机械工艺设计和夹具设计总复习题集答案解析

机械制造工艺与夹具设计总复习题答案（204道）

一、填空题（根据所学知识在题干后的空格中填上适当的容，不填、错填均无分。每空1分，共20分）

1、机床夹具的基本组成是_定位元件_、_夹紧装置和_夹具体。

2、夹紧机构的组成_力源_、__中间传力_ 、 _夹紧元件__。

3、常用基本夹紧机构_斜楔、_螺旋_、_偏心、铰链_四类。

4、回转分度装置由固定、转动、分度对、抬起、润滑五部分组成。

5、机床夹具的主要功能是定位、和__夹紧。

6、钻套的类型有固定、可换、快换、特殊四类。

12．工件装夹的三种主要方法是直接找正装夹、划线找正装夹和夹具装夹。13．工件以五个点定位时，不管怎样布局，都不会形成完全定位。

31.短圆柱销可限制 2 个自由度。长圆柱销可限制4 个自由度。菱形销可限制1个自由度。圆锥销一般只能限止 3 个自由度。窄V形块限止 2 个自由度。长V形块限止4 个自由度。

39.工件的六个自由度被完全限制的定位称完全定位。

42．机床夹具由定位装置、夹紧装置、夹具体和其它装置或元件组成。

43.一面两销组合定位中，为避免两销定位时出现过定位干涉现象，实际应用中将其中之一做成菱形销结构。

44.主要支承用来限制工件的自由度。辅助支承用来提高工件的装夹刚度和稳定性，不起定位作用。

52.斜楔的自锁条件公式表达式是α＜φ1﹢φ2 。

54. 轴类零件一般采用中心孔作定位基准。

55.精基准的选择，主要考虑如何保证加工表面之间位置精度尺寸精度和装夹方便。

56.在装配精度即定的情况下，组成环数越少，则组成环所分配到的公差值就越大，

零件加工越经济。

61. 铣床夹具一般要有定向键和对刀装置，以确保在铣床工作台上安装准确以及加工的尺寸精度。

63.尺寸链中最后间接保证的尺寸称封闭环。

二、判断题（判断下列各题的对错，在题干后的括号，对的填√，错的填×，不填、错填均无分。每题1分，共10分）

1．工件被夹紧后，不能动弹了，所以这个工件就定位了，这种理解是正确的.（×）2．对于轴类零件而言，定位元件只能用V型块.（√）

3．有人说为了提高工件的定位精度，工件被限制的自由度应该越多越好.（×）

4．欠定位就是不完全定位，定位设计时要尽量避免.（×）

5．一套优良的机床夹具必须满足下列基本要求：

（1）保证工件的加工精度（2）提高生产效率（3）工艺性能好（4）使用性能好（5）经济性好（√）

6．夹具设计一般是在零件机械加工工艺过程制订后按某一工序具体要求进行。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见.（√）

7．夹具与刀具的联系尺寸：用来确定夹具上对刀、导引元件位置的尺寸。对于铣、刨床夹具，是指对刀元件与定位元件的位置尺寸；对于钻、镗床夹具，则是指钻（镗）套与定位元件间的位置尺寸，钻（镗）套之间的位置尺寸，以及钻（镗）套与刀具导向部分的配合尺寸等.（√）

8．有时为了满足工件的夹紧需求，可以改变工件已经在夹具中定位的正确位置.（×）9．偏心夹紧机构通常因为结构简单,操作简便,所以得到了广泛的运用.除了在铣床上运用,在车床上也等到了充分的运用.（×）

10．在夹具设计图纸全部完成后，还有待于精心制造和使用来验证设计的科学性。经试用后，有时还可能要对原设计作必要的修改。因此，要完成一套能用于实际生产的专用夹具设计，设计人员通常还应参与夹具的制造、装配，使用和调整的全过程.（×）

11、工件定位的目的是使同一批工件逐次在夹具能占有同一正确的位置。（√）

12、只要工件夹紧，就实现了工件的定位。（×）

13、采用辅助支承或工艺肋装夹薄壁工件时，只要夹紧力的作用点和支承点相对

应时，才能防止工件的变形。（×）

14、六个自由度是工件在空间不确定的最高程度。（√）

15、工件定位时，一个支承点只能限制一个自由度，两个支承点必然限制两个自由度，以此类推。（×）

16、部分定位一般不允许，而欠定位是绝对不允许的。（×）

17、工件的六个自由度全部被限制，使它在夹具中只有唯一正确的位置，这种定位称为完全定位。（×）

18、为保证工件在加工过程中牢固可靠，夹紧力越大越好。（×）

19、用七个支承点定位，一定是重复定位。（√）

20、部分定位时，工件被限制的自由度数少于六个，所以会影响加工精度。（×）21．用六个支承点就可使工件实现完全定位。( ×)

22．工件夹紧变形会使被加工工件产生形状误差。( √) 23．专用夹具是专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具。( √) 24．在大型、重型工件上钻孔时，可以不用夹具。( √) 25．车床夹具应保证工件的定位基准与机床的主轴回转中心线保持严格的位置关系。( √)

31．用机床夹具装夹工件，工件加工面与定位面之间的相互位置关系主要由夹具来保证。( √)

32．专为某工件的某道工序的加工而设计制造的夹具，称为组合夹具。( ×)

41. 一般应将定位误差控制在不大于工件相应尺寸或位置公差的1/3围。（√）53．根据工件的定位要求，仅需要限制5个自由度的定位，称不完全定位。（√）三、选择题（每小题1分，共10分）

1．在金属切削机床上使用的夹具统称为（B ）.

A工艺装备B机床夹具C加工定位装置D机床附件

2．我们把工件在夹具中占据正确位置后并固定的过程称为（A ）.

A装夹B定位C划线找正D找正过程

3．在三维空间用合理分布的六个支承点制约物体的六个自由度我们称之为（C ）.

A定位原理B夹紧原则C六点定位规则D定位过程

4．一个没有完全定位的工件在空间其位置是不确定的，空间三维直角坐标系中,这个不确定的工件可能有（E ）自由度.

A一个B两个C三个D六个E少于六个

5．在各种类型的固定支承钉中,适合于较大型工件的粗基准面定位的支承钉类型是（B ）.

A E型支承钉

B C型支承钉

C B型支承钉

D A型支承钉

6．车床夹具,铣床夹具,钻床夹具,镗床夹具等夹具叫法是按（D ）来分类的.

A夹具的作用B夹具的功能C夹紧方式D夹具所在的机床

7．凡是夹具,其中一定有（D ）.

A对刀装置 B 分度装置 C 平衡配重块 D 定位元件

8．在夹具设计中，当结构方案拟定之后，应该对夹具的方案进行精度分析和估算；在夹具

总图设计完成后，还应该根据夹具有关元件的配合性质及技术要求，再进行一次复核.这是确保产品（B ）而必须进行的误差分析.

A能够被夹紧B加工质量C定位D加工

9．镗床夹具又称为镗模，主要用于加工箱体或支座类零件上的精密孔和孔系。主要由镗模底座、支架、镗套、镗杆及必要的定位和夹紧装置组成。镗床夹具的种类按（A ）支架的布置形式分为双支承镗模、单支承镗模和无支承镗模.

A 导向

B 夹紧

C 定位

D 安全

10．下列对定机构中对定精度最低的结构型式是（B ）

A单斜面楔形槽对定B双斜面楔形槽对定C钢球对定结构D正多面体对定11．夹具的主要功能是定位和（B ）,另外可能还有对刀以及导向功能.

A找正B装夹C保证安全D夹紧

12．各类专用夹具之所以得到广泛应用,就是因为夹具能降低生产成本,提高劳动生产率,改善工人的劳动条件,更重要的是能够保证（C ）.

A装夹B定位C加工精度D找正过程

13．定位误差研究的主要对象是工件的工序基准和定位基准,它的变动量将影响工件的（A ）精度和位置精度.

A 尺寸

B C几何

C B最高

D 最低

14．对定位元件的基本要（1）足够的精度,（2）足够的（D ）精度,（3）足够的强度和刚度,（4）应协调好与其它元件有关元件的空间几何关系,（5）良好的结构工艺性.

A几何B 位置 C 尺寸 D 储备

15．分度装置能使工件加工的工序（D ）,故广泛地用于车削、钻削、铣削等加工中.

A质量B 顺利进行 C 定位 D 集中

16．夹具体是夹具的基础元件,夹具体的安装基面与（A）连接,其它工作表面则装配各种元件和装置,以组成夹具的总体.

A机床B工件C定位元件D导向键

17．在平面磨床上磨削平面时，要求保证被加工平面与底平面之间的尺寸精度和平行度，这时应限制（ C ）个自由度。

A．5个B．4个C．3个D．2个

18．工件以外圆柱面在长V形块上定位时，限制了工件（ B ）自由度。

A．6个B．5个C．4个D．3个

19．箱体类工件常以一面两孔定位，相应的定位元件应是（ B ）。

A．一个平面、二个短圆柱销B．一个平面、一个短圆柱销、一个短削边销C一个平面、二个长圆柱销D．一个平面、一个长圆柱销、一个短圆柱销9．用双顶尖装夹工件车削外圆，限制了（ B ）个自由度。

A．6个B．5个C．4个D．3个

20．在平面磨床上磨削工件的平面时，不能采用下列哪一种定位？（ D ）A．完全定位B．不完全定位C．过定位D．欠定位

四、名词解释题（解释下列名词。每小题2分，共10分）

1. 定位;同批工件在夹具中占有同一正确的加工位置.

2．加工经济精度

答：加工经济精度就是在正常加工条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。

3. 夹紧:将工件固定,保护工件已定好的定位.

4．工序分散

答：工序分散就是将工件的加工分散在较多的工序中去完成。

5. 不完全定位：只需限制工件部分自由度的定位。

6．零件的结构工艺性

答：是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。

7. 完全定位：工件的六个自由度全部限制的定位。

9. 过定位:工件的同名自由度被定位元件重复限制的定位.

10．自为基准原则

答：以加工面本身为基准进行加工，称为自为基准原则。

11. 组合夹具:是一种模块化的夹具,它由具有较高的精度和耐磨性的标准模块元件来组装成各种夹具;夹具用毕可拆卸,留待组装新的夹具.

13. 定位误差：由定位引起的同批工件的工序工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。14．工件材料切削加工性

答：是指在一定的切削条件下，工件材料切削加工的难易程度。

15. 基准位移误差：由定位基准与定位元件误差在定位中引起定位基准在加工尺寸方向上

的最大变动量。

16．工艺基准

答：工艺基准是零件在加工工艺过程中所采用的基准。

17．设计基准

答：设计基准就是是设计图样上所采用的基准。

18．定位基准

答：定位基准就是在加工时用于工件定位的基准。

20.过定位: 工件的某个自由度被重复限制的现象称过定位。

21. 零件结构工艺性:是指在满足使用要求的前提下，制造、维修的可行性和经济性。

22. 表面质量: 是指机械加工后零件表面层的几何结构，以及受加工的影响表面层金属于基体金属性质发生变化的情况。

23. 自锁:工件夹紧后，当人力的作用停止后，夹具的夹紧装置仍能保持可靠的夹紧，这种现象称自锁。

24. 基准统一原则:在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可能采用同一

个（或同一组）定位基准来定位，称基准统一原则。

五、简答题（每小题4分，共20分）评分参考：本大题各小题回答不完全酌情扣分。

2.机床夹具的作用是什么？

答：１）保证加工精度；2）提高劳动生产效率；

3）改善工人的劳动条件；4）降低生产成材；

5）保证工艺纪律；6）扩大机床的工艺围；

3.过定位危害产生的原因是什么？

答：由于定位元件与工件的定位基准的制造误差造成定位干涉和无法定位。

4.设计联动夹紧机构的要点是什么？

答：1）联动夹紧机构在两个夹紧点之间必须设置必要的浮动环节，并具有足够的浮动量。2）适当限制被夹紧的工件数量。

3）联动夹紧机构的中间传达室力应力求增力，以免使驱动力过大；并要避免采用过多的杠杆，力求结构简单紧骤，提高劳动生产效率，保证机构工件可靠。

4）设置必要的复位环节，保证复位准确，松夹装卸方便。

5）要保证联动夹紧机构的系统刚度。

6）正确处理夹紧力与工件加工面之间的关系，避免工件在定位时的逐胩累积误差对加工精度的影响

5.机床夹具的设计要什么?

答：1）保证工件的加工精度；

2）保证工人操作方便；

3）达到工件的加工效率；

4）满足夹具一定的使用寿命和经济要求。

6.夹紧力作用点和方向选择原则是什么？

答：夹紧力的作用点选择原则是

夹紧力的作用点应落在定位元件的支承围；

夹紧力的作用点应选在工件刚度较高的围；

夹紧力的作用点应尽量靠近工件加工位置附近。

夹紧力的方向选择原则是：

1）夹紧力的方向应有利于定位的稳定，且主要夹紧力应朝主要定位基面。

2）夹紧力的方向应有利于夹紧力的减少。

3）夹紧力的方向应是工件刚度较高的方向。

7.防护过定位危害产生的措施是什么？

答：1）改变定位元件的结构，从根本上消除过定位危害；

2）酌情提高定位副的精度，减小过定位的危害。

8.机床夹具的设计特点是什么?

答：

要有较短的设计与制造周期，一般没有条件对夹具进行原理性试验和复杂的计算工作。

夹具的精度一般比工件的精度高2～3倍。

夹具和操作工人的关系特别密切，要求夹具与生产条件和工件的操作习惯密切结合。

夹具一般是单件生产，没有重复制造的机会。

夹具的社会协作条件差。

16.由动力装置和夹紧部分组成。对其要求有：（1）夹紧力大小适当。（2）工艺性好。（3）使用性好。

20.什么是基准重合和基准统一？它们各自有和优点？

答：设计基准与工序定位基准重合称基准重合。它可避免因基准不重合而引起的定位误差。在零件加工过程中或有关的某几道工序中尽可能采用一个（或一组）定位基准，称基准统一。

它的优点是（1）便于保证各表面间的位置精度。（2）可减少装夹次数，便于工序集中，简化工艺，提高生产率。（3）可以减少夹具数量和简化夹具设计。

五、分析解答题（每小题10分，共20分）

评分参考：本大题各小题回答不完全酌情扣分。

（一）据工件加工要求判别工件应该限制的自由度（每小题3分.共12分）

1.在球形工件上铣削平面

2.图示工件铣削通槽

、、、、、、；

3.钻图示管的上壁小孔

4.铣右上角的平面

、、、、；、、、；

5.在球形工件上铣削平面.

6.在球面上加工通孔.

球形工件上加工平面

、、、

7. 钻削Φd孔8.铣右上角的平面

、、、、、、、、

9、钻孔10、铣A、B

、、、、、、、、

11、图示工件铣削通槽12、钻φd孔

、、、、、、、、、

13、钻φd孔14、钻φ2孔

理限（、、、、）理限（、、、）

15、

a) 在圆球上铣b槽( 、、、、)

b)在圆球上铣平面( )

c)在圆球上钻φ孔( )

16、试分析下图所示零件有哪些结构工艺性问题，提出正确的修改意见并重新正确画出该零件图。

解：1）2处倒角——便于安装，不碰伤其它装配表面；（2分）

2）3处退刀槽——轴颈处便于清根；（3分）

3）键槽方向应一致，减少装夹次数。（2分）

4）绘图正确，（3分）

六、计算题（每小题10分，共20分）

1、图示工件以外园在套筒中定位铣台阶面，保证图示加工要求，试分析计算定位误差。

解：尺寸30±0.15的定位误差

△B=0.1

△Y=0

△D=△B+△Y=0.1+0=0.1

尺寸100-0.35的定位误差

△B=0.02+0.5*0.013=0.0265

△Y=Xman=0.025-(-0.025)=0.05

△D=△B+△Y=0.0265+0.05=0.0765

2、图示铣键槽，保证图示加工要求，其余表面均已加工，试设

计定位方案并计算定位误差.

1）定位方案

定位基准为底面限制工件、三个自由度，

基准A用菱形销限制、菱形销的尺寸为Φ200-0。016

基准B支承板限制、

2）定位误差

对基准A的对称度

△B=0

△Y-=Xmax=0.02.-(-0.016)=0.036

△D=△B+△Y=0+0.036=0.036

3) 对基准B的垂直度定位误差

△B=0

△Y=0

△D=△B+△Y=0

3、如图钻φ12孔，试分析工序尺寸900-0.1的定位误差。

解：△B=0

△Y=1/2（0.1+0.02）=0。051

△D=△B+△Y=0+0.051=0.051

4、图示铰φ9H7孔，其余表面均已加工，试设计定位方案并计算定位误差。

1）定位方案

定位基准B为底面限制工件、三个自由度，

Φ8H7孔基准用菱形长销限制、菱形销的尺寸为Φ

8g6

后侧面基准用挡销限制、

2）定位误差

尺寸20±0。05的定位误差

△B=0

△Y=Xmax=0.015-(-0.012)=0.027

△D=△B+△Y=0+0.027=0.027

3) 对基准B的垂直度定位误差

△B=0

△Y=0

△D=△B+△Y=0

5、图示零件用心轴定位，在端面铣床上加工右侧平面，保证尺寸450-0.21，请分析该定位能否满

足加工要求？

解：△B=0

△Y=1/2(δD+δd)

=1/2(0.021+0.013)=0.017

△D=△B+△Y=0.017 注：

0.017＜1/3*0.21=0.07

故满足加工要求

6、图示工件以φ30外圆在V形块中定位铣平面，保证图示加工要求，试计算定位误差。

解:△B=（0.1/2＋0.06）mm＝0.11mm

ΔY ＝0.707δd＝0.707×0.05＝0.035mm

ΔD＝ΔB＋ΔY＝0.11+0。035=0.145