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《机床夹具设计》课后作业习题含答案(大学期末复习资料).doc

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【课后作业】1一、填空题(1)在机械制造中,用来固定加工对象,使这占有正确位置,以接受加工或检测的装置,统称为夹具。(2)根据夹具在不同生产类型中的通用特性,按使用范围分,机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具五大类。(3)按使用机床的类型分,机床夹具可分为钻床夹具、铣床夹具、车床夹具、磨床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具等。(4)按夹紧动力源分,机床夹具可分为手动夹具、电磁夹具、液压夹具及气动夹具等。(5)机床夹具的种类和结构繁多,但它们一般是由:定位元件、夹紧装置、对刀和导引元件、连接元件、其他元件和装置以及夹具体等部分组成。(6)工件在机床中的装夹方法有:直接找正、划线找正和专用夹具。

(7)机床夹具的发展趋势主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。(8)一般机械制造装备的柔性化有两重含义,即产品结构柔性化和功能柔性化。二、选择题(1)在机械制造中,用来固定加工对象,使这占有正确位置,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【A】夹具。A.焊接B.机床C.装配D.测量(2)工件必须借助于夹具占有正确位置。下面那些都是夹具【ABC】。A.卡盘B.顶尖C.平口钳D.丝锥夹头(3)在机械加工中,工件通过【A】在夹具中占有正确的位置。A.定位元件B.连接元件C.对刀元件D.夹紧元件(4

应用现代磁路原理设计的新型夹具,它主要用于【A】。A.平面磨床B.数控加工中心C.普通车床D.摇臂钻床(5)对形状复杂的工件,因毛坯精度不易保证,若用直接找正很难使工件上各个加工面都有足够和比较均匀的加工余量。一般采用【A】找正。A.画线B.直接C.专用夹具D.其他三、简答题1.简述在机械加工中机床夹具的作用。在机械工中,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。2.近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统(FMS)等新加工技术的应用,对机床夹具提出了哪些新的要求?对机床夹具提出了如下新的要求:(1)能迅速而方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期,降低生产成本。(2)能装夹一组具有相似性特征的工件。(3)能适用于精密加工的高精度机床夹具。(4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。(5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置。

以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率。(6)提高机床夹具的标准化程度。3.简述现代机床夹具的发展趋势。机床夹具的发展趋势主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。1)标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有机床夹具零件及部件技术要求的行业标准(JB/T8044—1999)及各类通用夹具、组合夹具的标准等。机床夹具的标准化有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。2)精密化随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如,用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达0.1"。

;用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘,其定心精度为5μm。3)高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高5倍左右;在车床上使用高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外,在数控机床上,尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置,充分发挥了数控机床的效率。4)柔性化一般机械制造装备的柔性化有两重含义。

即产品结构柔性化和功能柔性化。【课后作业】2一、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。(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)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。二、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(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.1B.2C.3D.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和基准位移组成。因此,有以下【ABCD】种情况。A.当时,产生定位误差的原因是基准位移,故B.当时,产生定位误差的原因是基准不重合,故C.当时,如果工序基准不在定位基准面上,则D.当时,如果工序基准在定位基面上。

则三、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。(3)不完全定位:没有全部限制在六个自由度,但也能满足加工要求的定位。举例:在长方体上加工一通槽,y方向不需要限制,属于不完全定位。(4)欠定位:根据加工要求,工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位。举例:铣销轴上一不通槽。

x方向未限制,属于欠定位。(5)过定位:工件在夹具中定位时,若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度。举例:一面两销定位,X,两个圆柱销重复限制,导致工件孔无法同时与两销配合,属过定位情况。2.工件在夹具中定位时,主要支撑与辅助支撑各自有何作用?答:主要支撑:限制工件自由度,起定位作用;辅助支撑:增加工件的刚性、夹具刚性以及工件预定位,有时也用来承受工件的重力、夹紧力或切削力。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。

“工件在定位后夹紧前,在止推定位支承点的反方向上仍有移动的可能性,因此其位置不定”,这种说法是否正确?为什么?答:不正确,保证正确的定位时,一定要理解为工件的定位表面一定要与定位元件的定位表面相接触,只要相接触就会限制相应的自由度,使工件的位置得到确定,至于工件在支承点上未经夹紧的缘故。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ΔBC⑵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ΔJW四、分析题1.如图题21所示,钻、扩、铰f9H7孔,其余表面均已加工,试确定工件限制自由度的数目。(1)保证尺寸200.05mm,需要限制的自由度为:(2)保证垂直度0.05mm时,需要限制的自由度为:(3)保证9H7孔中心对称分布于尺寸26mm的中心线,需要限制的自由度为:综合上述可知,本工序要限制的自由度为:等五个自由度。图题21钻、扩、铰f9H7孔2.分析如图题22所示的定位方案,指出各定位元件分别限制了哪些自由度,判断有无欠定位与过定位,并对不合理的定位方案提出改进意见。图题22V型块定位3.根据六点定位原理,分析图中各工件需要限制哪些的自由度。

指出工序基准,选择定位基准并用定位符号在图中表示出来。4.如图所示零件以平面3和两个短V形块1、2进行定位,试分析该定位方案是否合理?各定位元件应分别限制哪些自由度?如何改进?五、计算题一批如图所示工件,采用钻床夹具钻销工件上的两个小孔,除保证图样尺寸外,还需要保证两孔连心线通过mm的轴线,其偏移量公差为0.08mm。先采用如图b、c、d三种方案,若定位误差不得大于加工允许的1/2,试问这三种方案是否可行(a=90o)。【课后作业】3一、填空题(1)机械加工过程中,被加工的工件常常会受到切削力、离心力、重力、惯性力等的作用。(2)夹紧装置是指工件定位后将其固定。

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