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《机床夹具设计》思考题与习题参考答案（仅说明解答要点，供使用者参考）第1章1-1 在机械加工中，机床夹具能起到哪些作用？有哪些局限性？（参见第1章之1.2.1）机床夹具在机械加工中起着十分重要的作用，归纳起来，主要表现在以下几方面：⑴缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本。
⑵保证加工精度，稳定加工质量。
⑶降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。
⑷扩大机床的工艺范围，实现“一机多能”。
⑸在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。
不过，机床夹具的作用也存在一定的局限性：⑴专用机床夹具的设计制造周期长。
⑵对毛坯质量要求较高。
⑶专用机床夹具主要适用于生产批量较大、产品品种相对稳定的场合。
1-2 机床夹具通常由哪些部分组成？各组成部分功能如何？（参见第1章之1.2.3）虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。
将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。
⑴定位支承元件。
定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元件之一。
定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。
⑵夹紧装置。
夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。
⑶连接定向元件。
这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。
⑷对刀元件或导向元件。
这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。
用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件；用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。
⑸其它装置或元件。
根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。
⑹夹具体。
夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。
上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。
第4章机床夹具设计原理1.何谓机床夹具？试举例说明机床夹具的作用及其分类？答：所谓机床夹具，就是将工件进行定位、加紧，将刀具进行导向或对刀，以保证工件和刀具间的相对位置关系的附加装置。
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。
夹具的分类：1）通用夹具； 2）专用夹具； 3）成组夹具； 4）组合夹具；5）随行夹具。
2.工件在机床上的安装方法有哪些？其原理是什么？答：工件在机床上的安装方法分为划线安装和夹具安装。
划线安装是按图纸要求，在加工表面是上划出加工表面的尺寸及位置线，然后利用划针盘等工具在机床上对工件找正然后夹紧；夹具安装是靠夹具来保证工件在机床上所需的位置，并使其夹紧。
3.夹具由哪些元件和装置组成？各元件有什么作用？答：1）定位元件及定位装置：用来确定工件在夹具上位置的元件或装置；2）夹紧元件及夹紧装置：用来夹紧工件，使其位置固定下来的元件或装置；3）对刀元件：用来确定刀具与工件相互位置的元件；4）动力装置：为减轻工人体力劳动，提高劳动生产率，所采用的各种机动夹紧的动力源；5）夹具体：将夹具的各种元件、装置等连接起来的基础件；6）其他元件及其他装置。
4.机床夹具有哪几种？机床附件是夹具吗？答：机床夹具有通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具。
5.何谓定位和夹紧？为什么说夹紧不等于定位？答：工件在夹具中占有正确的位置称为定位，固定工件的位置称为夹紧。
工件在夹具中，没有安放在正确的位置，即没有定位，但夹紧机构仍能将其夹紧，而使其位置固定下来，此时工件没有定位但却被夹紧，所以说夹紧不等于定位。
6.什么叫做六点定位原理？答：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，即可实现完全定位，这称为六点定位原理。
7.工件装夹在夹具中，凡是有六个定位支承点，即为完全定位，凡是超过六个定位支承点就是过定位，不超过六个定位支承点就不会出现过定位，这种说法对吗，为什么？答：不对；过定位是指定位元件过多，而使工件的一个自由度同时被两个以上的定位元件限制。
1.1定位原理及定位误差计算1.分析下图工件定位属于何种定们？都尿制了哪些自由度?a定心定位限制4个自由度b短心轴限制2个自有度c长锥心轴限制5个自由度d两誰轴定位阻制5个自由度2.酗砌示为轴类零件加工的儿种装茹治试分析各肝何种越? 哪些不定麼有无不合理才处？斓泌？S4-6轴駅零件装夹示意昼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。
改进：将右侧的V形块改为可左右活动的V形块I.如圏駅示三遹零件在三个短「型块中定试分析该定位方案犀几点定世？各型块分艇限制了唧几卜自由度2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* A屮Az z四个自由度，右边短V形块限制了x x两个自由度。
8.商圏在组合机床上同时钻010203三个孔，保证图示加工要求，其余表面均已加工’L-试确定合理的定位方案并绘制定位方案草图。
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01、02及03三孔的工序简图，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a =90°时各定位方案的定位误差。
12.""罔15勿傭心e '帕怏咼2祇fT I 逵位的的【th 工浮翼求 为加工与 66 平行的乎窗 U 当<*i«50J rt .mm, d t =55_：;,mm ML* 80*；1'mmp4 试计算谏T.序的定位馔畫.■■定位=、■不重■"位置 q ■"位置O 2 = 0.1866 ：：： § Td L即该工序定位合理，定位误差为 0.1866 13.】筑零件罐位如图B 所応曲進位苗桑直放胃‘或歓在零件匕钻孔0廉O tr 试计算各孔位■.尺寸的定位澳蓋・井判斷屬示定惊方案能捋満足工序豪班.:位置O,=Td 0.0866 a 2si n 2 「位置O 2 : 芯0.12'角度二arctan 二 arctan 0.1866 160解：加工面C 以O 1O 2连线为基准，因此 ：不重=0■■:位置O ’ . ■■:位置O 22L•0 童気M f一1.2夹紧万案及夹紧力计算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。
机床夹具设计课后习题答案机床夹具设计课后习题答案在机床加工过程中，夹具是一种非常重要的工具，它能够固定工件并提供稳定的加工环境。
机床夹具设计是机械工程专业中的一门重要课程，通过学习这门课程，我们能够掌握夹具的设计原理和方法，提高工作效率和产品质量。
下面是一些机床夹具设计课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是机床夹具？机床夹具是一种用于固定和定位工件的装置，它能够提供稳定的加工环境，保证工件在加工过程中的精度和质量。
夹具通常由底座、夹持装置和定位装置组成，根据不同的工件形状和加工要求，夹具的结构和形式也会有所不同。
2. 机床夹具设计的基本原则有哪些？机床夹具设计的基本原则包括以下几点：- 确定夹持点和定位点：根据工件的形状和加工要求，确定夹持点和定位点的位置和数量，保证工件在加工过程中的稳定性和精度。
- 选择合适的夹持方式：根据工件的形状和加工要求，选择合适的夹持方式，如机械夹持、液压夹持或气压夹持等，确保夹持力的均匀分布和可靠性。
- 考虑工件的加工工艺：在夹具设计过程中，要考虑工件的加工工艺，如切削力的大小和方向，以及切削液的供给等，保证夹具在加工过程中的稳定性和安全性。
- 优化夹具结构：夹具的结构设计要简单、紧凑，尽量减小夹具的重量和体积，提高夹具的刚性和稳定性，降低加工成本。
3. 如何选择合适的夹具材料？选择合适的夹具材料是机床夹具设计中的关键一步。
夹具材料应具备以下几个方面的特点：- 高强度和刚性：夹具材料应具备足够的强度和刚性，能够承受工件加工过程中的各种力和振动，保证夹具的稳定性和可靠性。
- 耐磨性和耐热性：夹具材料应具备良好的耐磨性和耐热性，能够在高速切削和高温环境下长时间使用，延长夹具的使用寿命。
- 低热膨胀系数：夹具材料的热膨胀系数应尽量小，以减小夹具在加工过程中的热变形，提高加工精度和质量。
- 易加工性和可焊性：夹具材料应具备良好的加工性能和可焊性，便于夹具的制造和维修。
第二章机床夹具设计一、选择题1．只有在（b）精度很高时，过定位才允许采用，且有利于增强工件的（d)。
a．设计基准面和定位元件；b．定位基准面和定位元件；c．夹紧机构；d.刚度；e.强度2．定位元件的材料一般选（adf)a.20钢渗碳淬火；b.铸铁；c．中碳钢；d．中碳钢淬火；e．合金钢；f. T>A钢3．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 4．工件装夹中由于(a)基准和（e）基准不重合而产生的加工误差，称为基准不符误差a．设计（或工序）；b．工艺；c.测量；d.装配；e.定位5．基准不符误差大小与（b）有关。
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。
6．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减力；(c)夹紧机构实现工件定位作用的同时，并将工件夹紧；(b)夹紧机构行程不受限制。
（ade)夹紧机构能改变夹紧力的方向，(a)夹紧机构夹紧行程与自锁性能有矛盾。
（f）夹紧机构动作迅速，操作简便。
a.斜楔；b.螺旋；c．定心；d．杠杆；e.铰链；f.偏心7．偏心轮的偏心量取决于(c)和(e),偏心轮的直径和(a)密切有关。
a.自锁条件；b.夹紧力大小；c.工作行程；d.销轴直径；e.工作范围；f.手柄长度8．在多件夹紧中，由于（e），因此一般采用（c），夹紧才能达到各工件同时被夹紧的目的。
a．多点；b多向；c．浮动；d．动作联动；e．各工件在尺寸上有误差；f.连续式或平行式夹紧。
9．采用连续多件夹紧，工件本身作浮动件，为了防止工件的定位基准位置误差逐个积累，应使（a）与夹紧力方向相垂直。
a．工件加工尺寸的方向；b．定位基准面；c．加工表面；d．夹压面10．镗模采用双面导向时，镗杆与机床主轴是(b)连接，机床主轴只起（c）作用，镗杆回转中心及镗孔精度由 (d、f)保证。
机床夹具设计复习题答案一、单项选择题1. 机床夹具的主要功能是（）。
A. 切削加工B. 定位工件C. 夹紧工件D. 以上都是答案：D2. 夹具设计时，应优先考虑的是（）。
A. 夹具的强度B. 夹具的刚度C. 夹具的精度D. 夹具的通用性答案：C3. 机床夹具的定位元件通常采用（）。
A. 固定定位元件B. 可调定位元件C. 组合定位元件D. 以上都是答案：D4. 夹紧力的作用点应选择在（）。
A. 工件的重心B. 工件的加工表面C. 工件的定位基准面D. 工件的夹紧面答案：C5. 夹具设计中，夹紧机构的设计原则是（）。
A. 夹紧力足够大B. 夹紧力分布均匀C. 夹紧操作简便D. 以上都是答案：D二、多项选择题1. 机床夹具的组成通常包括（）。
A. 定位元件B. 夹紧元件C. 支撑元件D. 连接元件E. 辅助元件答案：ABCDE2. 夹具设计时，需要考虑的因素包括（）。
A. 工件的加工精度要求B. 工件的加工效率C. 工件的装卸方便性D. 夹具的成本E. 夹具的使用寿命答案：ABCDE3. 机床夹具的定位方式主要有（）。
A. 完全定位B. 不完全定位C. 过定位D. 浮动定位E. 弹性定位答案：ABDE三、判断题1. 机床夹具设计时，夹紧力越大，工件的加工精度越高。
（）答案：错误2. 机床夹具设计中，定位元件的数量越多，定位精度越高。
（）答案：错误3. 夹紧机构的设计应保证夹紧力的均匀分布，以避免工件变形。
（）答案：正确四、简答题1. 简述机床夹具设计的基本步骤。
答案：机床夹具设计的基本步骤包括：确定工件的加工要求，选择合适的定位方式，设计定位元件，设计夹紧机构，考虑工件的装卸方便性，以及进行夹具的强度和刚度校核。
2. 机床夹具设计中，如何保证工件的加工精度？答案：保证工件的加工精度，需要合理选择定位方式，设计高精度的定位元件，确保夹紧机构的稳定性和可靠性，以及进行夹具的精度校核和调整。
机床夹具设计复习题答案一、选择题1. 机床夹具的主要功能是什么？A. 定位工件B. 夹紧工件C. 支撑工件D. 所有上述选项答案：D2. 以下哪个不是机床夹具的设计原则？A. 保证加工精度B. 保证足够的夹紧力C. 保证工件的加工效率D. 保证工件的美观性答案：D3. 机床夹具的定位元件通常采用什么方式定位？A. 直接定位B. 间接定位C. 两者都有D. 两者都不是答案：C4. 机床夹具的夹紧力应该根据什么来确定？A. 工件的重量B. 工件的材料C. 工件的加工要求D. 机床的功率答案：C5. 机床夹具的夹紧机构通常采用哪些类型？A. 机械夹紧B. 液压夹紧C. 气压夹紧D. 所有上述选项答案：D二、填空题6. 机床夹具的设计应遵循______、______和______等原则。
答案：经济性、可靠性、操作性7. 机床夹具的定位方式主要有______定位、______定位和______定位。
答案：绝对、相对、组合8. 机床夹具的夹紧方式通常包括______、______和______。
答案：手动夹紧、自动夹紧、半自动夹紧9. 机床夹具的定位误差主要包括______误差和______误差。
答案：基准、定位元件10. 机床夹具的夹紧力应根据工件的______、______和______来确定。
答案：材料特性、加工精度要求、加工方式三、简答题11. 简述机床夹具在机械加工中的作用。
答案：机床夹具在机械加工中的作用主要包括：确保工件的加工精度，提高加工效率，减轻操作者的劳动强度，保证加工过程的安全性。
12. 机床夹具设计时需要考虑哪些因素？答案：机床夹具设计时需要考虑的因素包括：工件的形状、尺寸和材料特性，加工方法和加工精度要求，机床的类型和性能，以及生产批量和生产效率要求。
四、论述题13. 论述机床夹具的分类及其特点。
答案：机床夹具可以根据不同的分类标准进行分类。
例如，根据夹具的使用特点，可以分为通用夹具、专用夹具和可调夹具；根据夹具的夹紧方式，可以分为手动夹具、气动夹具和液压夹具等。
机床夹具设计习题答案机床夹具设计习题答案机床夹具设计是机械工程中非常重要的一部分，它涉及到工件在加工过程中的稳定性、精度和效率。
在机床夹具设计的过程中，我们需要考虑到许多因素，如工件的形状、尺寸、材料以及加工方式等。
下面将给出几个机床夹具设计习题，并提供相应的答案。
习题一：设计一个夹具，用于加工一个直径为100mm的圆柱形工件。
工件需要进行车削操作，要求夹具能够确保工件的稳定性和加工精度。
答案：为了确保工件的稳定性，我们可以设计一个三爪自定心卡盘夹具。
这种夹具可以通过调整夹爪的位置，使其与工件的中心对齐，从而确保工件的稳定性。
另外，我们还可以在夹爪上添加一些软垫，以提高夹紧力的均匀性，从而进一步提高加工精度。
习题二：设计一个夹具，用于加工一个复杂形状的工件。
工件的形状如下图所示：（图略）答案：对于这种复杂形状的工件，我们可以设计一个多点夹紧夹具。
这种夹具可以通过多个夹爪分别夹紧工件的不同部位，从而确保工件的稳定性。
夹爪的形状可以根据工件的形状进行设计，以确保夹紧力的均匀分布。
此外，我们还可以在夹具上添加一些支撑装置，以进一步提高工件的稳定性。
习题三：设计一个夹具，用于加工一个薄壁工件。
工件的尺寸为200mm×200mm×2mm，要求夹具能够确保工件的变形尽可能小。
答案：对于这种薄壁工件，我们可以设计一个真空吸盘夹具。
这种夹具可以通过在工件的表面产生负压，使工件被吸附在夹具上，从而确保工件的稳定性和加工精度。
为了减小工件的变形，我们可以在夹具的吸盘底部添加一些支撑装置，以提高工件的刚度。
习题四：设计一个夹具，用于加工一个大型工件。
工件的重量为500kg，要求夹具能够承受工件的重量并确保工件的稳定性。
答案：对于这种大型工件，我们可以设计一个液压夹具。
这种夹具可以通过液压系统提供足够的夹紧力，以确保工件的稳定性。
为了承受工件的重量，我们可以在夹具的结构中加入一些加强筋，以提高夹具的强度和刚度。
