机械制造基础第四章作业

1、刘瑞聪 祝佳 王琦1. 何谓机床夹具？试举例说明机床夹具的作用及其分类？答：机床夹具就是将工件进行定位、夹紧，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，简称夹具。作用：（1）保证加工精度（2）提高生产率，降低生产成本（3）扩大机床的加工范围（4）减轻工人劳动强度分类：(1) 按使用特点分；通用夹具、用夹具、组夹具、合夹具、随行夹具。(2) 按使用机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。(3) 按动力源分：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。2. 工件在机床上的安装方式有哪些？其原理是什么？答：安装方式：划线安装、夹具安装。原理：（1）使

2、工件在夹具中占有正确的位置。（2）夹具对于机床应先保证有准确地相对位置，而夹具结构又保证定位元件的定位工作面对夹具庾机床相连接的表面之间的相对准确位置。（3）使刀具相对有关的定位元件的定位工作面调整到准确位置。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：提高劳动生产率。（5）夹具体：将金夹具的各种元件、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

3、吗？答：机床夹具有：斜楔夹紧机构、偏心夹紧机构、螺旋夹紧机构、其它夹紧机构。机床附件不是夹具。5.何谓定位和夹紧？为什么说夹紧不等于定位？答：定位：工件在机床或夹具上占有正确位置。夹紧:件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变6.什么叫六点定位原理？答：合理布置六个定位支承点，使工件上的定位基面与其接触，一个支承点限制工件一个自由度，使工件六个自由度被完全限制，在空间得到唯一确定的位置，此即六点定位原理。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，这种说法对吗？为什么?刘瑞聪 祝佳 王琦答：这种说

4、法不对。因为有的自由度是被重复限制的，而有的自由度则没有被限制。所以，有六个定位支承点不一定就限制了六个自由度，超过六个定位支承点就不一定是过定位，不超过六个定位支承点则有可能在某个自由度上是过定位的。8.定位、欠定位和过定位是否均不允许存在？为什么？根据加工要求应予以限制的自由度或工件的六个自由度都被限制了就不会出现欠定位或过定位吗?试举例说明。答：欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。过定位是否允许，要视具体情况而定：（1）如果工件的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是允许的。有时还是必要的，因为合理的过定位不仅不会影响加工精度，还会起到加强工艺系统刚度和增

5、加定位稳定性的作用。（2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或虽经过机械加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不允许的，因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况。9常见的定位元件有哪些，分别限制的自由度的情况如何？答：（1）定位销 ：固定式(H7/r6或H7/n6)和可换式，圆柱销和菱形销（2）圆锥销 ：用于工件孔端的定位，可限制三个自由度定位心轴：长心轴4个自由度与短心轴2个自由度。（3）V形块定位：结构尺寸已标准化，斜面夹角有60°90°120°。特点：对中性好；可用于非完整外圆表面的定位。（4)定位心轴：长轴限制四个自由度，短轴限制两个自由

6、度10.可调支承、自位支承和辅助支承的不同之处？答：可调支承:用于毛面定位，每批调整一次，以补偿各批毛坯误差。自位支承:承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应，一般只限制一个自由度，即一点定位。辅助支承:工件定位后才参与支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。11.根据六点定位原理，试分析图4.74中各零件的定位方案中各个定位元素素限制的自由度。答：图 三爪卡盘：限定沿Y、Z轴的移动和绕Y轴、Z轴的转动。挡块：限定X轴移动。配合后共限定沿X、Y、Z轴的移动和绕Y轴、Z轴的转动5个自由度。图 三爪卡盘：限定沿Y、Z轴的移动。顶尖：为死顶尖时，限定沿X、Y、Z轴的移动；为活

7、顶尖时：限定沿Y、Z轴的移动；配合后再限定绕Y轴、Z轴的转动。活顶尖时共限制5个自由度，死顶尖时限制4个自由度。图 顶尖1：限制沿X、Y、Z轴的移动；顶尖2：为活顶尖时限制沿Y、Z轴的移动，为死顶尖时限制沿X、Y、Z轴的移动。配合后共限定沿X、Y、Z轴的移动和绕Y轴、Z轴的转动5个自由度。图 小锥度心轴：限定沿Y、Z的移动。刘瑞聪 祝佳 王琦图 三爪卡盘：限定沿Y、Z的移动。中心架：限定绕Y轴、Z轴的转动。 共限制沿Y、Z轴的移动，绕Y轴、Z轴的转动4个自由度。图 小平面：限定沿X轴的移动；心轴：限定沿Y、Z轴的移动和绕Y轴、Z轴的转动。共限制沿X、Y、Z轴的移动和绕Y轴、Z轴的转动5个自由度

8、。图 小平面：限定沿X轴的移动。顶尖2：限定沿Y、Z轴的移动。顶尖3：为死顶尖时：限定沿X、Y、Z轴的移动。为活顶尖时：限定沿Y、Z轴的移动。配合后共限制X、Y、Z轴的移动和绕Y轴、Z轴的转动5个自由度。图 心轴：限定沿X、Y轴的移动。平面：限定沿Z轴的移动和绕X、Y轴的转动。配合后共限制X、Y、Z轴的移动和绕X轴、Y轴的转动5个自由度。图 心轴：限定沿Y、Z轴的移动和绕Y轴、Z轴的转动。平面：限定沿X轴的移动和绕Y轴、Z轴的转动。配合后共限定沿X、Y、Z轴的移动和绕Y轴、Z轴的转动5个自由度。图 锥销1：限定沿X、Y、Z轴的移动。锥销2：限定沿Y、Z轴的移动。 配合后限定限定沿X、Y、Z轴的

9、移动和绕Y轴、Z轴的转动5个自由度。 图11 为短V块时:限定沿X、Z轴的移动；为长V块限定：限定沿X、Z轴的移动和绕X轴、Z轴的转动。图12 小平面限定了沿Y轴的移动。圆柱销在这里没起限制作用。12.何谓定位误差？定位误差由哪些因素影起的？定位误差一般应控制在零件公差的什么范围之内？答：定位误差指一批工件在夹具中定位时，工件的设计基准（或工序基准）在加工尺寸方向上的最大变动量，以dw 表示。影响因素：工序基准的位置变动（包括括基准不重合误差和基准位移误差）、工件孔与垂直放置的心轴间隙配合。定位误差应控制在：定-其中是工件被加工尺寸的公差，除定位误差外，其他因素引起的误差总和，可按加工经济精度

10、查表确定。也可用：定1/3公式。答：加工顶面1时，定位基准与设计基准重合，jb =0，加工顶面2时，定位基准与设计基准不重合，所以jb =2H。0）中心O为定位基准,套H在心轴0工序尺寸为H+0,求心轴水平-dO1上 ,则O1为调刀基准,配合间隙为，H和垂直放置时工序尺寸H+0的定位误差。刘瑞聪 祝佳 王琦D-dmin+解：水平， H+H=max2 D+D-(d-d)+ =2 D-dD+d+ =+22 D+d+ H=2垂直, Dmax-dmin+2D-dD+d+=+22D+d+Hmax=2D-dmax+H+Hmin=min2D-d+= 2Hmin=2H+Hmax=解：16.为什么会出现基准位移

11、误差？以工件的孔和外圆在心轴和V型块上定位为例。答：是指工件的定位基准在加工尺寸方向上的变动量。由工件定位面和夹具定位元件的制造误差以及两者之间的间隙所引起。工件的孔和外圆在心轴和V型块上时定位基准往往是工件的轴心，与当设计基准是工件的上下母线时基准不重合，因此就会出现出现基准位移误差。17.夹紧力的确定原则是什么？4 =B1B2=O1B2-O1B1=d d-dd+222sin2=C1C2=O1O2+O1C1-O2C2d dd-+222sin2d1=(-1)2sin2=刘瑞聪 祝佳 王琦答：必须合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点(1)夹紧力方向的确定1）主要夹紧力方向应垂直于主要定位面

12、2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小()夹紧力作用点的确定1）夹紧力应作用在刚度较好部位2）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件形成的支承面内3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面()夹紧力大小的估算夹紧力的大小根据切削力、工件重力的大小、方向和相互位置关系具体计算，并乘以安全系数K ，一般精加工K =1.52，粗加工K = 2.53。18.钻套的种类有哪些？分别适用于哪些场合?答：（1）固定钻套，主要在中小批生产中用来加工小孔，或孔间距较小，需要结构紧凑地方。（2）可换钻套，多用在大批量生产中，不适合用于连续更换刀具的场合。（3）快换钻套，广泛用于需要连续更换刀具的场合。19.夹