习题五：机械夹具设计

夹具设计习题及答案夹具设计是机械设计领域中的一个重要分支，它涉及到对工件进行固定、定位和支撑，以确保加工过程的准确性和效率。

以下是一些夹具设计的习题及答案。

# 习题一：工件定位方法分析问题：某工件需要在数控机床上进行加工，工件的尺寸为100mm x 50mm x20mm。

请分析并设计合适的定位方法。

答案：对于该工件，可以采用以下定位方法：1. 使用两个定位销固定工件的两个对角，确保工件平面的稳定性。

2. 在工件的长边和短边各放置一个定位块，以限制工件的移动。

3. 考虑到工件的加工精度要求，可以在工件的另一端使用一个定位面，与机床工作台接触，确保工件的垂直度。

# 习题二：夹具的夹紧力计算问题：若工件材料为45号钢，夹紧力需要保证工件在加工过程中不发生位移。

工件的夹紧面积为200mm²，工件与夹具之间的摩擦系数为0.15。

请计算所需的最小夹紧力。

答案：根据摩擦力公式 \( F_{friction} = \mu \times N \)，其中 \( \mu \) 是摩擦系数，\( N \) 是正压力。

为了保证工件不发生位移，夹紧力 \( F_{clamp} \) 需要大于或等于摩擦力。

因此，我们有：\[ F_{clamp} \geq \mu \times N \]\[ F_{clamp} \geq 0.15 \times 200 \times 9.8 \text{ N} \]\[ F_{clamp} \geq 294 \text{ N} \]# 习题三：夹具的刚性分析问题：在设计夹具时，如何确保夹具的刚性，以避免在加工过程中发生变形？答案：：为了确保夹具的刚性，可以采取以下措施：1. 选择高强度材料，如合金钢或铝合金，以提高夹具的承载能力。

2. 增加夹具的截面尺寸，特别是关键受力区域，以提高其抗弯和抗扭能力。

3. 采用合理的结构设计，如使用加强筋或肋板，以提高局部刚性。

4. 确保夹具与机床的连接牢固，避免因连接不良导致的变形。

机械制造工艺学及夹具设计习题一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1、定位基准是指( )A．机床上的某些点、线、面B．夹具上的某些点、线、面C．工件上的某些点、线、面D．刀具上的某些点、线、面3、工序基准定义为( )A.设计图中所用的基准B.工序图中所用的基准C.装配过程中所用的基准D.用于测量工件尺寸、位置的基准4、珩齿加工与剃齿加工的主要区别是( )A.刀具不同B.形成原理不同C.所用齿坯形状不同D.运动关系不同12、工件采用心轴定位时，定位基准面是( )A.心轴外圆柱面B.工件内圆柱面C.心轴中心线D.工件外圆柱面13、机床夹具中，用来确定工件在夹具中位置的元件是( )A.定位元件B.对刀—导向元件C.夹紧元件D.连接元件14、工件以圆柱面在短V形块上定位时，限制了工件( )个自由度。

A.5B.4C.3D.215、下列哪一种定位不能采用( )A.完全定位B.不完全定位C.过定位D.欠定位22、工件以两顶尖孔定位时，后顶尖孔限制（）自由度。

Ａ。

1个Ｂ。

2个Ｃ。

3个Ｄ。

4个23、自位支承（）。

Ａ。

其高度方向是不可调的；Ｂ。

只用来增加刚性不起定位作用Ｃ。

随定位基准位置变化而变化Ｄ。

限制自由度数取决与工件接触点数26、工件在长V块上定位时．其限制自由度的个数为( )。

A、3B、4C、5D、628、钻套的材料常选用( )。

A、T10钢B、铸铁C、钢D、45钢19、定位基准是指（）。

A．机床上的某些点、线、面B．夹具上的某些点、线、面C．工件上的某些点、线、面D．刀具上的某些点、线、面39、车削细长轴时，由于工件刚度不足造成在工件轴向截面上的形状是（）。

A．矩形B．梯形C．鼓形D．鞍形43、车削加工中大部分切削热传给了（）。

A．机床B．工件C．刀具D．切屑二、多项选择题（在备选的答案中有2-4个是正确的，将其全部选出，并将标号填写在括号内，多填或少填均不得分，每题2分，共18分)8、螺旋夹紧机构具有以下特点( )。

机床夹具设计机床夹具设计试卷（练习题库）1、工件六个自由度完全限制称为（），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，夹具上的两个或两2、夹紧机构被称为基本夹紧机构的有（）；（）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（）和（）两种。

4、夹紧装置主要由（）；（）；（）三部分组成。

5、按夹具的使用特点分类有（）；（）、可调夹具、组合夹具、拼装夹具。

6、轴类零件一般采用O作为定位基面。

7、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（）。

8、工件的某个自由度被重复限制称（）（重复定位）。

9、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（）。

这在加工中是不允许的。

10、机床夹具由（）；（）；（）、连接元件、夹具体和其它装置或元件组成。

11、O用来限制工件的自由度。

O用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位作用。

12、定位销的种类有（）、Oo13、钻模板的分类有（）、（）、（）、（）。

14、斜锲夹紧机构中锤头斜锲夹紧和松开工件，原理是（）作用。

15、斜锲夹紧机构的结构特点（）、（）、（）、（）。

16、找正法装夹工件时，工件正确位置的获得是通过O达到的，夹具只起到O 的作用。

17、设计夹具夹紧机构时，必须首先合理确定夹紧力的三要素：（）；（）和作用点。

18、对刀的方法包括（）、（）和（）三种。

19、分度精度取决于O的精度，而分度副的精度主要取决于分度盘和分度定位器的相互位置和结构形式。

20、设计卡、花盘类夹具应尽量使夹具重心靠近（）以减少离心力和回转力矩。

21、加工前，工件被置于机床或夹具中某一正确加工位置，然后再予以压紧的过程为（）。

22、机床夹具设计主要研究的是O夹具的设计。

23、设计专用夹具其结构应（）；（），操作应简便、省力、安全可靠、排屑方便。

24、夹具按夹紧的动力源可分为（）；（）、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。

25、一面两销组合定位中，为避免两销定位时出现O干涉现象，实际应用中将其中之一做成（）结构。

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.b2、机床夹具通常由哪几部分组成?答：机床夹具的组成部分：1．定位元件, 2．夹紧装置 3．对刀引导元件 4．连接元件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Δjb⑵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Δjw7、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②夹紧力方向应使工件变形尽可能小③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小；⑵夹紧力作用点：①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的支撑面内②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面；⑶夹紧力的大小：夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。

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但凡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。

5－7中a、c方案为什麽属过定位？如何改良的？尚存在什麽问题？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。

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。

一、判断题（对画√，错画×）1. 专用机床夹具至少必须由夹具体、定位元件（装置）和夹紧元件（装置）三个基本部分。

（）2. 一个物体在空间不加任何约束、限制的话，它有六个自由度。

（√）3. 用六个适当分布的定位支承点限制工件的六个自由度即简称为六点定则（√）4. 一个支承点只能限制工件一个自由度，但如果六个支承点分布不当，就可能限制不了工件的六个自由度。

√5. 采用不完全定位是违背六点定则的，故很少被夹具设计采用。

（）6. 工件定位的实质是确定工件上定位基准的位置，此时主要应从有利于夹具结构简化和定位误差小两方面考虑。

（）7. 既能起定位作用，又能起定位刚性作用的支承称为辅助支承。

（）8. 若支承点的位置在工件定位过程中，随定位基面的变化而自动与之相适应的定位元件称为浮动支承。

（）9. 工件在夹具中定位后，在加工过程中始终保持准确位置应由夹具定位元件来实现。

10. 工件定位基准与工序基准重合时，基准不重合误差等于零。

（√）11. 用V形块定位时，V形槽夹角α越大，定位精度越高且越稳定。

（）12. 当心轴与工件定位孔采用无间隙配合时，定位基面与限位基面完全重合，故基准不重合误差不存在。

（）13. 用心轴与工件定位孔采用有间隙配合时，无论心轴水平安装还是垂直安装，所产生的基准位移误差都是相同的。

（√）14. 工件以外圆柱面作定位基面，在V形块上定位时，当加工尺寸是以外圆的下母线为工序基准标注，则定位误差最小。

（√）15. 在夹具中采用偏心轮夹紧工件比用螺旋压板夹紧工件的动作迅速，但其自锁性要比后者差。

（√）16. 用三爪自定心卡盘夹持工件车削时，每个卡爪所受的力是变化的，工件伸出卡爪越长，所需夹紧力也越大。

（）17. 在斜楔增力机构中，斜角α越大，增力比也越大，因而夹紧力也越大。

（）18. 各种精密分度装置大多是利用“误差平均效应”的工作原理设计制造的。

（√）19. 当心轴与工件定位孔采用无间隙配合时，定位基面与限位基面完全重合，故基准不重合误差不存在。

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。

夹具设计复习题夹具设计复习题夹具设计是机械工程中的重要领域，它涉及到夹持和固定工件的技术和方法。

在工业生产中，夹具的设计和使用对于保证产品质量和生产效率起着至关重要的作用。

下面是一些夹具设计的复习题，希望能够帮助大家回顾和巩固相关知识。

1. 什么是夹具设计？夹具设计是指根据工件的形状、尺寸和加工要求，设计出能够夹持和固定工件的装置。

夹具设计需要考虑工件的定位、夹持力、刚性和操作便捷性等因素。

2. 夹具设计的分类有哪些？夹具设计可以根据其功能和结构特点进行分类。

按功能可分为定位夹具、夹持夹具和组合夹具；按结构特点可分为机械夹具、液压夹具和气动夹具。

3. 夹具设计中的定位夹具是什么？定位夹具是用来确保工件在加工过程中的位置和姿态的装置。

它通常包括定位销、定位块、定位孔等定位元件，通过这些元件的组合和配合，实现对工件的准确定位。

4. 夹具设计中的夹持夹具是什么？夹持夹具是用来夹持工件，使其在加工过程中保持稳定的装置。

夹持夹具通常包括夹具座、夹具臂、夹具爪等夹持元件，通过这些元件的运动和调节，实现对工件的夹持。

5. 夹具设计中的组合夹具是什么？组合夹具是由多个定位夹具和夹持夹具组合而成的夹具系统。

它能够同时实现对工件的定位和夹持，适用于复杂形状的工件加工。

6. 夹具设计中的刚性要求是什么？夹具设计中的刚性要求是指夹具在夹持工件时要保持足够的刚度，以防止工件在加工过程中发生形变或振动。

刚性要求可以通过选择合适的夹具材料和结构设计来实现。

7. 夹具设计中的夹持力要求是什么？夹具设计中的夹持力要求是指夹具对工件的夹持力要足够大，以确保工件在加工过程中不会发生移动或滑动。

夹持力的大小可以通过选择合适的夹具元件和调节夹具的力矩来实现。

8. 夹具设计中的操作便捷性要求是什么？夹具设计中的操作便捷性要求是指夹具在使用过程中要方便快捷，操作简单易行。

操作便捷性可以通过合理布局夹具元件、减少操作步骤和提供操作辅助工具等方式来实现。