《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》2版習(xí)題思考題解答第14章金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

1、第 14 章 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)什么叫工件的定位?答：定位：加工前，使工件在機(jī)床上或夾具中占有某一正確的位置。何謂“六點(diǎn)定則”？工件在夾具中定位是否一定要完全限制其六個(gè)自由度才算定位合理 ?答：六點(diǎn)定則：用空間合理布置的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度。不一定。何謂欠定位和重復(fù)定位?試舉例說明。答：欠定位：該限的自由度沒有限絕不允許 重復(fù)定位：重復(fù)限制一自由度一般不允許采用“一面兩銷”定位時(shí)，為什么其中一個(gè)應(yīng)為“削邊銷”?怎樣確定削邊銷的安裝方向、雙銷直徑尺寸和公差?答：消除過定位；安裝： 削邊方向垂直于兩銷連心線, 其尺寸列于表之中， 有關(guān)參數(shù)可查 “夾具標(biāo)準(zhǔn)”等資料。在夾具設(shè)計(jì)中，基準(zhǔn)重合

2、與基準(zhǔn)不重合的含義是什么 ? 答：基準(zhǔn)重合：工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合基準(zhǔn)不重合：工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合何謂定位誤差?答： 定位誤差： 由于基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差， 使工序基準(zhǔn)相對(duì)于刀具在加工 尺寸方向上的最大變動(dòng)范圍。常用的定位表面有哪些？應(yīng)該怎樣分析與計(jì)算工件在夾具定位時(shí)所產(chǎn)生的定位誤差？答：常用的定位表面：平面定位、孔定位、外圓定位。常見定位方式的定位誤差見表14.6 。14.8如圖題14.8所示階梯形工件，B面和C面已加工合格。今采用題14.8圖a和題14.8 圖 b 兩種定位方案加工A 面，要求保證 A 面對(duì) B 面的平行度為 20 （用角度表示）。已知L= 100mm, B面與

3、C面之間的高度h1500.5 mm。試分析這兩種定位方案的定位誤差，并比較它們的優(yōu)劣。答：方案I 加工A面的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，因此定位誤差為D10;萬案n如圖所示，te位基準(zhǔn)面B、C的圖度公差為，支承釘距離為 100mm, 0.5因此，定位誤差為D2 arctan。100因此，方案I定位精度高，優(yōu)于方案n ；但是方案I定位操作復(fù)雜。30 H 7孔的定位，試計(jì)算定位誤差。答：水平方向：基準(zhǔn)重合， B=0mm平面定位4 Y=0mm D=0mm垂直方向：基準(zhǔn)不重合，平面定位4 Y=0mm D=0.05mm。s .ioOT按圖題14.10圖所示要求，試作鏈削2300.023mm孔的定位方案設(shè)計(jì)。

4、答：一面兩孔：A面及外側(cè)兩個(gè)10H7孔根據(jù)什么原則計(jì)算的夾緊力的大??？為何將計(jì)算夾緊力乘上安全系數(shù)？答：計(jì)算夾緊力時(shí)將和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)以簡化計(jì)算（但有些情況下按剛性系統(tǒng)計(jì)算，會(huì)有較大誤差）。然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運(yùn)動(dòng)的工件還應(yīng)考慮慣性力等）后處于靜力平衡條件，計(jì)算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)K,作為實(shí)際所需夾緊力。夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題，只能進(jìn)行粗略的估算，所以要乘以安全系數(shù)。題14.12圖所示為一簡單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺釘夾緊直徑d=120mm的工件，已知切削力矩 M=7N.m , 各處摩系數(shù)f=0.15, V形塊“=90。若選用 M10mm 螺釘，手柄

5、直徑d = 100mm,施于手柄上的原始作用力Fq= 100N,試分析夾緊力是否可靠 ？答：1、根據(jù)公式14.20螺旋夾緊力公式，求螺旋夾緊力1）圖中夾緊作用為點(diǎn)接觸，查表 14.7當(dāng)量摩擦半徑取為 0;2）螺紋升角 公加h烏 ，查表M10mm 螺釘螺紋中徑小城6橫，螺距“ 3）摩擦角i 0.15則螺旋夾緊力為：IMkIOO0附2、V形塊對(duì)工件的夾緊力:3、摩擦力矩之和:“=圾+耳+ 4=億71+171+105卜10&孕T579 LV席下叨削力拒14.13試比較楔塊、螺旋偏、圓偏心輪夾緊的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。答：斜楔夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)利用斜面作用一一夾緊力小，操作費(fèi)時(shí)結(jié)構(gòu)簡單、夾

6、緊力大，自鎖好，夾緊行程大操作方便、夾緊迅速，缺點(diǎn)是夾緊力和夾緊行程都較小。14.14試分析圖中各夾緊方案是否合理？若有不合理處，應(yīng)如何改進(jìn)？答：a）受力點(diǎn)太靠外，移動(dòng)壓板往里移，或支承釘往外移b）兩邊夾緊應(yīng)采用聯(lián)動(dòng)。c）移動(dòng)壓板的支承釘太短，應(yīng)適當(dāng)加高，并需采用球面墊圈和球螺母。d）壓緊螺釘太靠上，往下移一點(diǎn)。e）錢鏈壓板上跟工件接觸處應(yīng)設(shè)浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，錢鏈壓板太長，適當(dāng)縮短一些。f）錢鏈壓板上跟工件接觸處應(yīng)設(shè)浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，并需采用球面墊圈和球螺母。14.15工序中原始尺寸的總加工誤差來自哪幾個(gè)方面？誤差計(jì)算不等式有什么實(shí)際意答：工序中原始尺寸的總加工誤差來自以下幾個(gè)方面： TOC o 1-5 h

7、z 1）工件在夾具上定位不一致一一定位誤差Do2）刀具與對(duì)刀導(dǎo)向元件的位置不準(zhǔn)確一一對(duì)刀誤差4T。3）夾具在機(jī)床安裝不準(zhǔn)確一一安裝誤差4TO4）定位元件、對(duì)刀導(dǎo)向元件及安裝基面三者位置不準(zhǔn)確制造誤差4Z。5）加工方法誤差 G。工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī) 變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件為2-G KKo即工件的總加工誤差匯A應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差8為保證夾具具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)需留出一定的精度儲(chǔ)備量 Jc,因此將上式改寫成KJC當(dāng)Jc0時(shí)，夾具能滿足工件的加工要求。Jc值的大小還

8、表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值j確定得是否合理。被加工零件在夾具設(shè)計(jì)總圖中應(yīng)怎樣表示？它對(duì)其它結(jié)構(gòu)的表示有沒有影響答：雙點(diǎn)劃線表示；沒有影響。夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注哪幾類尺寸 ?答：1）最大輪廓尺寸及某些元件的極限位置尺寸。2）影響定位精度的尺寸。3）影響對(duì)刀精度的尺寸。4）影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸。5）影響夾具精度的尺寸和公差。6）其它重要尺寸。制訂夾具公差應(yīng)遵守那些原則？答： 1） 對(duì)輪廓尺寸及極限位置尺寸， 應(yīng)按實(shí)際尺寸作為基本尺寸， 其公差帶采用雙向分布。對(duì)與工件有關(guān)的位置尺寸，應(yīng)以工件上所標(biāo)注尺寸的平均尺寸作為夾具相應(yīng)尺寸的基本尺寸，其公差帶采用雙向?qū)ΨQ制，公差值的大

9、小按有關(guān)資料選取。對(duì)配合面尺寸參照“夾具手冊(cè)”或機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)標(biāo)注。夾具的精度分析包含哪些內(nèi)容 ?答： 1 ）定位誤差2）對(duì)刀或?qū)蛘`差3）安裝誤差4）夾具誤差5）加工方法誤差成組夾具的特點(diǎn)？成組夾具的相似性特征主要體現(xiàn)在什么方面？答：特點(diǎn)：只要更換或調(diào)整個(gè)別定位、夾緊或?qū)蛟?，即可用于形狀和工藝相似、尺寸相近的多種零件的加工，可適應(yīng)各種批量的生產(chǎn)。相似特征主要表現(xiàn)為： （ 1） 工件的結(jié)構(gòu)要素相似（ 2） 工藝要素相似（ 3） 尺寸相似。成組工件的分類編碼主要包括哪些內(nèi)容？答： 設(shè)計(jì)前， 先按相似性原理對(duì)工件進(jìn)行分類編碼， 建立加工工件組并確定每個(gè)工件組的“特征”工件。 （ 1 ）劃分工件組（2）確定“特征”工件或稱代表工件。T 型槽系組合夾具元件大體可分為哪幾類？答：基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、夾緊件、緊固件、其它件和合件等8 大類。試述組合夾具的組裝步驟。答：裝前準(zhǔn)備、擬訂組裝方案、試裝、連接并調(diào)整緊固元件、檢驗(yàn)等幾個(gè)步驟。簡述數(shù)控機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答：數(shù)控機(jī)床夾具必須適應(yīng)高精度、 高效率、 多方向同時(shí)加工、數(shù)字程序控制以及柔性化、 單件小批生產(chǎn)等工藝特點(diǎn)