机械制造工艺学课后习题及参考答案

工；（6）磨齿，加工精度高，能加工3～7级精度齿轮，但生产效率低，加工成本高，多用于齿形淬硬后的精加工。

第五章

5.1 什么是机床夹具？举例说明夹具在机械加工中的作用。

答：机床夹具：是在机床上用以装夹工件连续切削顺利进行的一种工艺装备。 机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度； ②减少辅助工时，提高劳动生产率； ③扩大机床的使用范围，实现一机多能。

举例：用V 形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及 工件相对于刀具和机床的位置精度。如图a.b 5.2机床夹具通常由哪几部分组成？

答：机床夹具的组成部分：1.定位元件2．夹紧元件3．对刀和导引元件4．夹具体5．其它零件及装置（P123）

机床夹具的组成部分：（1）定位元件（定位装置），定位元件与工件的定位基面相接处，用于确定工件在夹具中的正确位置。

（2）夹紧元件（夹紧装置），夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，使工件在加工过程中保持夹具中的既定位置。

（3）对刀与引导元件，对刀元件用于确定刀具在加工前处于正确位置，引导元件用于确定刀具位置并引导刀具进行加工。

（4）其它元件级装置，有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床夹具还要有定位件等。

5.3常见的定位方式、定位元件有哪些？

工件以平面定位：固定支承，包括支承钉、支承钉；可调支承，自位支承，辅助支承。

工件以外圆定位：V 形块，定位套，半园套，圆锥套。

工件以圆孔定位：定位销；圆锥销；定位心轴，包括圆柱心轴，圆锥心轴 工件以组合表面定位：平面与平面组合、平面与孔组合、平面与外圆柱面组合、平面与其他表面组合、锥面与锥面组合等。

答2：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 5.4辅助支承与自位支承有何不同？

答1：辅助支撑是在工件实现定位后才参与支承的定位元件，不起支承作用，只能提高工件加工时刚度或起辅助定位作用。

自位支承又称浮动支承，在定位过程中，支承本身所处的位置随工件定位基准面

的变化而自动调整并与之相适应。尽管每一个定位置与工件间可

能是二点或三点接触，但实质上仍然只起一个定位只承担的作用，只限制工件的一个自由度，常用于毛坯表面、断续面、阶梯表面定位。

答2：辅助支承用来提高支承件零件刚度，不是用作定位支承点，不起消 除自由度作用；自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定 位基准位置的变化而自动与之适应，但一个自位支承只起一个定位支承点的 作用。

5.5什么是定位误差?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ΔBC;⑵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 5.6工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求?

答：⑴方向：①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性；②夹紧力方向应使工件变形尽可能小；③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小；

⑵夹紧力作用点：①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形

成的

支撑面内；②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上；③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面；

⑶夹紧力的大小：夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。采用分析计算，

一般根据切削原理求切削力F，算出惯心力，离心力，列出平衡方程式，算出理论夹紧力Q’，为安全起见，考虑安全系数K，因此实际夹紧力Q=KQ’，K 取值范围1.5～3，粗加工2.5～3，精加工1.5～2，由于加工中切削力随刀具的磨钝、工件材料性质和余量的不均匀等因素变化，因而实际生产中常采用类比的方法估算夹紧力。 5.7试分析三种基本夹紧机构的优缺点及其应用。

斜楔夹紧机构：结构简单，工作可靠，但由于它的机械效率低，很少直接用于手动夹紧，而常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中。

螺旋夹紧机构：螺旋升角小于斜楔的楔角，螺旋夹紧机构的扩力作用远大于斜楔夹紧机构，结构也很简单，制造容易，夹紧行程大，扩力比大，自锁性能好，尤其适合于手动夹紧机构。但夹紧动作缓慢，效率低，不宜使用在自动化夹紧装置上。 偏心夹紧机构：操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，夹紧力小，自锁性能差，因此常用于切削力不大、夹紧行程较小，振动较小的场合。 5.8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？