1、第 11 章机床夹具作业1何谓机床夹具，夹具有哪些作用？答：在加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。机床夹具的作用有：保证加工质量：采用夹具装夹工件可以保证工件与机床（或刀具）之间的相对正确位置，容易获得比较高的加工精度和使一批工件稳定地获得同一加工精度，基本不受工人技术水平的影响。提高生产率，降低生产成本：用夹具来定位、夹紧工件，就避免了用划线找正等方法来定位工件，缩短了安装工件的时间。减轻劳动强度：采用夹具后，工件的装卸更方便、省力、安全。如可用气动、液压、电动夹紧。扩大机床的工艺范围。2机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？答：机床
2、夹具有定位元件、夹紧装置、导向元件和对刀装置、连接元件、夹具体、其它装置或元件组成。定位元件用来确定工件在夹具中的加工位置；夹紧装置是将定位后的工件压紧固定，以保证在加工时保持所限制和自由度；导向元件和对刀装置用于保证刀具相对于夹具的位置，对于钻头、镗刀等孔加工刀具导向元件，对于铣刀等用对刀装置；连接元件用于保证保证夹具和机床工作台之间的相对位置；夹具体是整个夹具的基座，在夹具体上要安装该夹具所需要的各种元件、机构等到使之组成一个整体；其它元件是根据工序的要求不同，在夹具体上的分度装置、靠模装置等。3什么叫“六点定位原则”？什么是欠定位？过定位？试分析图 11-48 中定位元件限制哪些自由度？
3、是否合理？如何改进？答：工件在直角坐标系中有六个自由度，夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定。这就是六点定位原则。欠定位指根据工件的加工要求，应该限制的自由度而没有完全被限制的定位，在实际加工中，欠定位是不允许的。过定位是指同一个自由度被几个支承点重复限制的情况。一般，对于高精度面作为定位基准时，在一定条件下允许采用过定位。主视图的坐标如图所示。图 11-48 习题 11-3 图在图 11-48a 中，平面限制了 三个个自由度，短锥销限制了 三y、xz z、yx个移动自由度，二个定位元件重复限制了一个 z 移动自
4、由度，为不合理的定位；可采用带有弹簧的短锥销或短圆柱销定位；图 b 采用一平面一销一 V 形块定位，平面限制了 三个个自由度，yx短圆柱销限制了 二个移动自由度，固定 V 型块限制了 二个自由度，yx z短圆柱销和 V 形块共同限制了一个 x 移动自由度，出现了过定位现象，也不合理，可将 V 型块改为在 x 方向浮动（x 方向加一个弹簧） ，或短圆柱销改为菱形销（在 x 方向削边） 。图 c 中采用一平面一短圆柱销定位，根据工件的加工要求，应该限制工件的六个自由度，但二个定位元件共限制了工件的 五个自由度，z、xy对 y 转动自由度没有限制，属于欠定位现象。应该再加一个挡销来限制工件的y 转动
5、自由度。4为什么说夹紧不等于定位？答：因为在分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制时，是指工件在该方向上有了确定的位置，并不是指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时，不能运动。使工件在外力作用下不能运动，要xyz靠夹紧装置来完成，所以夹紧并不等于定位。5工件以平面为定位基准时，常用哪些定位元件？答：工件以平面为定位基准时，常用的定位元件包括：固定支承；可调支承；自位支承；辅助支承。6除平面定位外，工件常用的定位表面有哪些？相应的定位元件有哪些类型？答：除平面外，常用的定位表面还有外圆、内圆柱面、复合面等。外圆表面定位时用的定位元件有：支承板或支承钉、V 形块、定位套
6、、半圆孔、锥套等；内孔表面定位时用的定位元件有：定位销（心轴） 、短圆柱销、锥销、锥心轴等；复合表面的定位元件如双顶尖等。7V 形块定位有什么特点？答：V 形块定位的对中性好，即能使工件的定位基准轴线处在 V 形块两工作斜面的对称面上，而不受定位基准制造误差的影响，并且安装方便。8什么叫组合定位？常见的组合定位方式有哪些？答：组合定位是指在生产中，以工件上的几个表面同时作为定位基准。常用的组合定位方式有：一面两销；工件的 V 形导轨面；燕尾导轨面；齿表面；螺纹表面；花键表面等。9 用图 11-49 所示的定位方式铣削连杆的两个侧面，计算加工尺寸的定位误差。m)12(3.0图 11-49 习题
7、11-9 图解：(1) 基准不重合误差 B由于尺寸 的定位基准为大端内孔，而其设计基准为小端内孔，出现定位基准m)12(3.0与设计基准不重合，其基准不重合误差为尺寸 的公差，即 B=0.1mm。05.6（2）基准位移误差 YY=0.021+0.02=0.041mm(3)定位误差 DD=B+Y=0.141mm10用图 11-50 所示的定位方式在阶梯轴上铣槽，V 形块的 V 形角 ，90a试计算加工尺寸 的定位误差。m)1.074(图 11-50 习题 11-10 图解：（1）基准不重合误差 B尺寸 的设计基准为 的外圆母线，而定位基准为 的轴m).074(980f 940f线，其基准不重合误
8、差为：B=0.02+0.074/2=0.057mm(2) 基准位移误差 Ymm04.5sin26.)/sin(2dTY(3)定位误差 DD=B+Y=0.057+0.044=0.101mm11如图 11-51 所示工件，采用一面两孔定位。两销垂直安置，加工孔及 。试计算其定位误差并判断其定位质量。1O2图 11-51 习题 11-11 图解：一面两销定位时的两孔连心线方向的基准位移误差为Y1=0.05+0.032=0.082mm转角位移误差为：Y2=2160/72.1609.82.tg（1）加工孔 时的定位误差O尺寸 的定位误差：D=B+Y=0+0.082=0.082mm.尺寸 的定位误差：D=
9、B+Y=0+0.082+60*0.172/160=0.1465mm27(2) 加工孔 时的定位误差尺寸 的定位误差：D=B+Y=0+0.082=0.082mm1.05尺寸 的定位误差：D=B+Y=0+0.082+130*0.172/160=0.221mm(3)加工质量判断若按定位误差为工件尺寸公差的三分之一来计算，由定位误差可以判断，孔的尺寸 有可能出现超差现象。因为 0.2210.4/3=0.1333.2O2.0712工件在夹具中夹紧的目的是什么？定位与夹紧有何区别？答：工件在夹具中夹紧的目的是将工件牢固地压紧，防止工件在切削力、工件重力、离心力等到的作用下发生位移或振动，以保证加工质量和安
10、全生产。定位是限制工件某一自由度，并不考虑力的影响；夹紧是保证定位好的工件在加工时在受到外力的作用下，仍能保证正确的位置。13夹紧装置设计的基本要求是什么？确定夹紧力的方向和作用点的准则有哪些？答：夹紧装置设计的基本要求是：夹紧时既不应破坏工件的定位，又要有足够的夹紧力，同时又不应产生过大的夹紧变形，不允许产生振动和损伤工件表面；夹紧动作迅速，操作方便、安全省力；手动夹紧机构要有可靠的自锁性；结构应昼简单紧凑，工艺性好。确定夹紧力的方向和作用点的准则有：夹紧力的作用方向应垂直指向主要定位基准面；夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能的小；夹紧力的作用方向应使工作变形尽可能小。夹紧力的作用点应落在
11、支承元件上或几个支承元件所形成的支承面以内。夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位上。夹紧力作用点应尽量靠近加工表面。14试分析图 11-52 所示各夹紧力的方向和作用点是否合理？若不合理应如何改进？解：a)图：夹紧力的作用点不合理，应布置在支承销上方，压板加长即可。b)图：夹紧力的作用点不合理，夹紧力的作用点应落在平面定位支承元件所形成的支承面以内，压板压在凸台上即可。c)图：夹紧力的作用方向不合理，使加长顶销即可。图 11-52 习 题 11-14 图d)图：夹紧力的作用点不合理，使工件产生一个向上翻转的力矩，夹紧螺钉应布置在与左端支承销同一水平线上即可。e)图：夹紧力的作用点不合理，压板可做成几点浮动式的。因为工件有高度方面的变化，这样对于尺寸小的就会造成夹不紧现象。f)图：同 e 图，夹紧力的作用点不合理，压板上的两点式夹紧应该做成浮动式的，象自位支承式。因为工件有高度方面的变化，这样对于尺寸小的就会造成夹不紧现象。
