梯轴，分析三爪及顶尖各限制了工件的哪些自由度？
14、试将如图所示定位方案中各定位元件所限制工件的自由度填写在其旁的括号里。 。
1．2---固定短V 型块 3—可移动内锥套
题14图
第二章金属切削机床设计 1.机床设计应满足哪些基本要求，其理由是什么 答：机床设计应满足如下基本要求： 1）、工艺范围，机床工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力，也可称之为机床的加工功能。机床的工艺范围直接影响到机床结构的复杂程度、设计制造成本、加工效率和自动化程度。 2）、柔性，机床的柔性是指其适应加工对象变化的能力，分为功能柔性和结构柔性； 3）、与物流系统的可接近性，可接近性是指机床与物流系统之间进行物料（工件、刀具、切屑等）流动的方便程度； 4）、刚度，机床的刚度是指加工过程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相对于工件在影响加工精度方向变形的能力。刚度包括静态刚度、动态刚度、热态刚度。机床的刚度直接影响机床的加工精度和生产率； 5）、精度，机床精度主要指机床的几何精度和机床的工作精度。机床的几何精度指空载条件下机床本身的精度，机床的工作精度指精加工条件下机床的加工精度（尺寸、形状及位置偏差）。 6）、噪声；7）、自动化；8）、生产周期； 9）、生产率，机床的生产率通常是指单位时间内机床所能加工的工件数量来表示。机床的切削效率越高，辅助时间越短，则它的生产率越高。 10）、成本，成本概念贯穿在产品的整个生命周期内，包括设计、制造、包装、运输、使用维护、再利用和报废处理等的费用，是衡量产品市场竞争力的重要指标； 11）、可靠性，应保证机床在规定的使用条件下、在规定的时间内，完成规定的加工功能时，无故障运行的概率要高。 12）、造型与色彩，机床的外观造型与色彩，要求简洁明快、美观大方、宜人性好。应根据机床功能、结构、工艺及操作控制等特点，按照人机工程学要求进行设计。 2.机床设计的主要内容及步骤是什么 答：一般机床设计的内容及步骤大致如下： （1）总体设计包括机床主要技术指标设计：工艺范围运行模式，生产率，性
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。
单元综合复习（六） 2.3 机床夹具 一、单向选择题： 1、欠定位是（A）。 A、不允许的； B、允许的； C、不一定。 2、工件在安装定位时，根据加工技术要求实际限制的自由度数少于六个即能满足加工要求， 这种情况称为（B）。 A、欠定位； B、不完全定位； C、完全定位。 3、过定位是（C）。 A、不允许的； B、允许的； C、不一定。 4、锥度心轴限制（D）个自由度。 A、2； B、3； C、4； D、5。 5、在球体上铣平面，要求保证尺寸H（如左下图所示），必须限制（A）个自由度。 A、1； B、2； C、3； D、4。 6、在球体上铣平面，若采用如右上图所示的方法定位，则实际限制了（C）个自由度。 A、1； B、2； C、3； D、4。 7、过正方体工件中心垂直于某一表面打一通孔，必须限制（D）个自由度。 A、2； B、3； C、4； D、5 8、在车床上安装工件时，能自动定心并夹紧工件的夹具是（A） A、三爪卡盘； B、四爪卡盘； C、中心架。 二、多向选择题： 1、以下属于工艺基准的有：（A、C、D）。 A、定位基准； B、设计基准； C、工序基准； D、装配基准。 2、定位结果不会使工件定位精度受到影响的定位现象是：（A、D） A、不完全定位； B、过定位； C、欠定位； D、完全定位。
3、机床夹具必不可少的组成部分有（A、B、D） A、定位元件； B、夹紧机构； C、对刀及导向元件； D、夹具体。 三、判断题： 1、夹具装夹广泛应用于各种生产类型。（T） 2、工件夹紧后，位置不会再变化，因而也就定位了。（F） 3、在工件的定位安装中，限制的自由度越多越稳定。（F） 4、欠定位是不允许的。（T） 5、过定位系指工件实际被限制的自由度数多于工件加工所必须限制的自由度数。 （F） 6、工件装夹在夹具中，凡是有六个定位支承点，即为完全定位。（F） 7、工件装夹在夹具中，凡是有六个定位支承点，就不会出现欠定位。（F） 8、工件装夹在夹具中，凡是超过六个定位支承点，就是过定位。（F） 9、工件装夹在夹具中，凡是不超过六个定位支承点，就不会出现过定位。（F） 10、长定位心轴给孔定位，孔轴的接触长度与直径之比大于1时，可以消除工件的2个自由度。（F）11、长定位心轴给孔定位，孔轴的接触长度与直径之比大于1时，可以消除工件的4个自由度。（T）12、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。（F）﹡13、组合夹具特别适用于新产品试制。（T） 四、填空题： 1、工艺基准可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。 2、工件的定位现象可分为完全定位、不完全定位、欠定位和过定位。 3、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。 4、夹具由定位元件、夹紧装置、夹具体和其他元件及装置组成。 5、工件典型的定位方式有以平面定位、以圆孔定位、以外圆柱面定位和组合定位。 6、夹紧力三要素设计原则为：方向、作用点、大小。 7、夹紧装置主要由力源装置、中间传动机构和夹紧元件组成。 8、常见回转分度装置的基本形式有轴向分度和径向分度。 五、问答题： 1、作图表示工件在空间直角坐标系中的六个自由度。
典型机床夹具及其设计要点 1.车床夹具 车床夹具大部分是安装在机床的主轴上，用于加工回转成形面。 (1)车床夹具的结构类型及特点 1)角铁式车床夹具主要用在工件形状复杂，被加工表面的轴线与定位基面呈平行关系或构成一定角度。 图2-33为开合螺母车削工序图。图2-34是加工上述工件的车床夹具。 图2-33 开合螺母车削工序图 图2-34 角铁式车床夹具 2)心轴类车床夹具适合于工件以孔为定位基准的车削或磨削等工序中。 3)花盘式车床夹具对形状复杂的工件，在加工一个或几个与基准平面垂直的孔时，就可采用此类夹具。图2-35为齿轮泵壳体的加工工序图。图2-36为车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具。
图2-35 齿轮泵壳体工序图 图2-36 车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具 (2)车床夹具的设计要点 1)定位装置的设计加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。 2)夹紧装置的设计夹紧力必须足够，自锁性要好。 3)车床夹具与车床主轴的联接要求夹具的回转轴线与车床主轴轴线有尽可能高的同轴度。夹具与车床主轴的联接方式有：采用锥柄联接；采用过度盘联接。 4)夹具总体结构设计夹具的外形尺寸应尽量小，重心与回转轴线重合，以减小离心力和回转力矩的影响。悬伸长度L域外轮廓直径D之比为： D≤150mm的夹具，L/D≤1.25; D=150~300mm的夹具，L/D≤0.9; D≥300mm的夹具，L/D≤0.6。
（２）弹性斜定心夹紧机构利用定位、夹紧元件的均匀弹性变形来实现定心夹紧的．这种机构定心精度高，但变形量小，夹紧行程小，只适用于精加工中．根据弹性元件不同，有膜片夹具、碟形弹簧夹具、液压塑料薄壁套筒夹具等类型。
第2章练习题 一、单项选择题 1、一传动系统中，电动机经V带副带动Ⅰ轴，Ⅰ轴通过一对双联滑移齿轮副传至Ⅱ轴，Ⅱ轴与Ⅲ轴之间为三联滑移齿轮副传动，问Ⅲ轴可以获得几种不同的转速：（ C） A、3种 B、5种 C、6种 D、8种 2、滑移齿轮变速机构（A） A、不能在运动中变速 B、可以在运动中变速 3、带轮变速机构（B） A、可以用于车螺纹变速 B、不可以用于车螺纹变速 4、传动原理图（B） A、表示了机床运动时传动联系的示意图 B、表示了机床所有的运动及其传动联系 5、每台机床（A） A、只有一个主运动 B、至少有一个主运动 6、金属切削机床（ B） A、都有进给运动 B、有些没有进给运动 6、普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是（C） A主运动传动链 B机动进给传动链 C车螺纹传动链 D快速进给传动链 7、车螺纹时未获得正确的旋向必须（A） Ａ正确调整主轴于丝杠间的换向机构Ｂ正确安装车刀 Ｃ保证工件转一圈，车刀移动一个螺距Ｄ正确刃磨车刀 8、车单线螺纹时,为获得准确的螺距必须（C） Ａ正确调整主轴于丝杠间的换向机构Ｂ正确安装车刀 Ｃ保证工件转一圈，车刀准确移动一个螺距Ｄ正确刃磨车刀 9、车床的溜板箱是车床的( B ) A主传动部件 B进给传动部件 C刀具安装部件 D工件安装部件 10、车床在加工螺纹时，要求严格保证（B） A、主轴每转一周，刀架纵向移动一个螺距 B、主轴每转一周，刀架纵向移动一个导程 C、主轴每转一周，刀架纵向移动一个进给量 D、主轴每转一周，刀架横向移动一个进给量 二、填空题 1、在机床型号CM6132中，字母C表示___车床___，字母M表示__精密___，主 参数32的含义是___最大工件直径为320毫米____。 2、机床传动系统中，常用的机械有级变速机构有__皮带传动____、___齿轮传动___、___蜗轮蜗杆___、___齿轮齿条___和___丝杠螺母___。 3、M1432中，“M”的含义是__磨床____，“1”的含义是_外圆磨床____，“32”的含义是__主参数的1/10(能加工的最大直径为320mm ____。 4、机床中最为常见的两种变速机构为___滑移齿轮变速机构__和___离合器齿轮
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。
粗基准平面通常 是指经过清理的锻、铸 毛坯工件的平面。其表 面较粗糙，且有较大的 平面度误差。粗基准平 面定位的特点如右图 所示。图ａ所示为粗基 准平面定位点的随机 性分布特点。一个较大的粗基准平面与定位支承平面接触时，必为随机分布的三个点，定位不稳定。为了控制这三个定位点的位置，通常要采用呈点接触的定位元件，如支承钉（见图ｂ），以获得较满意的固定定位点。 粗基准平面定位常用的定位元件有支承钉、可调支承和浮动支承。 1）支承钉 ａ）Ｂ型（球头）支承钉 ｂ）Ｃ型（齿纹）支承钉 ｃ）Ａ型（平头）支承钉 2）可换支承钉 ａ）具有两种定位面的可换支承钉 ｂ）磨损后可更换支承钉
用于批量较大的生产中，可以降低夹具成本 3）可调支承可调支承的定位点是可调整的。 a)调节支承 (JB/T8026.4-1999 ) b) 圆柱头调节承 (JB/T8026.3-1999) c) 六角头支承 (JB/T8026.1-1999) 4）可调支承 浮动支承的特点是增加与定位工件的接触点，而不发生过定位。使用浮动支承可提高工件的定位刚度。 ａ）摆动式浮动支承 ｂ）移动式浮动支承 ｃ）球形浮动支承
3、工件以精基准平面定位 工件的基准平面经切削加工后，可直接放在平面上定位。经过刮削、精铣、磨削的平面具有较小的表面粗糙度值和平面度误差，可获得较精确的定位。常用的定位元件有支承板和平头支承钉等，这类是呈面接触的定位元件。 1)支承板 ａ）Ａ型光面支承板：用于垂直布置的定位场合 ｂ）Ｂ型带斜槽支承板：用于水平布置的定位场合 2)支承钉 图所示为平头（Ａ型）支承钉，其定位面经过磨削。Ａ型支承钉主要规格与Ｂ型、Ｃ型支承钉相同。
金属切削机床篇习题+答案汇总 第一章金属切削机床的基本知识 一、填空题 1、是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机 器，又称为工作母机。 2、机床按加工性质和所用刀具可分为：、、、、、 、、、、、及等12类。 3、机床按通用程度可分为：、、。 4、机床按工作精度可分为：、、。 5、CA6140型车床型号的含义：C是代号，表示__________； 61是代号，表示___________________；40是，表示 _______________。 6、任何规则表面都可以看作是一条线沿着另一条运动的轨迹，和统 称为形成表面的发生线。 7、如果形成表面的两条发生线母线和导线互换，形成表面的性质不改变，则这种表面 称为；否则称为。 8、形成发生线的方法：、、、。 9、由单独的旋转或直线运动构成的运动，称为；由两个或两个以上的旋转 或直线运动按照某种确定的运动关系组合而成的运动，称为。 10、可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动；可以是步进的， 也可以是连续进行的；可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动。
11、机床包括3个基本部分：、、。 12、构成一个传动联系的一系列传动件，称为。 13、联系动力源和执行件之间的传动链；使执行件获得一定的速度和方 向。联系复合运动内部各个分解部分，以形成复合成形运动的传动链。 14、是具有固定传动比的机构。换置器官：的机构。 15、机床运动的5个参数、、、 、。 16、 CA6140车床用普通车刀车圆柱面属于___ ___运动，车螺纹属于_ _____运 动。 17、 CA6140车床车螺纹属于______联系，车圆柱面和端面属于______联系。 二、简答题 1、写出下列机床型号各部分的含义。 1）Y3150E 2）CM1107精密型转塔车床 3）C1312 最大切削直径为120mm的转塔车床 4）M1432A 最大加工直径为320mm经过一次重大改良的台式坐标钻床 5）CA6140 最大切削直径为400mm的卧式车床 2、用简图分析下列几种情况时的成形方法，并标明所需的机床运动，分别说明母线、导线的形状，各用什么方法形成，要求机床提供哪几个运动。 1)在卧式车床上用成型车刀车圆柱面： 2)用普通外圆车刀车圆柱面： 3)用普通外圆车刀车圆锥面： 4)用成型车刀车圆锥面 5)用螺纹刀刀车螺纹面： 3、画出卧式车床的传动原理图，写出各传动链的名称，并判断各条传动链的性质。
第一章 1.举例说明通用(万能)铣床、专门化机床和专用机床的主要区别是什么，它们的适用范围怎样 答：通用化机床的工艺范围很宽,可以加工一定尺寸范围内的各种类型的零件，如完成多种多样的工序，如卧式车床、万能外圆磨床、摇臂钻床等。 专门化机床的工艺范围较窄，只能加工一定尺寸范围内的某一类(或少数几类)的零件，完成某一种(或少数几种)特定工序，如凸轮车床、轧辊机床等。 专用机床的工艺范围最窄，通常只能完成某一特定零件的特定工序。 2.说明下列机床的名称和主参数（第二主参数）：CM6132，C1336，C2150×6，Z3040×16，XK5040，B2021A，MGB1432。 答：CM6132 C─车床类，M─精密型，61─卧式车床系，32─最大回转直径的1/10。 C1336 C─车床类，1─单轴自动，13─单轴转塔自动车床系，36─最大车削直径的1/10。Z3040×16 Z─钻床类，3─摇臂钻床，30─摇臂钻床系，40─最大钻孔直径，16─最大跨距。 C2150×6 C─车床类，2─多轴自动半自动车床，21─多轴棒料自动机床系，50─最大棒料直径，6─轴数。 T4163B T─镗床类，4─坐标镗床，41─单柱坐标镗床，63─工作台面宽度的1/10，B ─第二次重大改进。 XK5040 X─铣床类，K─数控，5─立式升降台铣床，50─立式升降台铣床系，40─工作台宽度的1/10。 B2021A B─刨床类，20─龙门刨床系，21─最大刨削宽度的1/10，A─第一次重大改进。MGB1432 M─磨床类，G─高精度，B─半自动，1─外圆磨床，14─万能外圆磨床，3最大磨削直径的1/10。 3.说明何谓简单运动何谓复合运动其本质区别是什么 答:如果一个独立的成形运动，是由单独的旋转运动或直线运动构成的，则称此成形运动为简单成形运动，简称简单运动。如果一个独立的成形运动是由两个或两个以上的旋转运动或直线运动，按照某种确定的运动关系组合而成的，则称此成形运动为复合成形运动，简称复合运动。本质区别在于简单运动是由单独的旋转运动或直线运动组成的，而复合运动是由多个旋转运动或直线运动组合而成的。
第五章机床夹具设计习题答案 1.机床夹具的作用是什麽？有那些要求？ （1）机床夹具的作用 1）保证加工精度2 ）提高生产率3）扩大机床的使用范围。4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 （2）机床夹具的要求 1）保证加工面的位置精度2）夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 3）安全、方便、减轻劳动强度4）排屑顺畅5 ）应有良好的强度、刚度和结构工艺性。 2.机床夹具的组成有那些部分？ 1）定位元件及定位装置2 ）夹紧元件及夹紧装置3 ）导向及对刀元件4）动力装置5 ）夹具体6 ）其它元件及装置 不同的生产条件下的夹具，其组成会有不同。 3.何谓六点定位原理“何谓定位的正常情况和非正常情况，它们各包括那些方面？ （1）六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。 （2）定位的非正常情况是指凡是保证加工位置精度的自由度均已被约束所限制的情况，它可以是完全定位，即限制了六个自由度，也可以是小于六个约束点。 （3）定位的非正常情况包括欠定位和过定位两种。欠定位是指保证加工精度的某自由度应该被限制而没有被限制的情况。此情况不能保证加工精度，因此此定位方案是绝对不允许的。 过定位是指为保证加工精度应该被限制的某个自由度被两个或两个以上的约束所重复限制。一般情况下这是不允许的。但在工件定位和定位元件精度很高或者在工件刚度很低的情况下，过定位的情况是被允许的。 4.试分析图5－7中a、c 方案为什麽属过定位？如何改进的？尚存在什麽问题？ 过定位及其改进 图5.7 a ）：工件下底面有俩个短圆柱销台阶面支撑，为平面约束，限制3 个自由度，而每个短圆柱销插入工件孔内，限制了2 个自由度，因此共限制了7 个自由度，超出了6个，即y 方向的移动自由度被重复限制了，因此属于过定位。C）:工件左端由销的又台阶端面定位，此端面限制了3个自由度，而销的长径比已超过1，属于长销，它限制了4个自由度，共限制了7个自由度，还有转动的自由度没有被限制。所以实际上x和z都被重复限制，此方案属于过定位。 5.确定夹具的定位方案时，要考虑那些方面的要求？
《金属切削机床》习题集 专业 班级 姓名 学号 工程技术学院
第一章绪论 本章重点内容主要有： 1.金属切削机床的概念：用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的一种机器。它是制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机”,简称为“机床”。 2.分类：按照工件加工工艺范围分（工艺范围依次减小）： 1）通用机床；2）专门化机床 3）专用机床 3.金属切削机床的编号 表1-1 普通机床类别代号 表1-2 通用特性代号 练习题： 1.金属切削机床是利用刀具对＿＿＿＿对进行＿＿＿＿加工的一种加工设备。 2.机床的主参数代表机床＿＿＿＿大小，用折算表示。 3.按工艺范围的大小分 A.通用机床（普通机床、摇臂钻床） 通用机床可以加工不同尺寸和形状的工件多种加工面，又称为万能机床。其结构一般比较复杂，适用于单件或者中小批量零件生产的类型。 B.专门化机床（凸轮轴机床、曲轴车床、螺旋桨铣床） 专门化机床阶于通用机床和专用机床之间，加工工艺范围较窄。用于形状相似，尺寸不同的工件的特定表面，按特定的工序进行加工。只能用工某一类零件（或少数几类）零件的某一道（或少数几道）特定工序加工。
C.专用机床(专用镗床) 加工工艺范围最窄，结构简单，只能用工某一种零件的某一道特定工序设计 制造的适用于大批量生产。 4.专门化机床和专用机床的区别是专门化机床加工形状相似而尺寸不同工件的特定工序的加工，专用机床用于特定工件的某工序加工的机床。 5.解释下列机床型号的含义。 Z3040×16：最大钻削直径40毫米乘最大跨距1600mm的摇臂钻床 M M7132A：工作台最大宽度320mm的第一次改造的精密平面磨床 M1432A：最大磨削直径为320毫米的第一次改进的万能外圆磨床。 MBG1463：最大磨削直径为630毫米的半自动高精度万能外圆磨床。 Y3150E：最大工件直径为500毫米的第五次改进的滚齿机。 T H M5650：最大工作台面宽度为500毫米的精密立式加工中心。 CM6163：床身上最大回转直径为630毫米的精密卧式车床。 CK6140：最大车削直径为400毫米的落地卧式数控车床。
机床夹具设计课程设计 说明书 设计题目：钻床夹具设计 系别：机械与电子工程学院 专业：机械设计制造及其自动化
前言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、智能、复合、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本次的设计任务是加工零件（板件）上的两个孔。零件属于大批量生产，钻孔要 求精度高，所以需要设计一个专用夹具，保证零件加工质量。由于夹具的利用率高， 经济性好，使用元件的功能强而且数量少，配套费用低，降低生产成本；采用夹紧装 置，缩短停机时间，提高生产效率。 设计钻床夹具，首先要分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧； 完成草图后考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理结 构实现零部件间的相对运动，根据零件要求选择材料。 完成钻床夹具的所有设计后，用 AutoCAD进行二维图的绘制，首先画好零件图，最 后进行装配，标注相关尺寸及技术要求，并用 Pro/ENGINEER绘制最终三维效果图，最 终进行说明书，任务书的撰写、整理、修改完成设计任务。
目录 第一章对加工零件的工艺分析 .......................................................错误！未定义书签。 1.1夹具设计 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2零件分析 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2.1零件图 (1) 1.2.2加工零件图分析 (2) 第二章定位方案及误差分析 ...........................................................错误！未定义书签。 2.1拟定定位方案 .....................................................................错误！未定义书签。 2.1.1定位方案拟定 (2) 2.1.2定位方案选定 (2) 2.2定位误差分析 .....................................................................错误！未定义书签。 2.2.1相关概念 (3) 2.2.2定位误差分析 (4) 第三章对刀导向方案 .......................................................................错误！未定义书签。 3.1对刀导向方案 .....................................................................错误！未定义书签。 3.2对刀导向元件详细参数 .....................................................错误！未定义书签。 第四章夹紧方案及夹紧力分析 (5) 4.1 夹紧方案分析 .............................................................................错误！未定义书签。 4.2夹紧力分析 .........................................................................错误！未定义书签。 4.2.1夹紧力估算 .....................................................................错误！未定义书签。 第五章夹具体设计及连接元件选型 ...............................................错误！未定义书签。 5.1夹具体设计 ..........................................................................错误！未定义书签。 5.2连接元件选型 ......................................................................错误！未定义书签。 5.2.1标准件 .............................................................................错误！未定义书签。 5.2.2非标准件 .........................................................................错误！未定义书签。 第六章夹具零件图和装配图及标注 ...............................................错误！未定义书签。 6.1零件图 (8) 6.2钻模板零件图 ...................................................................................................... 1 1 6.3装配图 .................................................................................................................. 2 1第七章三维效果图...........................................................................错误！未定义书签。 14 总结 .................................................................. 14 参考文献 ..............................................................
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
第二章机床夹具设计原理 机床夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地应用于机械加工工艺过程中。 正确地设计并合理地使用机床夹具，是保证加工质量和提高效率，从而降低成本的重要技术环节之一，同时也是扩大各种机床使用范围必不可少的手段，因此机床夹具设计是“机械制造工艺学”中研究的重要问题之〇 本章涉及的内容有；机床夹具的作用和组成；机床夹具的分类，工件在夹具中的定位；工件在夹具中的夹紧；夹具的对定及其他组成；各类机床夹具。 学习要求： 了解机床夹具的分类及组成；掌握工件的六点定位原理及其应用，典型定位方式和定位元件，定位误差的分析与计算，了解夹紧装置的作用，组成和基本要求；掌握典型夹紧机构的作用原理和特点；掌握夹具的定位方式，对刀装置和孔加工刀具的导向装置；掌握各类机床夹具的特点及设计要点。 本章的重点是：工件在夹具中的定位；定位误差的分析计算。难点是定位误差的分析计算。 第二章机床夹具设计原理
第二章机床夹具设计原理 件 5体卜窝Si P 夹具 具 第一节机床夹具概述 夹具一一机械制造过程中，凡用来固定加工对象，使之占有正确的位 置以 接受加工或检验的装置。例如：焊接夹具、热处理夹具、检验夹具、 装配夹具。 机床夹具——机加工时在金属切削机床上用的夹具。 1. 机床夹具及其组成 看教材p 90的例子，并讲解。通过本例，可看出夹具的基本组成部分 有： ， I I 定^^nr 难机构|其它 机床夹具组成框图 (1) 定位组件一一用来确定工件在夹具中位置的组件 (2) 夹紧装置——用来把工件紧固在被定位组件所确定的位置上，防 止 组件产生位移。 (3) 夹具体——将各组件和装置装于其上，称为整体的基础件。 (4) 对刀或导向组件——用于确定夹具相对于刀具的位置。 (5) 连接元件一一确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。
1.1定位原理及定位误差计算 1. 2. 答： a.不完全定位，限制了x r y u r z r 和)y z ) ,合理 b.完全定位，六个自由度都限制了，合理 c.过定位，x r 重复定位，可将左顶尖去除或者改为自由顶尖 3.在阶梯轴上铣削一平面，该零件在短V 形块、圆头支钉和浮动支点上定位。试分析该定位方案有何不合理之处？如何改进？ 答：欠定位。短V 形块不能限制Z 方向的旋转以保证尺寸L 的加工。 改进：将短V 形块改为长V 形块。 4.题图4为连杆零件在夹具中的平面及两个固定的短V 形块1及2上定位，试问属何种定位？限制了哪些不定度？是否有需要改进之处？提出改进措施。 答：过定位，限制了x r y u r z r x ) )y z ) ,其中x r 重复定位。
改进：将右侧的V 形块改为可左右活动的V 形块。 5. 答：该方案属于六点定位。左边两个短V 形块相当于一个长V 形块，限制了y u r )y z r z )四个自由度，右边短V 形块限制了x r x )两个自由度。 8. 试确定合理的定位方案并绘制定位方案草图。 答：一面两销定位原理。 9．题图9为在杆件上有宽度为b 的开口槽，内孔D 已加工，试确定合理的定位方案并绘制定位方案草图。 答：直径为d 的圆弧端用V 形块定位，半径为D 的内孔用浮动菱形销定位。 11.题图11(a)为在圆盘零件上加工O1、O2及O3三孔的工序简图，题图11（b ）、（c ）、（d ）为用三轴钻床及钻模同时加工三孔的几种定位方案（工件底面的定位元件未表示），试分别计算当α=90°时各定位方案的定位误差。
12. 解：加工面C 以O 1O 2连线为基准，因此=0 不重 即该工序定位合理，定位误差为0.1866 13. 1.2夹紧方案及夹紧力计算 1.试分析图示各种夹紧方案有何错误和不当之处，并提出改进措施。 答： （a ）错误：作用点在支承范围之外，夹紧力与支反力构成力矩，夹紧时工件将发生偏程，使定位面与支承元件脱离，以致破坏原有定位。 措施：使夹紧力作用在稳定区域内，即使夹紧力作用点左移。 （b ）错误：夹紧力作用于工件薄壁处，易产生工件夹具变形。 措施：将夹紧力作用点往中间移，使夹紧变形尽可能小。 （c ）错误：夹紧力作用点远离工件加工表面，加工过程中易产生振动。 措施：在靠近工件加工处采用辅助支承。
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/6e13098217.html,/）、保定向阳航空精密机械有限公司(https://www.doczj.com/doc/6e13098217.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（）
第四章机床常用夹具 第一节机床夹具概述 机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。 一、机床夹具的主要功能 在机床上加工工件时，必须用夹具装好夹牢工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹牢，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。 工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。 找正装夹方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表进行找正，将工件正确定位，然后将工件夹紧，进行加工。如图4-1所示，在铣削连杆状零件的上下两平面时，若批量不大，则可在机用虎钳中，按侧边划出的加工线痕，用划针找正。 这种方法安装方法简单，不需专门设备，但精度不高，生产率低，因此多用于单件、小批量生产。 夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹紧，以保证工件相对于刀具、机床的正确位置。图4-2所示为铣削连杆状零件的上下两平面所用的铣床夹具。这是一个双位置的专用铣床夹具。毛坯先放在I位置上铣出第一端面（A面），然后将此工件翻过来放入II位置铣出第二端面（B面）。夹具中可同时装夹两个工件。 图4-3所示为专供加工轴套零件上φ6H9径向孔的钻床夹具。工件以内孔及其端面作为定位基准，通过拧紧螺母将工件牢固地压在定位元件上。
通过以上实例分析，可知用夹具装夹工件的方法有以下几个特点： 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。因此，不再需要找正便可将工件夹紧。 2）由于夹具预先在机床上已调整好位置（也有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具对于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。 4）装夹基本上不受工人技术水平的影响，能比较容易和稳定地保证加工精度。 5）装夹迅速、方便，能减轻劳动强度，显著地减少辅助时间，提高劳动生产率。 6）能扩大机床的工艺范围。如要镗削图4-4所示机体上的阶梯孔，若没有卧式镗床和专用设备，可设计一夹具在车床上加工。 二、机床夹具的分类 机床夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。 1．按夹具的通用特性分类 按这一分类方法，常用的夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类。它反映夹具在不同生产类型中的通用特性，因此是选择夹具的主要依据。 （1）通用夹具通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具，如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状范围内的各种工件。这类夹具已商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。 （2）专用夹具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。其特点是针对性极强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。 （3）可调夹具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一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又分为通用可调夹具和成组夹具两种。通用可调夹具的通用范围大，适用性广，加工对象不太固定。成组夹具是专门为成组工艺中某组零件设计的，调整范围仅限于本组内的工件。可调夹具在多品种、小批量生产中得到广泛应用。 （4）成组夹具这是在成组加工技术基础上发展起来的一类夹具。它是根据成组加工工艺的原则，针对一组形状相近的零件专门设计的，也是具有通用基础件和可更换调整元件组成的夹具。这类夹具从外形上看，它和可调夹具不易区别。但它与可调夹具相比，具有使用