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1、第四章 机床夹具原理与设计 课后习题答案 机械制造技术基础 1 4 1机床夹具有那几部分组成 各部分起 什么作用 答 1 定位元件 使工件在夹具中有准 确的位置 起到定位作用 2 夹紧装置 提供夹紧力 使工件 保持在正确的位置保持不动 3 对刀元件 为刀具相位于夹具的 调整提供根据 2 4 引导元件 决定刀具相对于夹具的位置 5 其他装置 分度等 6 连接原件和连接表面 将夹具连接在工作台上 7 夹具体 将各夹具元件装配成一个整体 4 1机床夹具有那几部分组成 各部分起什么作用 3 4 2工件在机床上的装夹方法有哪些 其 原理是什么 1 答 1 用找正法装夹工件 原理 根 据关键的一个或几个用
2、划针或指示表找正工件 准确位置再夹紧 有先按加工要求进行加工面 位置的划线工序 然后再按划出的线痕进行找 正实现装夹 4 2 用夹具装夹工件 夹具使工件在夹具中占有正确加 工位置 而且夹具相对于机床保证有准确的相对位置 而夹 具结构保证定位元件的定位工作面对夹具与机床相连接的表 面之间的相对位置准确 使刀具相对有关定位元件和定位工 作面调整到准确位置 这就保证了刀具在工件上加工出的表 面对工件定位基准的位置尺寸 4 2工件在机床上的装夹方法有哪些 其原理 是什么 2 5 4 3何为基准 试分析下列零件的有关基 准 答 基准 零件上用来确定点 线 面位 置时作为参考的其他点 线 面 1 设计基准
3、 内孔轴线 装配基准 内孔轴线 定位基准 下端面和内孔 测 量基准 内孔轴线 2 设计基准 断面1 定位基准 大 头轴线 测量基准 端面1 6 4 4什么是 六点定位原理 答 用六个支撑点 去分别限制工件的 六个自由度 从而使工件在空间得到确定 位置的方法 称为工件的六点定位原理 7 4 5什么是完全定位 不完全定位 过定 位以及欠定位 答 完全定位 工件的六个自由度完全被限制的定位 不完全定位 按加工要求 允许有一个或几个自由度 不被限制的定位 欠定位 按工序的加工要求 工件应该限制自由度而 未予限制的定位 过定位 工件的一个自由度被两个或两个以上的支撑 点重复限制的定位 8 4 6组合定位
4、分析的要点是什么 1 答 1 几个定位元件组合起来定位一 个工件相应的几个定位面 该组合定位元件 能限制工件的自由度总数等于各个定位元件 单独定位各自相应定位面时所能限制的自由 度数目之和 不会因组合后而发生数量上 的变化 9 2 组合定位中定位元件在单独定位某定位面时原来 起限制工件移动自由度的作用可能会转化成限制工件转 动自由度的作用 但一旦转化后 该定位元件就不能再 起原来限制工件移动自由度的作用了 3 单个表面的定位是组合定位分析的基本单元 4 6组合定位分析的要点是什么 2 10 4 7根据六点定位原理 分析题图4 72所 示定位方案中 各定位元件所限制的自 由度 1 答 a 左顶点
5、 右顶点 b 左圆锥销 右圆锥销 c 下两支撑板 侧支撑板 削 边销 11 4 7根据六点定位原理 分析题图4 72所示定位 方案中 各定位元件所限制的自由度 2 答 d 长V铁 支撑钉 e 两平行V铁 另一个V铁 f 底面支承 短销 浮动V铁 12 4 8什么是固定支承 可调支承 自位支 承和辅助支承 答 1 固定支承 高度尺寸固定 不能调整的支承 2 可调支承 顶端位置可在一定高度范围内调整的 支承 3 自位支承 支承本身的位置在定位过程中能自动 适应工件定位基准面位置变化的一类支承 4 辅助支承 为提高工件刚度和定位稳定性而采用 的不起定位作用的支承 13 4 9定位误差产生的原因有哪些
6、 其实质 是什么 答 定位误差产生的原因 1 定位基准与设 计基准不重合产生的定位误差 基准不重合误差 jb 2 定位副制造不准确产生的基准位移误差 基 准位移误差 jw 实质 一批工件某加工参数 尺寸 位置 的设 计基准相对夹具的调刀基准在该加工参数方向上的 最大位 置变化量 dw 为加工参数的定位误差 14 4 11 解 1 加工B面时 设计基准为D面 定位 基准为D面 jb 0 又 D面采用双支撑板定 位 B方向上 ju 0 B向加工误差 du 0 满 足要求 2 加工A面时 设计基准为孔轴 定位基准为 C jb 0 04 调刀基准与定位基准的误差为 jw 0 02 2 0 04 A的加
7、工误差 jw 0 04 0 04 0 08 0 01 3 不满足要求 15 16 4 12 解 有分析可知 这种情况下 两个孔心 距的定位误差 即为钻模心轴心线的最大 位移变动 任意边接触 jw D d 0 052 0 0 072 0 020 0 0 104设计基准为工件孔轴心 定位基准为工件孔轴心 所以 jb 0 所以 两个孔心距的定位误差 dw jb jw 0 104 满足要求 17 4 13 简述夹具夹紧力的确定原则 答 夹紧力方向的确定 应垂直于 主要定位基准面 应使所需夹紧力最小 应使工件变形尽可能小 夹紧力作用点的确定 应落在 支撑元件形成的稳定受力区域内 应落在 工件刚性好的部位
8、 应尽可能靠近加工面 夹紧力大小的确定 根据切削力 工件重力大小方向和相互位置具体计算并 乘以安全系数k 18 4 14气动夹紧与液压夹紧各有那些优缺点 1 共同优点 操作简单 动作迅速 辅 助时间短 2 气动夹紧典型的活塞式气缸工作形成 较长 且作用力的大小不受工作行程长度 的影响 但结构尺寸较大 制造维修困难 寿命短 且易漏气 3 液压夹紧优于启动夹紧优点 1工 作压力高 比气压高出十余倍 故液压缸 尺寸比气缸小的多 因传动力大 通常不 需增力机构 使夹具结构简单 紧凑2油液 不可压缩 因此夹紧刚性的 工作平稳 夹紧可靠 3噪声小 劳动条件好 缺点 成本高 19 4 15分别简述车 铣 钻
9、床夹具的设计 特点 1 车床夹具的特点 1整个车床夹具随机床主轴一起旋转 要求它 结构紧凑 轮廓尺寸尽可能小 质量小 而且重心尽可能靠近回转轴 线 以减少惯性力和回转力矩 2应有平衡措施消除回转中不平衡现 象 以减少震动等不利影响 平衡块的位置应根据需要可以调整 3 与主轴端联接部分是夹具的应定位基准 所以应有较准确的圆柱孔 或锥孔 其结构和尺寸 依据其使用的机床主轴端部结构而定 4 高速回转的夹具 应特别注意使用安全 应尽可能避免带有尖角或凸 出部分 夹紧力要足够大 且自锁可靠等 必要时回转部分外面可加 罩壳 以保证操作安全 20 4 15分别简述车 铣 钻床夹具的设计特 点 2 铣床夹具
10、1铣床加工中切削力较大 振动也较大 故需要较大的夹紧力 夹 具刚性也要好 2借助对刀装置确定刀具相 对夹具定位元件的位置 此装置一般固定 在夹具体上 3借助定位键确定夹具在工作 台上的位置4由于铣削加工中切削时间一般 较短 因而单件加工时辅助时间相对较长 故在铣床夹具设计中 需特别注意降低 辅助时间 21 4 15分别简述车 铣 钻床夹具的设计特 点 3 钻床夹具 钻套高度要适中 过低导 引性能差 过高会增加磨损 钻套装在钻 模板上后 与工件表面应有适当间隙 以 利于排屑 一般可取所钻孔径的0 3 1 5倍 钻套材料一般为T10A或20钢 渗碳淬火后 硬度为58 64HRC 必要时可采取合金钢
11、 22 4 16钻套种类有哪些 分别适用哪些场合 固定钻套 用于小批生产量条件下单 纯用钻头钻孔 可换钻套 用于生产批量较大时 仅 供钻孔工序 快换钻套 用于同一个孔 须多种加 工工步 而在加工过程中必须依次更换或 取出钻套以适应不同加工刀具的需要时 特殊钻套 用在特殊情况下加工孔 23 4 17何谓随行夹具 适用什么场合 设 计随行夹具主要考虑那学问题 随行夹具 在自动线上使用的随工件一起输送的夹具为随行夹具 设计随行夹具考虑的内容 工件在随行夹具中的夹紧方法 随行夹具在机床夹具中的夹紧方法 随行夹具的定位基面和输送基 面的选择 随行夹具的精度问题 排屑与清洗 随行夹具结构 通用化 适用场合
12、 用于工件间接输送的自动线中 主要适用于工件形状复 杂 没有合适的输送基面 或者虽有合适输送基面 但属于易磨损的 有色金属工件 使用随行夹具可避免表面划伤与磨损 24 4 18何谓组合夹具 成组夹具和通用夹 具 三种夹具之间有什么关系 1 组合夹具 有一套预先制造好的 具有各种形状 功能 规格和系列尺寸的 标准元件和组件组 2 成组夹具 根据成组工艺的原则 针对一组相似零件而设计的由通用底座和 可调节或可更换元件 成的夹具 25 4 18何谓组合夹具 成组夹具和通用夹 具 三种夹具之间有什么关系 3 通用可调夹具 通过调节或更换装 在通用底座上的某些可调节或可更换元件 以装夹不同类夹具 工件
13、4 三者的关系 1通用可调夹具结合了 专用夹具和组合夹具的特点 2通用可调夹 具和成组夹具在结 上十分相似 但二者的设计指导思想不同 在设计时 通用可调夹具的应用对象不 明确 只提出一个大 的加工规模和范围 而成组夹具是根据成组 工艺 针对某一组零件的加工而设计的 应用对象十分明确 26 4 19 数控机床夹具有什么特点 答 数控机床夹具在机床上应对相对数控机 床的坐标原点有严格的坐标位置 以保证所 装夹的工件处于规定的坐标位置上 为此数 控机床夹具常采用网格状的固定基础板 它 长期固定在数控机床工作台上 板上加工出 准确孔仅距位置的一组定位孔和一组紧固 螺孔 它们成网格分布 利用基础板上的定位 孔列装各种夹具 结构要求简单紧凑 体积小 采用机动夹紧方式 以满足数控加工的要求 27 此课件下载可自行编辑修改 供参考 感谢您的支持 我们努力做得更好
