第四章 机床夹具原理与设计
一、单项选择
1. 工件装夹中由于（ ）基准和定位基准不重合而产生加工误差，称为基准
不重合误差。A
A ．设计(或工序) ；
B ．工艺；
C ．测量；
D ．装配。 2. 基准制造不准确误差大小与（ ）有关。C 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。 3. 轴类零件定位用的顶尖孔是属于( )。A
A ．精基准；
B ．粗基准；
C ．辅助基准；
D ．自为基准。
4. 自位支承(浮动支承)其作用增加与工件接触的支承点数目，但（ ）。A A ．不起定位作用；B ．一般来说点限制一个自由度；C ．不管如何浮动必定只能限制一个自由度。
5. 在球体上铣平面，若采用如图所示方法定位，则实际限制（ ）个自
由度。①
① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4
6. 锥度心轴限制（ ）个自由度。D A ． 2 ； B ． 3 ； C ． 4 ； D ．5
7. 小锥度心轴限制（ ）个自由度。C A ．2 ； B ． 3 ； C ．4 ； D ．5
8. 在球体上铣平面，要求保证尺寸H （见下图），必须限制（ ）个自
由度。①
① 1 ② 2 ③ 3 ④
9. ）个自由度。D
题7图
题8图
A．2 ；B．3；C．4 ；D．5
10.基准重合原则是指使用被加工表面的（）基准作为精基准。A
A．设计；B．工序；C．测量；D．装配。
11.不能提高零件被加工表面的定位基准的位置精度的定位方法是（）。C
A．基准重合；B．基准统一；C．自为基准加工；D．基准不变。
12.自位支承（浮动支承）其作用增加与工件接触的支承点数目，但（）。B
A．不起定位作用；B．一般来说只限制一个自由度；
C．不管如何浮动必定只能限制一个自由度。
13.工件装夹中基准不重合误差是指：设计基准和（）基准不一致而产生的
加工误差。D
A．工艺；B．测量；C．装配；D．定位。
14.夹紧力的方向应与切削力A 。
A．相同B．相反C．靠近D．远离
15.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，仍满足加工
要求，这种情况称为（）B
A欠定位B不完全定位C完全定位D过定位
16.自位支承又称浮动支承，在定位过程中随工件定位面的位置变化而自适应，这种支
承方式常用于平面定位，其实际限制自由度数通常为（）A
A1个B2个 C 3个D实际接触点数
17.辅助支承（）D
A起定位作用B限制一个自由度C限制两个自由度D仅用来提高刚度
二、多项选择
18.机床夹具必不可少的组成部分有（）。ABD
A．定位元件及定位装置；B．夹紧元件及夹紧装置；C．对刀及导向元件；D．夹具体
三、填空
19.基准重合原则是指使用被加工表面的基准作为精基准。设计
20.短V形块定位时限制工件的个自由度。2
21.在零件图上所采用的基准称为基准。设计
22.锥度心轴限制个自由度。四
23.根据基准功用的不同，基准可分为工艺基准和设计基准两大类。
24.当工件以圆柱孔为定位基准时，可采用定位销这种定位元件。长定位
销可限制工件的 4 个自由度。
25.长V形块定位时限制工件的个自由度。4
26.机床夹具上，辅助支承的作用是，它能限制的自由度数为。增
加工件在加工过程中的刚性0个自由度
27.工件的装夹方式有，和。划线找正装夹直接找正装
夹夹具装夹
28.夹紧力的方向应指向并有利于所需的夹紧力，夹紧力的作用点
应在范围内，并在工件部位。主要定位面减小支承面高刚性
29.一个机械加工工艺系统由、、和构成。机床夹具刀具工
件
30.用长销定位时，定位的自由度数是个。4
31.根据基准的用途，基准可分为和。设计基准工艺基准
32.和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。
定位夹紧
33.夹具由、、、和其他元件及装置组成。定位元件夹
紧装置对刀元件夹具体
34.夹紧力三要素设计原则为：、、。夹紧力的方向夹紧力的
作用点夹紧力的大小
35.由于切削变形复杂，用材料力学、弹性、塑性变形理论推导的计算切削
力的理论公式与实际差距较大，故在实际生产中常用经验公式计算切削力的大小。
四、判断
36.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。×
37.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。（）×
38.在加工工序中用作工件定位的基准称为工序基准。×
39.附加基准是起辅助定位作用的基准。×
40.直接找正装夹可以获得较高的找正精度。∨
41.划线找正装夹多用于铸件的精加工工序。×
42.夹具装夹广泛应用于各种生产类型。∨
43.欠定位是不允许的。∨
44.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。×
45.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。×
46.组合夹具特别适用于新产品试制。∨
47.在机械加工中不允许有加工原理误差。（）×
48.粗基准一般不允许重复使用。（）√
49.紧固螺钉连接使用拧紧力矩越大越好。（）×
50.精基准是指在精加工工序中使用的定位基准。（）×
51.主轴的径向跳动会引起工件的圆度误差。（）√
五、名称解释
52.基准：零件图上或实际的零件上，用来确定其它点、线、面位置时所依
据的那些点、线、面。
53.定位：加工前，使工件在机床上或夹具上占有正确的加工位置的过程，
称为定位。
54.夹紧：用施加外力的形式，把工件已确定的定位位置固定下来的过程，
称为夹紧。
55.过定位：工件的同一自由度由二个或二个以上的支撑点重复限制的定位，
称为过定位。
56.定位基准：是加工过程中，使工件相对机床或刀具占据正确位置所使用
的基准
57.设计基准：在零件图上，用来确定其它点、线、面位置时所依据的那些
点、线、面，称为基准。
六、简答
58.什么是完全定位、不完全定位、过定位和欠定位？在加工中是否允许？答：工件的六个自由度完全被限制的定位称为完全定位。
按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位称为不完全定位。
按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未予限制的定位，称为欠定位。在确定工件定
位方案时，欠定位时绝对不允许的。
工件的同一自由度由二个或二个以上的支撑点重复限制的定位，称为过定位。在通常情况下，应尽量避免出现过定位。
59.夹紧力作用点和作用方向的确定原则有哪些？（5分）
答：（1）确定夹紧力作用方向的原则（3分）
1)夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好，保证工件定位准确可靠；
2)夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致，以减小工件变形；
3)夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、重力等的方向一致，以减小加紧力。
60.（2）确定夹具力作用点的原则（2分）
1)夹紧力的作用点应正对支撑元件或位于支撑元件所形成的支撑面内；
2)夹紧力的作用点应位于工件刚性较好的部位；
3)夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面，以减小切削力对夹紧点的力矩，防止或减小工件的加工振动或弯曲变形。
61.夹具的作用。
（1）保证稳定可靠地达到各项加工精度要求
（2）缩短加工工时，提高劳动生产率
（3）降低成本
（4）减轻工人劳动强度
（5）可由较低技术等级的工人进行加工
（6）能扩大机床工艺范围。
62.夹紧装置中间传力机构的作用
（1）改变作用力的方向
（2）改变作用力的大小
（3）使夹紧实现自锁，保证力源提供的原始力消失后，仍能可靠地夹紧工件，这对手动夹紧尤为重要。
七、分析计算
试分析习图2-4-1所示各零件加工所必须限制的自由度：
63.a）在球上打盲孔φB，保证尺寸H；
64.b）在套筒零件上加工φB孔，要求与φD孔垂直相交，且保证尺寸L；
65.c）在轴上铣横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L；
66.d）在支座零件上铣槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。
a ）必须限制X
、Y
、Z
3个自由度。
b ）必须限制X 、Y 、X 、Z
4个自由度。 c ）必须限制Y 、Z 、X 、Z
4个自由度。 d ）必须限制X 、Y 、X 、Y 、Z 5个自由度
试分析习图2-4-2所示各定位方案中：① 各定位元件限制的自由度；② 判断有无欠定位或过定位；③ 对不合理的定位方案提出改进意见。 67. a ）车阶梯轴小外圆及台阶端面； 68. b ）车外圆，保证外圆与内孔同轴；
69. c ）钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛
坯外圆同轴；
70. d ）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴。
b ）
a ）
c ）
d ）
习图2-4-1 d ）
c ）
a ）
b ）
a ）① 三爪卡盘限制X 、Y 、X 、Y 4个自由度；前后顶尖限制X 、Y 、Z 、X
、Y 4个自由度。② X 、Y 、X 、Y
4个自由度被重复限制，属过定位。③ 去
掉三爪卡盘，改为拨盘+鸡心卡拨动。
b ）① 圆柱面限制X 、Y 、X 、Y 4个自由度；端面限制Z 、X 、Y
3个自由
度。②
X
、Y 2个自由度被重复限制，属过定位。③ 在端面处加球面垫圈（参
见图2-40）
c ）① 大平面限制Z 、X 、Y
3个自由度；圆柱销限制X 、Y 2个自由度；V 形块限制X 、Z
2个自由度。② X 自由度被重复限制，属过定位。③ 将V
形块改为在X 方向浮动的形式。
d ）① 大平面限制Z 、X 、Y 3个自由度；固定V 形块限制X 、Y
2个自由度；
活动V 形块限制Y 自由度。② Y
自由度被重复限制，属过定位。③ 将两V 形
块之一改为平板形式。
71. 某工厂在齿轮加工中，安排了一道以小锥度心轴安装齿轮坯精车齿轮坯
两大端面的工序，试从定位角度分析其原因。
289.齿轮零件在加工齿部时通常采用心轴安装，齿轮坯需要以基准孔及大端面定位，属于过定位（参见图2-23）。在过定位的情况下，为保证定位准确，要求齿轮坯的基准孔与大端面垂直。采用小锥度心轴安装齿轮坯精车齿轮坯两大端面的目的，就是为了保证齿轮坯的基准孔与大端面垂直。
72. 根据六点定位原理，试分析图中定位方案中各个定位元件所限制的自由
度。如果属于过定位或欠定位请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。
答：底面支承限制Z X Y
左侧V型块限制X Y
右侧V型块限制X Z
该方案属过定位，可能无法装夹工件。
改进方案如图，将一个V型块改为移动。也可以将其中一个V型块去掉，增加一个防转销。
分析下图两夹具在设计中有何问题，应该如何改进？
73.其中图(A)加工工件的上表面：
74.(B)中工件A面与B面有垂直度误差，Q为夹紧力，要求所镗孔要与基
准面A垂直。
答：(A)夹紧力作用点应在支承面范围内，因此夹紧螺钉应下移到左侧支撑点平齐或低一些；
(B)夹紧力不能破坏定位，因此夹紧力的方向应指向A面，使A紧贴定位面，从而保证孔与A面垂直。
75. 在图2-4-3所示工件上加工键槽，要求保证尺寸014.054-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。
图b
02.01.02.0=?d mm ；
（T d 为工件外圆直径公差）
。图
c 定位方案：06.0m in 1-
d mm ；（D max 为工件内孔最大直径，d 1min 为定位心轴最小直径） 对于对称度0.03，06.0)03.0(03.0m in 1m ax =--+=-=d D DW ?mm 。
图c 定位方案：对于尺寸014.054-，05.01.05.05.0=?=?=d DW T ?mm ； 对于对称度0.03，05.01.05.05.0=?=?=d DW T ?mm 。
76.
如图所示，本工序欲在工件上铣槽C ，并要满足图中所示的技术要求。
下面有三种定位方式，试根据定位基准选择的原则说明选那种定位方式最为合理？为什么？请说明理由。(10分)
b ￡?d ￡?
+0.03习图2-4-3
答：应选C 方案。
本工序加工槽C ，槽C 与基准A 有平行度公差要求。
A 方案以基准A 为定位基准，满足了基准重合的原则，有利于保证槽C 的平行度公差，但圆柱销产生了过定位，这会影响到工件的正确安装；
B 方案，虽然没有产生过定位，但不利于保证平行度公差；
C 方案以基准A 为定位基准，满足了基准重合的原则，有利于保证槽C 的平行度公差，并且采用菱形销消除了过定位，不会影响工件的安装。
77. 如图所示零件，外圆及两端面已加工好（外圆直径0
1.050-=D ）。现加工
槽 B ，要求保证位置尺寸 L
和 H 。试：
1）定加工时必须限制的自由度；
2）选择定位方法和定位元件，并在图中示意画出；
3）计算所选定位方法的定位误差。
① 必须限制4
个自由度：Z
X Z Y
,,, 。
② 定位方法如图所示。
③ 定位误差： 对于尺寸H ：
0=DW ?
对于尺寸L ：
0=DW ?
78. 习图2-4-7所示齿轮坯，内孔及外圆已
习图2-4-6
习图2-4-6ans
习图 2-4-7
加工合格（025
.0035+=φD mm ，01.080-=φd mm ）
，现在插床上以调整法加工键槽，要求保证尺寸2.005.38+=H mm 。
试计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）。——（对应知识点2.4.4）
定位误差：
0825.0025.05.01.07.05.07.0=?+?=?+?=D d DW T T ?
提示：工序基准为孔D 下母线A ，求A 点在尺寸H 方向上的最大变动量，即
为定位误差。
79. 根据六点定位原理分析下列各定位元件所消除的自由度（在原图上用线引出各定位
元件分别标明），各定位方案分别属哪种定位现象？
解
试分析图示各定位方案中：① 各定位元件限制的自由度；② 判断有无欠定位或过定位；③ 对不合理的定位方案提出改进意见。
80. a ）钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛
坯外圆同轴；
81. b ）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴。
1．解：
a ）① 大平面限制Z 、X 、Y
3个自由度；圆柱销限制X 、Y 2个自由度；V 形块限制X 、Z
2个自由度。② X 自由度被重复限制，属过定位。③ 将V 形块改为在X 方向浮动的
形式。
b ）① 大平面限制Z 、X 、Y
3个自由度；固定V 形块限制X 、Y 2个自由度；活动V 形块限制Y 自由度。② Y
自由度被重复限制，属过定位。③
将两V 形块之一改为平板形
式。
试分析图示各定位方案中：① 各定位元件限制的自由度；② 判断有无欠定位或过定位；③ 对不合理的定位方案提出改进意见。 82. （a ） 83. （b ）
题1图
a ）
b ）
解：a 图：
① 大平面限制Z 、X 、Y
3个自由度；左V 形块限制X 、Y 2个自由度；右V 形块限制X 、Z
2个自由度。（2分）
② X
自由度被重复限制，属过定位。（1分） ③ 将V 形块改为在X
方向浮动的形式。（2分）
b 图：
① 大平面限制Z 、X 、Y 3个自由度；圆柱销限制X 、Y 2个移动自由度；活动V
形块限制Z 向转动自由度。（3分）
② 无定位，定位方案合理。（2分）
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-----------------
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 y z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 y z x y z ,其中x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 y z z四个自由度，右边短V形块限制了x 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。
解：加工面C 以O 1O 2连线为基准，因此=0δ不重 1=0.08662sin 2O Td δα =位置 2=0.12 O Td δ=位置 12 0.1866=arctan arctan 2160O O L δδδ+=位置位置角度 121=0.18663L O O Td δδδδ++=<定位不重位置位置 即该工序定位合理，定位误差为0.1866 13.
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 ..............................................................
机床夹具设计第二章第2节定位元件设 计1、2
1、工件以粗基准平面 定位 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
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。
第七节机床夹具设计的基本步骤 夹具设计的基本步骤： 1. 研究原始资料，明确设计任务； 2. 确定夹具的结构方案 3. 绘制夹具总图 4. 确定并标注有关尺寸和夹具技术要求 5. 绘制夹具零件图 明确设计任务： 1. 分析研究工件的结构特点、材料、生产规模和本工序加工的技术要求以及前后工序的联系 2. 了解加工所用设备、辅助工具中与设计夹具有关的技术性能和规格； 3. 了解工具车间的技术水平等。 必要时还要了解同类工件的加工方法和所使用夹具的情况，作为设计的参考 确定夹具的结构方案，主要考虑以下问题： 1.根据六点定位原理确定工件的定位方式，并设计相应的定位装置； 2.确定刀具的导引方法，并设计引导元件和对刀装置； 3.确定工件的夹紧方案并设计夹紧装置； 4.确定其它元件或装置的结构形式，如定向键、分度装置等； 5.考虑各种装置、元件的布局，确定夹具的总体结构； 6.对夹具的总体结构，最好考虑几个方案，经过分析比较，从中选取较合理的方案。 绘制总装图的顺序是： 1.用双点划线绘出工件的轮廓外形，示意出定位基准面和加工面的位置； 2.把工件视为透明体，按照工件的形状和位置依次绘出定位、夹紧、导向及其它元件和装置的具体结构； 3.最后绘制夹具体，形成一个夹具整体。 五类尺寸和四类技术要求： 五类尺寸：包括夹具外形轮廓尺寸、工件与定位元件间的联系尺寸、夹具与刀具的联系尺寸、夹具与机床联系部分的联系尺寸、夹具内部的配合尺寸。 四类技术要求：包括定位元件之间的定位要求、定位元件与连接元件和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件和和（或）夹具体底面的相互位置要求、导引元件与定位元件间的相互位置要求。
《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
【课后作业】2 、填空题 (1) 由刚体运动的规律可知，在空间一个自由刚体有且仅有六个自由度。 (2) 工件在夹具中定位时，若几个定位支承点重复限制同一个或几个自由度， 称为过定位。 (3) 要确定零件上点、线、面的位置，必须以一些指定的点、线、面作为依据, 这些作为依据的点、线、面称为基准。 (4) 工艺基准是指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、测量基准和装配基准。 (5) 在最初的每一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准，这 种定位基准称为粗基准。经过加工的表面所组成的定位基准称为精基准。 根据定位误差分析计算的结果，便可看出影响定位误差的因素，从而找到 减小定位误差 和提高夹具工作精度的途径。 (9)实际生产中，常用几个定位元件组合起来同时定位工件的几个定位面，以 达到定位要求，这就是组合面定位。 (10)定位基准的选择应尽可能遵循基准重合原则，并尽量选用精基准定位。 、选择题 (1) 在机械制造中，工件的 6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的 唯一位置，称为【A 】定位。 A.完全 B.不完全 C.过定位 D.欠定位 (6) 工件以圆孔定位时，心轴用来定位回转体零件。 (7) 工件以外圆柱面定位有支承定位和定心定位两种。 (8)
(2)加工时确定零件在机床或夹具中位置所依据的那些点、线、面称为【B】基准，即确定被加工表面位置的基准。 A.工序 B.定位 C.测量 D.装配 (3)在机械加工中，支承板与支承钉的结构已经标准化，其对工件定位基面的 形状通常是【A】。 A.平面 B.外圆柱面 C.内孔 D.锥面 (4)常见典型定位方式很多，当采用宽V形块或两个窄V形块对工件外圆柱面 定位时，限制自由度的数目为【D】个。 A.1 B.2 C.3 D.4 (5)工件在夹具中定位时，由于定位误差由基准不重合误差也B和基准位移纠组 成。因此，有以下【ABCD】种情况。 A.当人B =0卫丫工0时，产生定位误差的原因是基准位移，故 B.当 A B H 0严丫 = 0时，产生定位误差的原因是基准不重合, C.当也B 工0,也丫=0时，如果工序基准不在定位基准面上，则 D.当人B 工0严丫 = 0时，如果工序基准在定位基面上，则 A D = A 丫 -也B 三、简答题 1?简述六点定位原理、完全定位、不完全定位、欠定位及过定位的基本概念，并 举例说明。 答：(1)六点定位原理：在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工件的定位 基准相接触，来限制工件的六个自由度，称为六点定位原理。 (2)完全定位：工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置。 举例：在长方体上加工不通孔，属于完全定位。
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。
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
第二章机床夹具设计原理练习题 1:什么是工序、安装、工位、工步? 2:精基准、粗基准的选择原则有哪些?如何处理在选择时出现的矛盾? 3:如图3-49所示零件,若按调整法加工时,试在图中指出: ⑴加工平面2时的设计基准、定位基准、工序基准和测量基准; ⑵镗孔4时的设计基准、定位基准、工序基准和测量基准。 4:一小轴,毛坯为热轧棒料,大量生产的工艺路线为粗车-精车-淬火-粗磨-精磨,外 圆设计尺寸为0013.030?φmm ,已知各工序的加工余量和经济精度,试确定各序尺寸及其偏差、毛坯尺寸及粗车余量,并填入下表: 工序名称工序余量 经济精度 工序尺寸 及偏差工序名称 工序余量 经济精度 工序尺寸
及偏差精磨 0.1 0.013(IT6 粗车 6 0.21(IT12 粗磨 0.4 0.033(IT8 毛坯尺寸 ±1.2 精车 1.5 0.084(IT10 5:加工图所示零件,要求保证尺寸6±0.1mm 。但该尺 寸不便测量,要通过测量尺寸L 来间接保证。试求测量尺寸L 及其上、下偏差,并分析有无假废品存在?若有,可采取什么办法来解决假废品的问题? 6:加工套筒零件,其轴向尺寸及有关工序简图如图3-52 所示,试求工序尺寸L 1和L 2及其极限偏差。
7:成组技术的基本原理是什么?实施成组技术的零件分类编码系统常用的有哪 两类? 8:机械加工表面质量包括哪些内容?它们对产品的使用性能有何影响? 9:为何机器上许多静止连接的接触表面往往要求较小的表面粗糙度值,而相对 运动的 表面却不能对表面粗糙度值要求过小? 10:利用极值法和概率法解装配尺寸链的区别在哪?它们各适用于哪些装配方法? 11:图3-54所示为键槽与键的装配结构。其中A 1=20mm ,A 2=20mm ,A Σ=015.005.0++mm 。 1当大批生产时,采用完全互换法装配,试求各组成零件尺寸的上、下偏差。 2 当小批生产时,采用修配法装配,试确定修配的零件并求出各有并零件尺寸的公差。 12:试比较通用夹具、专用夹具、组合夹具,可调夹具和自动线夹具的特点及其 应用 场合。 13:机床夹具通常由哪些部分组成?每个组成部分起何作用? 14:什么叫定位基准?什么叫六点定位规则?举例加以说明。 15:试举例说明什么叫工件在夹具中的“完全定位”、“不完全定位”、“欠定位”和“过 定位”?
《机床夹具设计与应用》课程标准 课程编码： 适用专业：模具、数控专业 学时：64 开课学期:2014年下学期（大二上学期） 一、课程性质 《机床夹具设计与应用》是高等职业技术学院数控技术与模具设计与制造的核心课程之一，本课程属于职业能力必修课，是在学生掌握机械图样的表达知识、常用的工程材料与热处理知识、公差相关理论知识、机构知识、机械加工方法和设备知识、模具制造工艺知识以及识图和制图技能、材料识别与选择技能、机构设计技能、金属切削加工技能和钳工技能的基础上，为培养学生的正确选择和设计模具加工所需夹具的能力而开设的。其目的是为今后在实际工作中从事模具零件加工工种的工作打下基础。 本课程适用对象：高职院校数控技术与模具设计与制造（3年制）学生。 二、课程培养目标 本课程的培养目标是 通过理论与实训教学相结合的教学方式，使学生以基本概念、专业术语为切入口，进一步拓宽自己在计算、设计、应用方面的知识面。 （一）知识目标 1.掌握夹具的组成及功用。 2.掌握工件的定位原理，掌握夹具定位元件的结构及应用，初步掌握定位误差的分析方法，能设计定位方案。 3.掌握夹紧装置的组成和设计要求，了解常用夹紧机构的结构及应用，能设计夹紧方案。 4.了解各类普通机床夹具的结构特点，了解专用夹具的设计要求.方法和步骤，能设计简单的专用夹具。 （二）素质目标 通过理论实践一体化课堂学习，使学生获得较强的实践动手能力，使学生具备必要的基本知识，具有一定的查阅图书资料进行自学、分析问题、提出问题的能力。
（三）能力目标 1.了解各类普通机床夹具的结构特点，了解专用夹具的设计要求.方法和步骤，能设计简单的专用夹具。 2.了解数控机床夹具等现代机床夹具的特点，能根据模具零件加工加工要求，合理选用或设计相应夹具。 3.能根据工件的结构特点.加工要求.加工中的受力状况，合理确定夹紧方案。 4.初步具备根据工件的加工要求，合理选择或设计夹具的能力。 三、与前后课程的联系 （一）与前续课程的联系 在大一学习的基础上的深入再学习 （二）与后续课程的联系 是为后面学习其他专业核心课的基础，是进行实践的关键。 四、课程内容标准和要求 根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。
机床夹具设计 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定之后，按照某一工序的具体要求进行的。 夹具设计质量的高低应以能稳定地保证工件的加工精度，达到加工的生产效率要求，成本低，排屑方便，操作安全省力和制造维护容易等为衡量指标。 一、机床夹具设计的基本要求 基本要求：一个优良的机床夹具，必须满足下列 1、保证工件的加工精度 保证工件加工精度的关键在于正确地选定定位基准、定位方法、定位元件以及夹紧装置，确定合适的夹具尺寸、公差和计数要求，并进行必要的夹具精度分析。同时还要注意夹具中其他零部件的结构对工件加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 2、工艺性能好 专用夹具应尽可能地采用标准元件和标准结构，力求结构简单，制造容易，便于装配、检验和维修。当夹具最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置适当的调整间隙和可修磨的垫片等调整或修配结构。 3、达到加工的生产效率要求 专用夹具的复杂程度应与生产批量相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效装夹机构，以缩短辅助生产时间，提高生产效率。 4、使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。应尽可能采用气动、液压等快速高效夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。 夹具的操作位置应符合操作工人的操作习惯。 专用夹具应排屑方便，必要时应设置排屑结构，防止切屑破坏工件的正确定位和损坏刀具，防止切屑热量引起工艺系统变形。 5、经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产批量对夹具进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 保证工件的加工精度是最重要的。在此前提下，要处理好其以上基本要求中他要求
98工艺《机床夹具设计》期末考试试卷 A卷 一、名词解释（12分）： 1．调整法加工 2．基准 3．六点定位原则 4．欠定位 二、填空题： 1．夹具主要由、、、及翻转装卸装置等五部分组成，主要完成对工件的、。 2. 限制工件自由度最多的定位元件是，可同时限制工件的个自由度。 3. 定位误差是指 。产生定位误差的两个主要原因是， 。 4. 楔块夹紧机构的夹紧力计算公式为，为满足自锁，楔块的楔角在设计时应满足的条件为。 5.螺旋夹紧机构的工作特点为、、、。 6.偏心夹紧机构的压力角α最大为，最小为，其自锁条件为。 7．快换钻套与衬套见的配合代号一般为、，它们属于配合。 三、分析图示工件在加工时，必须限制的自由度是哪几个？并说明理由。 1．在一长方体上用成型铣刀铣一V形槽。 2．在一轴端铣一键槽。 四、说明题 1、在图示压板上依次钻两φ8的孔，试确定定位方案，并说明理由。 2、图示定位方案中有无过定位、欠定位？若有，试说明之。 3、图示夹紧方案有无错误之处？若有，试改正之。 五、计算题 1、如图所示，在一轴端钻一直径为φ6的孔，已知=φ30，V形块夹角=120，要求保证=10 ， 试计算图示三种定位方案的定位误差，并判定哪些定位方案合理。 2、如图所示，一工件采用一面两孔定位，在其上表面要求加工一φ10 的孔。已知圆柱销与孔之间的配合为φ12，第Ⅱ孔直径为φ20，采用菱形销与之配合，两孔中心距为L =100 试完成如下内容： （1）确定菱形销与孔之间的最小配合间隙及菱形销的尺寸。（已知菱形销宽度为）
（2）确定φ10孔加工时的定位误差，并判断此定位方式是否合理。（3）试提出一些减少定位误差的措施。
机床夹具试题及答案 一、填空题 1、机床夹具的基本组成是________、________和________。 2.设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素：__、_______、 _______。 3. 4. 5. 6. 7.和8. 9.个自由度。菱形销可限制_个 V 10.____________ 二、选择题 1.机床上的卡盘，中心架等属于（___）夹具。 A．通用B.专用C.组合 2.重复限制自由度的定位现象称之为(____)。 A.完全定位 B.欠定位 C.不完全定位 D.过定位
3.夹紧中确定夹紧力大小时，最好状况是力（____）。 A．尽可能的大B.尽可能的小C.大小应适当 4、在夹具中，用一个平面对工件进行定位，可限制工件的（_____）自由度。 A．两个B.三个C.四个 5、决定某种定位方法属几点定位，主要根据（____）。 ?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 6.确定夹紧力方向时，应该尽可能使夹紧力方向垂直于（__）基准面。 A、主要定位 B、辅助定位 C、止推定位 7、用三个不在一条直线上的支承点对工件的平面进行定位，能消除其（____） A C 8 9 10 三、 1.（）三爪自定心卡盘是通用夹具。 2、（）工件定位时，被消除的自由度少于六个，但完全能满足加工要求的定位 称不完全定位。 3、（）工件以其经过加工的平面，在夹具的四个支承块上定位，属于四点定位。 4、（）辅助装置是夹具中的一些可有可无的附属装置。
5、（）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。 6、（）一般在没有加工尺寸要求及位置精度要求的方向上，允许工件存在自由 度，所以在此方向上可以不进行定位。 7、（）采用一夹一顶加工轴类零件，只限制六个自由度，这种定位属于完全定 8 9、（）工件定位时，若定位基准与工序基准重合，就10 四、 1、 2 3 1 2、台阶端面B限制哪几个自由度？ 3、该工件的定位方法属于哪种定位？ 4、该工件的定位方法有什么缺陷？如何解决？ 答案： 1.定位装置夹紧装置夹具体
第2节机床夹具设计实例 一、钻夹具的设计实例 图2-2-20所示为杠杆类零件图样。图2-2-21所示为本零件工序图。 1．零件本工序的加工要求分析 ①钻、扩、铰φ10H9孔及φ11孔。 ②φ10H9孔与φ28H7孔的距离为(80±0. 2)mm；平行度为0.3mm。 ③φ11孔与φ28H7孔的距离为(15±0. 25)mm。 ④φ11孔与端面K距离为14mm。 本工序前已加工的表面如下。 ①φ28H7孔及两端面。 ②φ10H9两端面。 本工序使用机床为Z5125立钻，刀具为通用 标准工具。 2．确定夹具类型 本工序所加工两孔(φ10H9和φ11)，位于互 成90°的两平面内，孔径不大，工件质量较小、 轮廓尺寸以及生产量不是很大，因此采用翻转式 钻模。 3．拟定定位方案和选择定位元件 (1)定位方案。根据工件结构特点，其定位方 案如下。
①以φ28H7孔及一组合面(端面K 和φ10H9一端面组合而成)为定位面，以φ10H9孔 端外缘毛坯面一侧为防转定位面，限制六个自由度。这一定位方案，由于尺寸885 .00+mm 公 差大，定位不可靠，会引起较大的定位误差。如图2-2-22(a)所示。 ②以孔φ28H7孔及端面K 定位，以φ11孔外缘毛坯一侧为防转定位面，限制工件六个自由度。为增加刚性，在φ10H9的端面增设一辅助支承，如图2-2-22 (b)所示。 比较上述两种定位方案，初步确定选用图2-2-22(b)所示的方案。 (2)选择定位元件。 ①选择带台阶面的定位销，作为以φ28H7孔及其端面的定位元件，如图2-2-23所示。定位副配合取6 7 28 g H φ。