1、第一單元 夾具設計概論課后習題： 1何為機床夾具？2機床夾具有哪些部分組成？3機床夾的分哪幾類，各種類型的數控機床適用場合？4. 機械加工中夾具的地位？5.了解幾中典型機床夾具，說明其工作原理？6. 機床夾具有哪些功能和作用？7. 機床夾具的應用特點：8. 機床夾具發展方向？第一單元 習題參考答案1. 答：機床夾具是在機床上所使用的一種輔助裝置，用它來準確、迅速地確定工件與機床、刀具間的相對位置，即將工件定位及夾緊，以完成加工所需要的相對運動。2. 答：機床夾具的組成部分有：1)定位元件定位元件是夾具的主要功能元件之一。通常，當工件定位基準面的形狀確定后，定位元件的結構也就基本確定了。2)夾緊

2、裝置通常，夾緊裝置的結構會影響夾具的復雜程度和性能。它的結構類型很多設計時應注意選擇。3)夾具體夾具體是夾具的基體骨架，通過它將夾具所有元件構成一個整體。4)連接元件根據機床的工作特點，夾具在機床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上。5)對刀與導向裝置對刀與導向裝置的功能是確定刀具的位置。6)其它元件或裝置3. 答: 1)按夾具的應用范圍分類通用夾具專用夾具可調夾具組合夾具自動化生產用夾具2)按夾具使用的機床分類由于使用夾具的各類機床，其工作特點和結構形式不同，對夾具的結構相應地提出不同要求。因此可按所適用的機床把夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜

3、床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等類型。3)按夾具的夾緊動力源分類根據驅動夾具夾緊的動力源不同，可把夾具分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、電磁夾具、真空夾具等其他類型。4. 答:（1）保證加工精度用夾具裝夾工件時，能穩定地保證加工精度，并減少對其它生產條件的依賴性，故在精密加工中廣泛地使用夾具并且它還是全面質量管理的一個重要環節。（2）提高勞動生產率使用夾具后，能使工件迅速地定位和夾緊，并能夠顯著地縮短輔助時間和基本時間，提高勞動生產率。（3）改善工人的勞動條件用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當采用氣壓、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強度，保證安全生產。（4

4、）降低生產成本在批量生產中使用夾具時，由于勞動生產率的提高和允許使用技術等級較低的工人操作，故可明顯地降低生產成本。（5）保證工藝紀律在生產過程中使用夾具，可確保生產周期、生產調度等工藝秩序。（6）擴大機床工藝范圍這是在生產條件有限的企業中常用的一種技術改造措施。如在車床上拉削、深孔加工等，也可用夾具裝夾以加工較復雜的成形面。5. 答:( 1 ) 三爪卡盤-自動定心夾緊原理( 2 ) 平口鉗-大平面定位夾緊( 4 ) 手動分度頭-分度定位原理6. 答:準確定位 牢固夾緊 實現分度 保證加工7. 答:機床夾具設計與其它裝備設計比較，有較大的差別，主要表現在下列方面：（1）要有較短的設計和制造周期

5、。一般沒有條件對夾具進行原理性試驗和復雜的計算工作。（2）夾具和操作工人的關系特別密切，要求夾具與生產條件和操作習慣密切結合。（3）夾具在一般情況下是單件制造的，沒有重復制造的機會。通常要求夾具在投產時一次成功。（4）夾具的社會協作制造條件較差，特別是商品化的元件較少。設計者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設計的工藝要求。8. 答:標準化 自動化 精密化 數字化第二單元 工件的定位課后習題：1定位與夾緊有何區別？2什么叫六點定位規則？3什么叫欠定位、過定位？欠定位與過定位對加工有何影響？4. 試分析下圖工件定位限制了哪些自由度，有無需要修改？5分析下圖工件定位屬于何種定們？都限制了哪些自由度？ 6

6、根據六點定位原理，分析題圖所示各定位方案中，各定位元件所限制的自由度？7. 工件用如下圖的定位方式加工a面，要求加工尺寸為，試計算定位誤差。第二單元 習題參考答案1.答：定位與夾緊是裝夾工件的兩個有聯系的過程。在工件定位以后，為了使工件在切削力等作用下能保持既定的位置不 變，通常還需再夾緊工件，將工件緊固，因此它們之間是不相同的。2.答：工件在直角坐標系中有六個自由度，夾具用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，即用一個支承點限制工件的一個自由度的方法，使工件在夾具中的位置完全確定。3.答：完全定位： 完全限制工件六個自由度不完全定位：滿足使用要求的前提下，自由度限制數目少于六個欠定位是一

7、種定位不足而影響加工的現象（不允許）。過定位是指定位時工件的同一自由度被數個定位元件重復限制。4.答： a 圖不完全定位限制5個自由度b 圖不完全定位限制4個自由度c 圖過定位自由度重復限制限制5. 答：a 定心定位限制4個自由度b 短心軸限制2個自有度c 長錐心軸限制5個自由度d 兩錐軸定位限制5個自由度6. 答：a 一夾雙頂限制五個自由度b 雙短錐組合定位限制五個自由度c定位銷與短心軸組合定位限制六個自由度d長v型鐵與定位釘組合支撐限制六個自由度e三個v型鐵組合定位限制6個自由度f短圓柱定位釘、大平面及浮動v型鐵限制六個自由度7. 答：以定位點為基準考慮垂直角度引起的誤差為1=2（70-5

8、0） x tan(10/60 ）2= 0.1+0.1 = 1+2第三單元 工件的夾緊課后習題：1“工件在夾具中被夾緊后，工件的定位即得到保證”，這句話是否正確？為什么？2什么是夾具的夾緊裝置？對夾具的夾緊裝置有哪些要求？3對夾緊力確定的基本原則是什么？對夾緊力的大小如何確定？4什么叫偏心率？如何選擇偏心率？5設計聯運夾緊機構時主要應注意哪些問題？6舉例說明定心夾緊機構的工作原理。7試述各類典型定心夾緊機械的特點及主要適用范圍。8試述液壓裝置裝置的特點。9試述氣液增壓裝置的特點。10.夾緊力計算：1）偏心夾緊機構偏心率推算 2）螺旋夾緊機構夾緊力推算第三單元 習題參考答案1. 答：錯誤，夾緊不是

9、定位，夾緊的目的在于工件在加工過程中處于相對穩定的狀態。2. 答：在機械加工過程中，為保持工件定位時所確定的正確加工位置，防止工件在切削力、慣性力、離心力及重力等作用下發生位移和振動，一般機床夾具都應有一個夾緊裝置，以將工件夾緊。夾緊裝置分為手動夾緊和機動夾緊兩類。根據結構特點和功用，典型夾緊裝置由三部分組成。3. 答：確定夾緊力的方向、作用點和大小時，應依據工件的結構特點、加工要求，并結合工件加工中的受力狀況及定位元件的結構和布置方式等綜合考慮。1）夾緊力的方向夾緊力的方向應有助于定位穩定，且主夾緊力應朝向主要定位基面。夾緊力的方向應有利于減小夾緊力。夾緊力的方向應是工件剛度較高的方向。2）

10、夾緊力的作用點 夾緊力的方向確定后，應根據下述原則確定作用點的位置。 夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內。 夾緊力的作用點應選在工件剛度較高的部位。 夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。3）夾緊力應適當既要滿足加緊要求又不能將工件夾變形。4. 答：回轉中心與回轉機構的質心之間的距離稱為偏心率。用偏心件直接或間接夾緊工件的機構，稱為偏心夾緊機構。偏心件的偏心率大小應根據工件被夾緊的程度所決定。5. 答： 設計要點聯動夾緊機構設計要點1. 聯動夾緊機構在兩個夾緊點之間必須設置必要的浮動環節，并具有足夠的浮動量，動作靈活，符合機械傳動原理。2. 適當限制被加工工件數量。3. 聯動夾緊機構的中間傳

11、力杠桿應力求增力，以免使驅動力過大；并要避免采用過多的杠桿，力求機構簡單緊湊，提高工作效率，保證機構可靠的工作。4. 設置必要的復位環節，保證復位準確，松夾裝卸方便。5. 要保證聯動夾緊機構的系統剛度。6. 正確處理夾緊力方向和工件加工面之間的關系，避免工件在定位、夾緊時的逐個積累誤差對加工精度的影響。6. 答：以三爪定心夾緊機構為例，三爪夾緊機構采用端面螺旋線同步運動機構實現，當螺旋盤時，工作卡爪同時向回轉中心運行實現，自動定心定位與夾緊。7. 答：定心夾緊機構按其定心作用原理有兩種類型，一種是依靠傳動機構使定心夾緊元件同時作等速移動，從而實現定心夾緊，如螺旋式、杠桿式、楔式機構等；另一種是

12、依靠定心夾緊元件本身作均勻地彈性變形（收縮或脹力），從而實現定心夾緊，如彈簧筒夾、膜片卡盤、波紋套、液性塑料心軸等。8. 答：液壓裝置的特點：（1）液壓油油壓高、傳動力大，產生同樣原始作用力的情況下，液壓缸的結構尺寸比氣壓的小許多倍。（2）油液的不可壓縮性使夾緊剛度高，工作平穩、可靠。（3）液壓傳動噪聲小，勞動條件比氣壓的好。9. 答：不需要增加機械增力機構就能產生很大的夾緊力，使夾具結構簡化，傳動效率提高和制造成本降低。氣液增壓裝置已被制成通用部件，可以各種方式靈活、方便地與夾具組合使用。10. 1) 答：偏心機構偏心率計算式： 2） 答：夾緊力計算式：第四單元 分度裝置課后習題：1試分析分

13、度裝置的功用、類型？2 徑向分度與軸向分度各有何優缺點？3 控制和提高分度精度的措施？4.分度裝置中決定分度精度的核心元件有哪些？5. 對定機構的結構形式？6. 分度盤鎖緊機構？7.端齒分度盤的特點？第四單元 習題參考答案1. 答：功用：在機械加工中經常會有工件的多工位加工，如刻度尺的刻線，葉片液壓泵轉子葉片槽的銑削、齒輪和齒條的加工、多線螺紋的車削以及其它等分孔或等分槽的加工等。類型：回轉分度裝置，它是一種對圓周角分度的裝置，又稱圓分度裝置，用于工件表面圓周分度孔或槽的加工。直線分度裝置，它是指對直線方向上的尺寸進行分度的裝置，其分度原理與回轉分度裝置相同。2. 答：軸向分度機構簡單使用方便

14、，分度精度易受到制造精度的影響。徑向分度機構可減小分度盤的制作誤差對分度裝置精度的影響，提高分度質量。3. 答：1）增大分度盤的計算直徑d。2）減小對定銷與分度孔、導向孔間的配合問隙。3）提高分度對定元件的制造精度。4）采用消除配合間眩的結構措施。5）采用高精度分度對定結構。4. 答：決定分度裝置精度的元件有：重要元件有對定機構與分度盤5. 答：分度對定機構的結構形式1）鋼球對定 結構簡單，操作方便，但定位不可靠，僅適用于切削力較小而分度精度要求不高的場合；2）圓柱銷對定 結構簡單，制造容易，無法補償配合間隙對分度精度的影響。3）菱形銷對定 對圓柱銷的改進，減少了孔銷間的配合間隙。4）圓錐銷對

15、定 能消除銷與孔間的配合間隙。但圓錐面上有污物，將影響配合間隙。5）雙斜面對定 同圓錐銷，但結構上應考慮防塵裝置。6）單斜面對定 分度槽的直邊始終與鍥的直邊保持接觸，且分度的轉角誤差始終在斜面一側多用于分度精度較高的場合。7）正多面體對定 結構簡單，制造容易，但分度精度不高，且分度數目不宜過多。6. 答：分度盤鎖緊機構1）螺母軸向鎖緊機構2）卡箍軸向鎖緊機構3）偏心軸軸向鎖緊機構4）圓錐軸向鎖緊機構5）徑向鎖緊機構7. 答：1)分度精度高，分度精度的重復性和持久性好。2)分度范圍大。3)剛度好。4)結構緊湊，使用方便。5)端齒盤的加工工藝較復雜，制造成本較高，端齒盤對防塵和鎖緊性能也有較好。第

16、五單元 專用夾具的設計方法課后習題：1.夾具體的設計應滿足的主要要求？2.焊接結構夾具體減小變形的措施？3.夾具的設計方法？4.夾具方案的設計內容？5.夾具制造特點？第五單元 習題參考答案參考答案：1. 答:1)夾具體的結構形式一般由機床的有關參數和加工方式而定。2)有一定的精度和良好的結構工藝性。3)足夠的強度和剛度。4)在機床工作臺上安裝的夾具，應使其重心盡量低，夾具體的高度尺寸要小。5)夾具體的結構應簡單、緊湊，尺寸要穩定，殘余應力要小。6)要有適當的容屑空間和良好的排屑性能。7)要有較好的外觀。8)在夾具體適當部位用鋼印打出夾具編號，以便于工裝的管理。2. 答:1)合理布置焊縫位置。2

17、)縮小焊縫尺寸。3)合理安排焊接工藝。3. 答:4. 答: (1)確定夾具的類型。(2)定位設計。(3)確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊裝置。(4)確定刀具的對刀導向方案，選擇合適的對刀元件或導向元件。(5)確定夾具與機床的連接方式。(6)確定其它元件和裝置的結構形式，如分度裝置、靠模裝置等。(7)確定夾具總體布局和夾具體的結構形式。并處理好定位元件在夾具體上的位置。(8)繪制夾具方案設計圖。(9)進行工序精度分析。(10)對動力夾緊裝置進行夾緊力驗算5. 答: 夾具通常是單件制造，且制造周期很短。為了保證工件的加工要求，很多夾具要有較高的制造精度。企業的工具車間有多種加工設備，例如加工孔系

18、的坐標鏜床，加工復雜形面的萬能銑床、精密車床和各種磨床等，都具有較好的加工性和加工精度。夾具制造中，除了生產方式與一般產品不同外，在應用互換性原則方面也有一定的限制，以保證夾具的制造精度。第六單元 典型機床夾具與現代機床夾具課后習題：1成組夾具由哪幾部分組成？2通用可調夾具有何特點？3組合夾具有何特點？4. 車床夾具的分類？5拼裝夾具有何特點？6. t型槽組合夾具的結構組成？第六單元 習題參考答案1. 答：成組夾具的結構：基礎部分和可調部分1）基礎部分：包括夾具體、動力裝置和控制機構等。2）可調部分：可調整的定位元件、夾緊元件和導向、分度裝置等2. 答:通用可調夾具的特點：1）通用可調夾具適應的加工范圍更廣。2）通用可調夾具可用于不同的生產類型中。3）調整的環節較多，調整較費時間