第4章%20机床夹具设计原理[1]

第4章 机床夹具设计原理

习 题

4-1 根据下述各题的定位方案，分析限制的自由度，是否属于重复定位或欠定位，若定位不

合理时又应如何改进。

1．连杆工件在夹具中的平面及V 形块上定位，如图4-1。

2．轴类工件在三爪卡盘及前后顶尖中定位，如图4-2。

3．齿坯工件在心轴上定位，如图4-3。

4．图T 形轴在3个短V 形块中定位，如图4-4。

4-2 图4-5(a)所示套类工件铣键槽，要求保证尺寸94－0.20，分别采用图(b)所示的定位销定位

方案和图(c)所示的V 形槽定位方案，分别计算定位误差。

4-3 图4-6所示为轴类零件加工的几种装夹情况。试分析各属于何种定位？都限制了工件的

哪些不定度，有无不合理之处？如何改进？

4-4 凸轮轴导块铣槽工序如图4-7所示，试设计定位方案，保证定位误差为0。

图4-1 图4-2

图4-3 图4-4

图4-5

图4-6轴类零件装夹示意图

图4-7 凸轮轴导块铣槽工序

4-5 工件定位如图4-8所示，欲钻孔O 并且保证尺寸A ，试分析计算此种定位方案的定位误

差。

4-6 在卧式铣床上，用三面刃铣刀加工如图4-9所示零件的缺口。本工序为最后工序。试设

计一个能满足加工要求的定位方案。

4-7 如图4-10所示为加工工件的M 面时的定位情况。N 面、P 面已在前工序加工完毕，

mm L )2.045(1±=，定位基准为P 面，工序尺寸为mm L )25.020(2±=，工序基准为N 面。试计算定位误差，并分析能否满足工序要求。

4-8 如图4-11所示为在金刚镗床上加工活塞销孔的定位，活塞群部内孔与定位销的配合为

6

795g H φ，要求活塞销孔与群部内孔的对称度不大于0.2mm 。试计算定位误差，并分析定位质量。

4-9 工件以圆孔在水平心轴上定位铣两斜面如图4-12所示，要求保证加工尺寸为2

Ta a ±

，试计算定位误差。

图4-8 钻孔工序

图4-9

4-10 加工图4-13所示零件，在工件上欲铣削一缺口，保证尺寸mm 0

08.08-，现采用(b)、(c)两

种定位方案，试计算各定位误差，并分析能否满足加工要求。如不能满足工序要求，请提出改进方案。

4-11 圆盘形工件外径mm 0

15.080-φ，按尺寸mm 07.030±铣出一平面，然后通过图4-14给出定

位元件定位加工内孔045.0020+φ。试计算孔加工后由于定位所产生的与外圆的同轴度误差。

4-12 工件在三个直径尺寸相同、位置相隔 120的短圆柱销上定位，加工内孔D ，如图

4-15

图4-10 图4-11 图4-12

图4-13

图4-14 图4-15

所示。试计算加工后一批工件内孔D 与外圆mm 100φ因定位而产生的同轴度误差。 4-13 如图4-16所示为某工件定位方案。试分析加工孔1O 时，能否满足加工要求，若定位方

案不变，如何减少定位误差？

4-14 图4-17所示为阶梯轴的定位方案，定位元件为两个短V 形块。已知：mm d 025.0065.0180-

-=φ，

mm d 008.0022.0240-

-=φ，mm l 60= ，mm L 150=， 90=α，本工序加工键槽，槽宽

mm b 015.0065.010-

-=，mm h 05.09.25±=，槽底对轴中心线的平行度公差为全长的0.05mm 。

试分析该定位方案能否满足加工要求。

4-15 工件定位如图4-18所示。欲钻孔O 并保证尺寸A ，试分析计算此种定位方案的定位误

差。

4-16 如图4-19所示板形工件，最后工序为在其上钻1O 、2O 孔，要求21O O 与A 面平行。试

设计保证设计尺寸a 和b 的定位方案。

4-17 图4-20为连杆小端孔精镗工序的定位简图。选择大端孔及其端面和小端孔为定位基准，

分别用带台肩定位销和可插拔的削边定位销定位。试分析各定位元件限制工件的哪些不定度。

4-18 在圆柱工件上铣缺口的定位如图4-21所示。试分析该定位方案能否满足工序要求？若

不能满足，试提出改进方法。

图4-16 图4-17

图4-18 图4-19

4-19 工件定位如图4-22所示，欲铣一键槽，保证尺寸m 或n 。试分析计算图(a)、(b)、(c)三

种定位方案的定位误差。

4-20 工件定位如图4-23所示。已知：工件外径为0Td d -，内孔直径为TD D +0

，外径与内孔的同轴度为2e 。本工序加工键槽，要求保证尺寸为A 。试分析计算：（1）该定位方案引起工序尺寸A 的最大变化量是多少？（2）采取什么定位方案可使工序尺寸A 的变化量最小？

4-21 工件定位如图4-24所示，本工序欲钻孔1O 和2O ，并保证尺寸1A 和2A 。已知：

mm d 0

04.01100-=φ，mm d 0017.0260-=φ ，mm e 01.0=，mm A 004.01100-=，mm A 003.0230-=。

试分析计算该定位方案的定位误差，并判断能否满足工序要求。

图4-20 图4-21

图4-22

图4-23 图4-24

4-22 如图4-25所示工件在 90=α的V 形块上定位，铣削加工阶梯轴上的平面，工序要求保

证尺寸mm 001.025-和mm 05.00

5+。试计算该定位方案的定位误差，并判断能否满足加工要求。若方案不能满足要求应如何改进？

4-23 图4-26为在外圆尺寸mm 0

08.040-φ的工件上钻小孔O 的两种定位方案。孔O 的中心线在

外圆的轴截面内，要求保证尺寸mm l 0

05.035-=。图（a ）中套筒内孔直径为mm 03.001.040++φ。

试分别计算这两种方案的定位误差。

4-24 图4-27所示为在立式铣床上加工某工件上的平面的定位方案。工件上其他表面均已加

工，其中mm A 2.050±=，mm D 2.0040+=φ，加工要求mm B 04.018-=φ。采用的定位销直

径mm d 08.018.040-

-=φ。试求该定位方案的定位误差，并判断其能否满足工序要求。

4-25 某托脚零件，一孔及一端面A 以加工，今要加工另一端面B ，且B 面与A 面垂直度公

差为0.02mm 。定位方案如图4-28所示。试分析定位、夹紧方案是否合理？若不合理，应如何改进？

4-26 图4-29分别为连杆及圆盘铸件中孔加工的定位方案。铸件两端面均已加工过，其余表

面未加工。试分析各定位方案中，各个定位元件所消除的自由度。如果属于过定位，请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。

4-27 有一批直径为0Td d -轴类铸坯零件，欲在两端面同时打中心孔，工件定位方案如图4-30

所示，试计算加工后这批毛坯上的中心孔与外圆可能出现的最大同轴度误差。

并确定最

图4-25

图4-26

佳定位方案。

4-28 有一批mm d 012.0032.060-

-=φ的轴类零件，欲铣一键槽，工件定位如图4-31所示，保证

mm b 015.0065.015-

-=、mm h 005.05.55-=，槽宽对称于轴的中心线，其对称度公差为0.08mm

。

图4-27 图4-28

图4-29

试计算定位误差。

图4-30

4-29 工件定位如图4-32所示，若定位误差在工件公差的1内，试分析该定位方案能否满足要求？若达不到要求，应达不到要求，应如何改进？并绘制简图表示。

4-30 在轴上铣一平面，工件定位方案，如图4-33所示。试求尺寸A的定位误差。

图4-31 图4-32 图4-33

复习思考题

4-1什么是机床夹具？它由哪些功能元件组成，这些元件的作用是什么？

4-2夹具的类型有哪些？

4-3什么是“六点定位原理”？工件的合理定位是否要求一定要限制它在夹具中的六个自由度？什么叫完全定位、不完全定位、欠定位、过定位？

4-4定位和夹紧有什么关系？

4-5什么叫可调支承、自位支承、辅助支承？辅助支承与可调支承的区别是什么？

4-6用一面及两个与它垂直的销子定位时，为什么其中一个销子要采用菱形销？

4-7为什么说夹紧不等于定位？

4-8试述基准不重合误差、基准位移误差和定位误差的概念及产生的原因。

不完全定位和过定位是否均不允许存在？为什么？

4-10什么是辅助支撑？使用时应注意什么问题？举例说明辅助支撑的应用。

4-12 夹具中对一个工件进行试切法加工时，是否还有定位误差？为什么？