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机械制造工艺学（王先逵）习题及答案
第六章机床夹具设计
1、什么是机床夹具？举例说明夹具在机械加工中的作用。
答：机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置 ，其作用是使工件相对于机床或刀具 有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。
机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度；
② 减少辅助工时，提高劳动生产率；
③ 扩大机床的使用范围，实现一机多能。
举例：用V形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及工件相 对于刀具和机床的位置精度。如图a.b
2、机床夹具通常由哪几部分组成？
答：机床夹具的组成部分：1 .定位兀件，2 .夹紧装置3.对刀引导兀件4.连接兀
件5.夹具体，6.其它元件或装置
3、常见的定位方式、定位元件有哪些？
答：⑴工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承
⑵工件以外圆定位：V形块、定位套、半园套、圆锥套
⑶工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴
⑷工件以组合表面定位：一面两销
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4、辅助支承与自位支承有何不同？
答：辅助支承用来提高支承件零件刚度，不是用作定位支承点，不起消除自由度作
用；自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定位基准位置的变化 而自动与之适应，但一个自位支承只起一个定位支承点的作用。
5、什么是定位误差？试述产生定位误差的原因。
答：定位误差：是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差 ，由于对同一批
工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变
的，因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量 。
造成定位误差的原因：
⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误差 Ajb
⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差，即基准位移误差
7、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求 ？
答：⑴方向：
① 夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性
1机械制造工艺学部分习题解答4第四章：机械加工精度及其控制（第3版P226-228）4-1车床床身导轨在垂直平面内及水平面内的直线度对车削圆轴类零件的加工误差有何影响？影响程度各有何不同？答：导轨在垂直平面内的直线度引起的加工误差发生在被加工表面的切线方向上，是非敏感误差方向，对零件的加工精度影响小；导轨在水平面内的直线度引起的加工误差发生在加工表面的法线上是误差敏感方向，对加工精度影响大。4-2试分析滚动轴承的外环内滚道及内环外滚道的形状误差（如图4-87题4-2图）所引起的主轴回转轴线的运动误差，对被加工零件精度有什么影响？答：轴承内外圈滚道的圆度误差和波度对回转精度影响，对工件回转类机床，滚动轴承内圈滚道圆度对回转精度的影响较大，主轴每回转一周，径向圆跳动两次。对刀具回转类机床，外圈滚道对主轴影响较大，主轴每回转一周，径向圆跳动一次。4-3试分析在车床上加工时，产生下述误差的原因：1）在车床上镗孔，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差；2）在车床三爪自定心卡盘上镗孔，引起内孔与外圆同轴度误差；端面与外圆的垂直度误差。答：1）在车床上镗孔，引起加工孔的圆度误差是主轴圆跳动、刀杆刚度不足，圆柱度误差是车床导轨在水平面和垂直面的直线度误差。2）在车床三爪卡盘上镗孔，工件同轴度误差原因可能是工件装夹误差、主轴圆跳动；端面垂直度误差原因是主轴轴向圆跳动（轴向窜动）。4-4在车床两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现4-88a，b，c，所示误差原因是什么？可以用什么方法来减少或消除？答：a）是属于工件在切削力的做用下发生变形（工件刚度不足），可以通过改变刀具的角度来减少径向切削分力、或者加装中心架或者跟刀架来减少变形。b）是机床受力变形所致（机床主轴和尾座的刚度不足），可以通过提高机床各部件的刚度来改变。c）由刀具磨损引起，可以采用耐磨刀具来切削，或较少单次切削深度来提高刀具耐磨性。24-5试分析在转塔车床上将车刀垂直安装加工外圆（图4-89）时，影响直径误差的因素中，导轨在垂直面内和水平面内的弯曲，哪个影响大？与卧式车床比较有什么不同？为什么？答：如图4-89所示转塔车床的刀具安装在垂直面内，由于垂直面为误差敏感方向，所以导轨垂直面内的弯曲对工件直径误差影响较大。而对于普通卧式车床，刀具安装在水平面内，导轨在水平面内的弯曲对工件直径误差影响较大；因为水平面是误差敏感方向。4-8设已知一工艺系统的误差复映系数为0.25，工件在本工序前有圆度误差0.45mm，若本工序形状精度规定允许差0.01，问至少进给几次方能使形状精度合格？答：根据教材（第3版，P184）式（4-22）△g=ε*△m，ε=C/k；式中△g为工件形状误差，ε为误差复映系数，△m为背吃刀量之差。设ε为常数，需要进给n次能够达到形状精度要求；总误差复映系数为：；由式（4-22）可得到△m=△g/ε=0.45/0.25=1.8则：；可以解得n=3.745≈4.4-9在车床加工丝杠，工件总长为2650mm，螺纹部分长L=2000mm，工件材料和母丝杠材料都是45钢，加工时室温为20℃，加工后工件温暖升至45℃，母丝杠温升至30℃，试求工件全长由于热变形引起的螺距累积误差。解：加工时机床母丝杠螺纹部分的热伸长量为：3加工时工件丝杠部分的热伸长量为：工件冷却后的螺距累积误差为：（负号表示螺距因工作冷却收缩而变短）。4-10横磨工件时（图4-91），设横向磨削力Fp=100N，主轴箱刚度ktj=5000N/mm，尾座刚度kwz=4000N/mm，加工工件尺寸如图所示，求加工后工件的锥度。答：根据第3版教材P182公式，机床的总变形为假定刀具的刚度很大，刀具刚度的倒数为0；假定工件刚度足够大，工件变形忽略不计。当x=0时，当x=L=300mm时，当时，所以，加工后工件的锥度为：
第 1 页 共3 页 哈尔滨商业大学2003——2004学年第二学期
《机械制造工艺学》期末考试试卷参考答案
一、单项选择题（本大题共10 小题，每小题1分，共10分）
1. 加工套类零件的定位基准是（ D ）。
A.端面 B.外圆 C.内孔 D.外圆或内孔
2. 磨刀、调刀、切屑、加油属于单位时间哪部分。（ C ）
A.基本 B.辅助 C.服务 D.休息
3. 车床主轴轴颈和锥孔的同轴度要求很高，常采用（ B ）来保证。
A.基准重合 B.互为基准 C.自为基础 D.基准统一
4. 平键连接中，传递转矩是依靠键与键槽的（ C ）。
A.上、下平面 B.两端面 C.两侧面 D.两侧面与底面
5. 常用的光整加工的方法中只能减少表面粗糙度的是（ C ）。
A.研磨 B.高光洁度磨削 C.超精加工 D.珩磨
6. 轴类零件加工时最常用的定位基准是（ C ）。
A.端面 B.外圆面 C.中心孔 D.端面和外圆面
7. 轴类零件定位用的顶尖孔是属于（ A ）。
A.精基准 B.粗基准 C.互为基准 D.自为基准
8. 定位消除的自由度少于六个，但满足加工精度要求的定位称为（ B ）。
A.完全定位 B.不完全定位 C.过定位 D.欠定位
9. 试指出下列刀具中，哪些刀具的制造误差不会直接影响加工精度（ B ）。
A.齿轮滚刀 B.外圆车刀 C.成形铣刀 D.键槽铣刀
10. 车削时，车刀刀尖运动轨迹若平行于工件轴线，则不为（C ）。
A.车外圆 B.车螺纹 C.车圆锥面 D. 车孔
二、判断题（判断对错并改正。本大题共10小题，每小题2分，共20分）
11. 铰孔可以提高孔的尺寸精度、减小孔表面粗糙度，还可以对原孔的偏斜进
行修正。（ 错 ）
正确答案: 做不到对原孔的偏斜进行修正。
1机械制造工艺学部分习题解答1第一章绪论（第3版P21-24）1-6什么是机械加工工艺过程？什么是机械加工工艺系统?答：机械加工工艺过程是机械产品生产的过程的一部分，是直接生产过程，其原意是指采取金属切削刀具来加工工件或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件的生产过程。机械加工工艺系统是零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支持。通常，一个系统是由物质分系统、能量分系统和信息分系统所组成。1-7什么是工序、安装、工位、工步和走刀？1.工序：一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工件连续完成的那一部分工艺过程。2.安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序内容称为一个安装。3.工位：在工件的一次安装中，通过分度(或移位)装置，使工件相对于机床床身变换加工置，则把每一个加工位置上的安装内容称为工位。4.工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容，称为一个工步。5.走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。1-8某机床厂年产CA6140车床2000台，已知机床主轴的备品率为14%，机械加工废品率为4％，试计算机床主轴的年生产纲领。从生产纲领来分析，试说明属于何种生产类型？工艺过程有何特点？若1年工作日为250天，试计算每月（按21天计算）的生产批量。答：（1）机床主轴的年生产纲领N=Qn(1+α%+θ%)=2000×1×(1+14%+4%)=2360件/年机床主轴属于中型机械，查表1-5（教材P12）属于大批生产的生产类型。（2）工艺过程特点（根据表1-6（P12））a)采用模锻制造毛坯，毛坯精度高，加工余量小；b)采用专用机械加工设备流水线生产；c)采用专用工装夹具；d)采用详细的工艺规程，用工序卡、操作卡及调整卡管理生产。（3）生产批量件1-9试述工件装夹的含义。在机械加工中有哪几类装夹方式？简述每种装夹方法的特点及其应用场合。答：工件装夹的含义是定位和夹紧，也称为安装。在机械加工中有三类装夹方式。（1）夹具中装夹：该方法由夹具保证定位和夹紧，易于保证加工精度，操作简单方便，效率高，
