《机床夹具设计》期末复习试卷2套含答案（大学期末复习资料）

cn考试试卷（A卷）科目：机床夹具设计题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷人一、判断题（10分）1、机床夹具的发展趋势主要农现为标准化、糟密化、高效化和等四个方面。2、实际生产中，常用几个定位元件组合起來同时定位工件的几个定位面，以达到定位要求，这就足定位。3、选择夹紧力作用点的问题是指在已定的悄况下，确定夹紧力作用点的位置和数目。4、夹具总图上标注尺寸及技术要求的目的主要是为了便于拆寒件图，便于夹具装配和检验。为此应仃地标注尺寸及技术要求。5、CAFD就是在设计者设计思想的指导下，利用计算机系统來辅助完成夹具设计工作。二、选择题（15分）1、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疑。一般采用【】找正。A. 画线B.直接C.专用夹具D.其他2、工件在夹具中定位时，由于定位误差由基准不重合误差Ag和基准位移组成。因此，有以下【】种情况。3、由于夹紧力作用点的位置和数目直接影响工件定位后的可靠性和夹紧后的变形，应依据以下【】原则。A. 夹紧力作用点应落在支承元件上：B. 夹紧力作用点应落在工件刚性好的部位上：C. 夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表而，以减小切削力对工件逍成的翻转力矩：D. 夹紧力作用点应落在几个支承元件所形成的支承而内。4、带导向块的随行夹具的导向方法是把导向块安装在随行夹具的底面上，导向块与机床夹具支承板之间一般留有【】mm的间隙。AB.2C.3D.45、国际上较大型的面向工程的有限元分析通用软件有很多，其中著名的有【】。A. ANSYS B.NASTRAN C.ASKA D.ADINA三、简答题（30分）1、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：2、机械加工工艺规程文件主要有工艺过程卡片和工序卡片两种基本形式，简述其在 生产过程中的各自的作用。答：3、简述机械加工过程中工件的安装及方法。 答：A当Afl=O,Ar 0时，产生定位误差的原因是基准位移，故厶o=Ar4、简述绘制夹具装配总图的一般步骤？答：B. 当=0时，产生定位误差的原因是基准不重合，故=asC. 当=0时，如果工序基准不在定位基准而上，则Ao=Ay+A”D. 当An*0,A=0时，如果工序基准在定位基面上，则AD=Ar-As5、简述基准及其分类。答：五、如图2所示为在圆周连续进给铳床夹具上加工某拨叉，根据其工作原 理完成(1)(3)空。(15分)图2関周连续进给铳床夹具I拉杆：2定位销：3开口 4圈：4挡销：5转台：6液压缸四、斜楔在夹紧过程中的受力分析如图1所示，工件与夹具体给斜楔的作 用力分别为Q和R;工件和夹具体与斜楔的摩擦力分别为F2和F1,相应 的摩擦角分别为(p2和0。R与F1的合力为R1, Q与F2的合力为Q1。求 斜楔对工件所产生的夹紧力Q的大小。(15分)图I斜楔夹紧力的计算(1) 拨叉的定位方案：:(2) 拨叉的夹紧方案：:(3) 圆周连续进给铳床夹具工作原理：工作台由电动机通过蜗轮蜗杆机构带动回转，从而将工件依次送入当工件离开切削区彼加工好后，在内，可将工件卸下，并装上待加工工件，使辅助时间与铳削时间相重合，提高机床利用率。六、工件以外圆表面在V形块中定位如图3 (a)所示，在一轴类工件上 铳键槽，要求键槽与外圆中心线对称，并保证工序尺寸弘、$或弘，现分别 计算各工序尺寸的定位误差。(15分)(c)(d)图3轴类工件铳键椚工序简图及定位谋澹分析1 最大极限尺寸圆:2厳小极限尺寸圆考试试卷（A卷答案）科目：机床夹具设计题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷人一、判断题（10分）1、机床夹具的发展趋势主要表现为标准化、稱密化、髙效化和柔性化等四个方面。2、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。3、选择夹紧力作用点的问题是指在来紧力迥已定的情况下，确定夹紧力作用点的位 置和数目。4、夹具总图上标注尺寸及技术要求的目的主要是为了便于拆寒件图，便于夹具装配 和检验。为此应有軽地标注尺寸及技术要求。5、CAFD就是在设计者设计思想的指导下，利用计总机系统來辅助完成一部分或大 部分夹具设计工作。二、选择题（15分）1、对形状复杂的工件，因毛坯精度不易保证，若用亶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凰。一般采用【A 找正。A. 画线B.直接C.专用夹具D.其他2、工件在夹具中定位时，由于定位误差由基准不重合误差Ag和基准位移组成。因 此，有以下ABCD种情况。A当AH时，产生定位误差的原因是基准位移，故Ao=ArB当A*O,Ar =0时，产生定位误差的原因是基准不重合，故MbC当A*0,Ar =0时，如果工序基准不在定位基准面上，则AD=Ar+A#D当A *0,Ar =0时，如果工序基准在定位基面上，则 o=Ar-A3、由于夹紧力作用点的位置和数目直接影响工件定位后的可靠性和夹紧后的变形，应 依据以下ABCD原则。A. 夹紧力作用点应落在支承元件上：B. 夹紧力作用点应落在工件刚性好的部位上：C. 夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表而，以减小切削力对工件逍成的翻转力矩：D. 夹紧力作用点应落在几个支承元件所形成的支承而内。4、带导向块的随行夹具的导向方法是把导向块安装在随行夹具的底面上，导向块与机 床夹具支承板之间一般留有【A】mm的间隙。AB.2C.3D.45、国际上较大型的面向工程的有限元分析通用软件有很多，其中著名的有【ABCD】。A.ANSYS B.NASTRAN C.ASKA D.ADINA三、简答题（30分）1、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：主要支抹:限制工件自由度，起定位作用：辅助支抹：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。2、机械加工工艺规程文件主要有工艺过程卡片和工序卡片两种基本形式，简述其在 生产过程中的各自的作用。答：机械加工工艺过程卡片是以工序为单位简要说明零件机械加工的一种文件，一般 适用于单件小批生产。在大批大量生产中，工艺过程卡片可作为工序卡片的汇总表供 生产调度人员安排生产使用。机械加工工序卡片是在工艺过程卡片的基础上，按每道工序所编制的一种工艺文件。 工序卡片一般都有工序简图，并详细说明该工序每个工步的加工内容、工艺参数、操 作要求及所使用的设备和工艺装备等。工序卡片主要用于大批大量生产中的机械加工 各道工序和单件小批生产中的机械加工关键工序。3、简述机械加工过程中工件的安装及方法。答：为了工件上加工出符合规定技术要求的表面，加工前必须使工件在机床上或夹具 中占据正确位置，这叫做定位。工件定位后，由于在加工中要受到切削力或其他力的 作用，因此必须将工件夹紧以保持位置不变。工件从定位到夹紧的过程统称为安装。（1）直接找正安装。（2）划线找正安装对形状复杂的工件。（3）用专用夹具安装这种情况是工件在夹具中定位并夹紧。4、简述绘制夹具装配总图的一般步骤？（1）绘制夹具装配总图应遵循国家制图标准。（2）按照加工状态用双点划线训出工件的外形轮廓和主要表面。（3）按照工件的形状及位置绘出定位元件的具体结构。（4）按照夹紧原则选择瑕佳夹紧状态及技术经济合理的夹紧系统，训出夹紧工件的状 态。（5）围绕工件的几个视图依次绘出对刀、导向元件以及定向键等。6）标注夹具装配总图有关尺寸。5、简述基准及其分类。在寥件的设计和制造过程中，要确定零件上点、线或面的位置，必须以一些指定的点、 线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面，称为基准。按照作用的不同，常把基 准分为设计基准和工艺基准两类。(1) 设计基准即设计时在饗件图纸上所使用的基准。(2) 工艺基准即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、度量基准和装配基准，它们分别用于工序图中工序尺寸的标注、工 件加工时的定位、工件的测量检验和饗件的装配。四、斜楔在夹紧过程中的受力分析如图1 (a)所示，工件与夹具体给斜楔 的作用力分别为Q和R;工件和夹具体与斜楔的摩擦力分别为F2和F1, 相应的摩擦角分别为(p2和(p1 R与F1的合力为R1, Q与F2的合力为Q1。 求斜楔对工件所产生的夹紧力Q的大小。(15分)图3-14斜楔夹紧力的计算当斜楔处于平衡状态时，根据静力学平衡：p =杓 + Rlx , Q = RlY, F2=Qtan(p2, RX = RiY tan (a + %)。可得斜楔对工件所产生的夹紧力Q为_ptan (” + %) + tan式中，P为夹紧原动力(N)： a为斜楔的楔角( ), 一般为610 : 和。分别为斜 楔与夹具体和工件间的原擦角(。)。五、如图2所示为在圆周连续进给铳床夹具上加工某拨叉，根据其工作原 理完成(1)(3)空。(15分)(4) 拨叉的定位方案：匚件以内孔、端面及侧面在泄位销2和描销4 I淀位:(5) 拨义的夹紧方案：山液爪缸6驱动拉杆丨，通过丿l：l I址圈3将匚件夹紧。(6) 圆周连续进给铳床夹具工作原理：工作台由电动机通过蜗轮蜗杆机构带动回 转，从而将工件依次送入切削区4B。当工件离开切削区被加工好后，在非切 削区CD内,可将工件卸下，并装上待加工工件，使辅助时间与铳削时间相重 合，捉高机床利用率。六、工件以外圆表面在V形块中定位如图3 (a)所示，在一轴类工件上 铳键槽，要求键槽与外圆中心线对称，并保证工序尺寸弘、仏或弘，现分别 计算各工序尺寸的定位误差。(15分)曲于a、和均较小，设5=卩，由式(1)可得ptan(a + 20)工序尺寸日2的定位误差分析如图3 c)所示，图1和2为一批工件在V形块中定位的两个极端位宜，根据图示几何关系可知/定位(“2)= 2max 一 2 min(2)DD2 = 02D - O2D2 = (OQ2 + OQi) - o2d2 002=； O、D 斗 op= 2sin-222$_T Tj = T定位(a 2 22sin 2! + 1 2sin-2 .工序尺寸日3的定位误差分析如图3 (d)所示，图中1和2为一批工件在V形块上定位的两种极端位置，根据图示几何关系可知/定位(/,) = GG = 3max - 3min故西位(W3)!12sin-2 .图3轴类工件铳键椚工仔简图及定位谋強分析1-厳大极限尺寸圆；2-敲小极限尺寸101解 工序尺寸的定位误差分析如图3 (b)所示，图中1和2为一批工件在V形块中定位的两种极端位置，根据图中几何关系可知玉位(/H) = 12 = 0 max 一 Hlminc,c2 = o,c2 - qc严(op+o2c2)-oc. 因 0,0,=;0，C久丰；2sina22儿 Td J o . a 2 2sm_2O-O2F2OO2 =0、E - O2E =Oj片。2坊二。1百_。2坊.a. a .asin sin sin 2 2 2d d-TJ=Td2 2 2考试试卷（B卷）科目：机床夹具设计题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷人一、判断题（10分）1、一般机械制造装备的柔性化有两重含义，即产品和功能柔性化。2、根据定位误差分析计算的结果，便可看出彫响定位误差的,从而找到减小定位误差和提商夹具工作精度的途径。3、常用的基本夹紧机构有斜楔、螺旋、偏心等形式，它们都是利用 的斜面自锁原理来夹紧工件。4、夹具总图上标注尺寸及技术要求的目的主要是为了便于拆零件图，便于夹具装配和检验。为此应有地标注尺寸及技术要求。5、CAFD就是在设计者设计思想的指导下，利用计算机系统来辅助完成夹具设计工作。二、选择题（15分）1、在机械加工中，工件通过【】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2、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【】种情况。A当A B=O,Ay 时，产生定位误差的原因是基准位移，故 o=ArB当A *O,Ar =0时，产生定位误差的原因是基准不重合，故C当0,Ar =0时，如果工序基准不在定位基准而上，则D当=0时，如果工序基准在定位基而上，则AD=Ar-AB3、多件联动夹紧机构多用于中、小型工件的加工，按其对工件施力方式的不同，一般分为如下【】形式。A. 平行式多件联动夹紧：B. 连续式多件联动夹紧：C. 对向式多件联动夹紧：D. 复合式多件联动夹紧。4、带导向块的随行夹具的导向方法是把导向块安装在随行夹具的底面上，导向块与机床夹具支承板之间一般留有【】mm的间隙。AB.2C.3D.45、国际上较大型的面向工程的有限元分析通用软件有很多，其中著名的有【】。A.ANSYS B.NASTRAN C.ASKA D.ADINA三、简答题（30分）1、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：2、机械加工工艺规程文件主要有工艺过程卡片和工序卡片两种基本形式，简述其在 生产过程中的各自的作用。答：3、简述机械加工过程中工件的安装及方法。 答：4、简述绘制夹具装配总图的一般步骤？5、简述基准及其分类。图2在车床上铢两个平行孔的位移夹具I一导向板：2调节螺钉：3、6掛销：4一固定V形块：5活动V形块:7把手：8螺杆：9 一楔形压板：10燕尾淸块四、如图1所示的偏心轮夹紧原理图。当偏心轮绕回转中心转动时， 设轮上一点转过的角度为BOA,既工件的夹压表面与连心线之间的夹 角，回转半径用从来表示，为夹紧高度。现在用转过位置和回转半径为坐标 轴建立坐标系，便可得到如图1 （b）所示的圆偏心轮的0点到A点得轨迹展开 图。轮周上各点的楔角为。偏心轮上的夹紧行程，求偏心距e。（15分）六、如图3所示的三种定位方案，本工序需钻孔，试计算被加工孔的位養尺寸H的定位误差。（15分）图3心轴定位误盂分析il算考试试卷（B卷答案）科目：机床夹具设计题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷人一、判断题（10分）1、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。2、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耕度的途径。3、滋用的基本夹紧机构有斜楔、螺旋、偏心等形式，它们都是利用机械糜擦的斜面 自锁原理來夹紧工件。4、夹具总图上标注尺寸及技术要求的目的主要是为了便于拆寒件图，便于夹具装配 和检验。为此应有軽地标注尺寸及技术要求。5、CAFD就是在设计者设计思想的指导下，利用计算机系统來辅助完成一部分或大 部分夹具设计工作。二、选择题（15分）1、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2、工件在夹具中定位时，由于定位误差由基准不重合误差A和基准位移组成。因 此，有以下（ABCD）种情况。A当A时，产生定位误差的原因是基准位移，故 WB当0,Ar =0时，产生定位误差的原因是基准不重合，故22C当川0,亠.=0时，如果工序基准不在定位基准面上，则AD=Ar+AflD当0,Ar =0时，如果工序基准在定位基而上，则=Ar-Afl3、多件联动夹紧机构多用于中、小型工件的加工，按其对工件施力方式的不同，一般 分为如下ABCD形式。A. 平行式多件联动夹紧：B. 连续式多件联动夹紧：C. 对向式多件联动夹紧：D. 复合式多件联动夹紧。4、带导向块的随行夹具的导向方法是把导向块安装在随行夹具的底面上，导向块与机 床夹具支承板之间一般留有【A】mm的间隙。AB.2C.3D.45、国际上较大型的面向工程的有限元分析通用软件有很多，其中著名的有【ABCD】。A.ANSYS B.NASTRAN C.ASKA D.ADINA三、简答题（30分）1、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：主要支抹:限制工件自由度，起定位作用：辅助支抹：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。2、机械加工工艺规程文件主要有工艺过程卡片和工序卡片两种基本形式，简述其在 生产过程中的各自的作用。答：机械加工工艺过程卡片是以工序为单位简要说明零件机械加工的一种文件，一般 适用于单件小批生产。在大批大量生产中，工艺过程卡片可作为工序卡片的汇总表供 生产调度人员安排生产使用。机械加工工序卡片是在工艺过程卡片的基础上，按每道工序所编制的一种工艺文件。 工序卡片一般都有工序简图，并详细说明该工序每个工步的加工内容、工艺参数、操 作要求及所使用的设备和工艺装备等。工序卡片主要用于大批大量生产中的机械加工 各道工序和单件小批生产中的机械加工关键工序。3、简述机械加工过程中工件的安装及方法。答：为了工件上加工出符合规定技术要求的表面，加工前必须使工件在机床上或夹具 中占据正确位置，这叫做定位。工件定位后，由于在加工中要受到切削力或其他力的 作用，因此必须将工件夹紧以保持位置不变。工件从定位到夹紧的过程统称为安装。（1）直接找正安装。（2）划线找正安装对形状复杂的工件。（3）用专用夹具安装这种情况是工件在夹具中定位并夹紧。4、简述绘制夹具装配总图的一般步骤？（1）绘制夹具装配总图应遵循国家制图标准。（2）按照加工状态用双点划线训出工件的外形轮廓和主要表面。（3）按照工件的形状及位置绘出定位元件的具体结构。（4）按照夹紧原则选择瑕佳夹紧状态及技术经济合理的夹紧系统，训出夹紧工件的状 态。（5）围绕工件的几个视图依次绘出对刀、导向元件以及定向键等。6）标注夹具装配总图有关尺寸。5、简述基准及其分类。在零件的设计和制造过程中，要确定零件上点、线或面的位置，必须以一些指泄的点、 线或面作为依据，这些作为依据的点、线或面.称为基准。按照作用的不同，常把基 准分为设计基准和工艺基准两类。设计基准即设计时在饗件图纸上所使用的基准。（2）工艺基准即在制逍寥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、度量基准和装配基准，它们分别用于工序图中工序尺寸的标注、工 件加工时的定位、工件的测虽检验和零件的装配。四、如图1所示的偏心轮夹紧原理图。当偏心轮绕回转中心。转动时， 设轮上一点转过的角度为ZB。，既工件的夹压表面与QQ连心线之间的夹 角，回转半径用卩来表示，为夹紧高度。现在用转过位置和回转半径为坐标 轴建立坐标系，便可得到如图1 （b）所示的圆偏心轮的0点到A点得轨迹展开 图。轮周上各点的楔角为“。偏心轮上的夹紧行程仏求偏心距e。（15分）图1偏心夹紧原理根据图丨（a）所示，在Z中，令乙BO、A = 0 .则Mx = h = R-eCOSfl.设圆偏轮的工作段为0点到A点的一段圆弧长，ho = R-eCOSP（） h* = R eCOSp, 则夹紧行程为：五、如图2所示为在车床上锂两个平行孔的位移夹具，简述工件的定位夹 紧方案并叙述夹具的工作原理。（15分）图2在牟床上铿两个平行孔的位移夹具I一导向板：2调节螺钉；3、6描销：4一固定V形块：5活动V形块：7把手：8螺杆：9 一楔形压板：10燕尾淸块工件由固定V形块4和活动V形块5定心夹紧在燕尾滑块10上。左右两个挡销3、6 分别确定燕尾滑块10两端的位置，燕尾滑块10先和挡销6接触，确定了大孔的加工位置（如