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机床夹具设计试题及答案

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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。

a．刚性；b．柔性（或浮动）；c.传递动力；d. 镗模；e．机床；f.镗杆

11． 专用车床夹具的回转轴线与车床主轴轴线的同轴度与(b)有关

a．轴颈精度；b.夹具与主轴联接结构及精度；c.主轴端部与夹具采用螺纹联接的螺纹精度有关。

二、分析计算题

1．根据六点定位原则，试分析题图2-1所示各定位元件所消除的自由度。

OOYZXZ

图2-1

2．根据六点定位原理，试分析题图2-2a~1中各定位方案中定位元件所消除的自由度？有无过定位现象？如何改正？

a) b) c)

d) e) f)

中心架

g) h) 321

i) j )

k)

图2-2

3．如题图2-3所示，一批工件以孔φ20021.00mm在心轴φ20007.0020.0mm上定位，在立式铣床上用顶针顶住心轴铣键糟。其中φ40h60016.0外圆、φ20H702100。内孔及两端面均已加工合格。而且φ40h6外圆对φ20H7内孔的径向跳动在0.02㎜之内。今要保证铣糟的主要技术要求为：

（1）槽宽ｂ＝12h90048.0

（2）槽距一端面尺寸为20h12021.0

（3）槽底位置尺寸为34.8h12016.0

（4）槽两侧面对外圆轴线的对称度不大于0.10㎜。

试分析其定位误差对保证各项技术要求的影响。

BBH7g6Φ2034.8h11Φ40h612H9BB20H12

图2-3 4．有一批套类零件，如题图2-4所示。欲在其上铣一键糟，试分析计算各种定位方案中:

H1、H2、H3的定位误差。

（１） 在可涨心轴上定位（b）。

（２） 在处于水平位置的刚性心轴上具有间隙的定位。定位心轴直径为 dBsdBxd

（见图c）。

（３） 在处于垂直位置的刚性心轴上具有间隙定位。定位心轴直径为 dBsdBxd

（４） 如果计及工件内外圆同轴度为t，上述三种定位方案中，H1、H2、H3 的定位误差各是多少？

d-δd00D+δD1hh23h

a) b) c)

图2-4

5． 工件尺寸如题图2-5a所示，欲钻O孔并保证尺寸3001.0mm。试分析计算图示各种定位方案的定位误差（加工时工件轴线处于水平位置），a 均为900。

oo-0.0300-0.10-0.02B3040?35 0-0.1300

a) b)

-0.1030 o0-0.130

c) d) o30-0.100-0.1-0.01+0.0530?35

e) f)

图2-5

答案

1．削边销X圆柱销YZ 支承钉ZX Y

2．a)三爪卡盘 Y YZ Z 挡块X

b) 三爪卡盘 Y YZ Z 后顶尖YZ 过定位，将三爪卡盘夹持相对短一些。

c) 三爪卡盘YZ后顶尖YZ

d) 三爪卡盘YZ 前顶尖 X YZ 后顶尖YZ，过定位，去掉三爪卡盘。

e) 前顶尖 X YZ 后顶尖YZ

f) 小锥度心轴 X YZYZ

g) 三爪卡盘YZ中心架YZ

h)前锥销XYZ 后锥销YZ

i)1 X Y 2 Z 3 ZX Y

j) 锥销XY 平面ZXY V型块Z

k) V型块XXZ Z V型块端面Y支承钉Y

3．（1）由铣刀的相应尺寸保证。

（2）ΔD=0

（3）ΔD=0.069

（4）ΔD=0.042

4．（1）ΔDh1=δd/2，ΔDh2=δd/2，ΔDh3=0

（2）ΔDh1=δd/2+δD+Xmin ，ΔDh2=δd/2+δD+Xmin ，ΔDh3=δD+Xmin （3）单边接触

ΔDh1=δd/2+(δD+Xmin )/2，ΔDh2=δd/2+（δD+Xmin ）/2，ΔDh3=（δD+Xmin）/2

任意边接触

ΔDh1=δd/2+δD+Xmin ，ΔDh2=δd/2+δD+Xmin ，ΔDh3=δD+Xmin

5．（b）ΔD=0.045

（c）ΔD=0.039

（d）ΔD=0.039

（e）ΔD=0.035

（f）ΔD=0.07

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典型机床夹具及其设计要点

典型机床夹具及其设计要点

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。

于结构不对称的夹具，必须采用平衡措施。

《机床夹具设计》机床夹具概述.pdf

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精品文档1 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？

精品文档2 （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

机床夹具设计A卷答案

机床夹具设计A卷答案

----------------------学院

2009—2010学年第二学期《机床夹具设计》期末考试试卷 A卷答案

适用班级：-----------------

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：21 手动夹紧机构一般取=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稳定性和刚性，但它不起定位作用 （√）

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 （√）

机床夹具设计习题答案

机床夹具设计习题答案

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。

12.

解：加工面C以O1O2连线为基准，因此=0不重

1=0.08662sin2OTd位置

2=0.12OTd位置

120.1866=arctanarctan2160OOL位置位置角度

121=0.18663LOOTd定位不重位置位置

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。