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新编夹具问答题.docx

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新编夹具问答题.docx

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夹具经济性分析
答:夹具经济分析原始数据是:
1)工件的年产量(N),在批量生产中,可广泛设计专用夹具,有较好应用性。
单件工时(td),使用专用夹具,可缩短单件工时。
机床每小时的生产费用(W)。
夹具成本(cj),夹具成本包括材料费,制造装配费用。
夹具的经济性分析用零件全年工艺成本计算:
Cl=cj+td W•N
如不用专用夹具则:
两个方案汇交点称临界产量Nk,当两个方案为Nk时,其工艺成本相等;3N<Nk时,经济性较差;当N>Nk时,采用夹具有极好的经济效益(批量越大,效益越好)。
计算分析N与经济效果的关系:td1・W・N+td2・W・N+cj。
经济效果是:cj(N(tdl・W—td2・W)。式中td2<td1,夹具是低成本设计。夹具的低成本设计是减少夹具材料费,夹具制造费,简化夹具结构。
夹具经济性评估
能保证工件的加工精度
因为采用(什么定位如大平面•销•轴)等定位,达到加工精度;同时采用钻套•对刀块•镗套,可以保证***相对工件的正确位置。
能达到较高的生产率
采用快换钻套,可以工序集中一次完成钻•攻或钻•铰。
釆用翻盖式钻模在一次安装后,可以加工二个表面。
采用镗模,内镗模控制箱体的坐标尺寸,并减少对刀和测量时间。
釆用铣床对刀装置控制油槽的对称度,减少对刀时间和测量时间。口
能保证操作者的安全和减少劳动强度
采用车床的平衡块
采用压板的弹簧紧松装置。
采用开口的垫圈(压板),方便装卸。
采用体积小的易翻转的钻夹具。
能保证夹具一定的使用寿命和经济性
定位元件采用40Gr钢,淬火后可以耐磨。
钻模盖板除螺钉连接外,同时焊接以增加刚性。
1、 机床夹具在生产中有哪些作用?
答:1)零件运用机床夹具,使得零件精度得以保证,加工时间缩短,成本得以降低。(保证加工精度)
2) 复杂、不易装夹的零件,通过不同的装夹方法便于加工。(提高劳动生产率和降低加工成本)
3) 扩大了机床的使用范围,提高机床使用率。(扩大机床工艺范围)
2、 机床夹具设计应符合哪些要求?
答:夹具设计的基本原则:1)精确合理,2)装卸快速,3)安全可靠,4)轻巧牢固。
1) 精确合理:
a、 定位基准与设计基准合一,任何相配的零件应采用同一基准面。夹具制造精度要符合工件的要求。
b、 定位点的位置应选在工件上无毛刺或坚实的部位,离切削点要合理,清除切屑容易。
c、 定位件要浮硬,必要时要考虑、可更换。
d、 夹紧力和切削力要通过支承点(或定位点〉联成的几何形状内,作用力要通过工件作用在夹具体上,不要作用在夹紧机构上。
2) 装卸快速:
a、 工件在装入时应有挡销、榫槽等,以便于对准预定位置,以致误装误用。
b、 夹紧件在松开时,应能自动抬起。
C、工件从夹具中取出应允许用手拿,或用专门装置。
d、采用凸轮、杠杆和绞链机构,以便一次操作获得多点或多件夹紧。
3) 安全可靠:
a、 能目察到定位点、加紧点和切削点的工作情况。
b、 切削方向应有挡板,以防切屑远飞。
c、 夹紧力的大小应保证工件在加工时在夹具中的既定位置,又不致使工件变形。
d、 夹紧杆或夹紧螺母应与***保持足够距离。在回转夹具的伸出部分应有保护装置。
f、夹具的零部件的外形应倒棱、倒角、倒圆。
4) 轻巧牢固:
a、 夹具零件要尽量精简,结构安排要紧凑。
b、 夹紧装置应有足够的强度和刚度。
c、 夹具零件制作方便,造型合理。
3、 夹具设计有哪些要求?
1) 夹具因能满足零件加工工序的精度要求。
2) 夹具应达到加工生产率要求。
3) 夹具操作要方便。
4) 能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。
5) 能适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。
6) 具有良好的结构工艺性,以适合与夹具的制造、使用和维修。
4、 夹具设计时应符合哪些要求?
答:1)夹具体的结构形式一般由机床的有关参数和加工方法而定。
2) 有一定的精度和良好的结构工艺性。
3) 有足够的强度和刚度。
4) 在机床工作台上安装的夹具,应使其重心尽量的低,夹具体的高度尺寸要小。
5) 夹具体的结构要简单、紧凑、尺寸要稳定,残余应力要小。
6) 要有适当的排削性能
7) 在夹具体适当部位有钢印打出夹具编号。
5、 在确定夹具设计方案时,应考虑哪些主要问题?
答:设计基准,工序基准,定位基准,经济性,实用性。
6、 机床夹具通常有哪些部分组成?各起的作用?
答:机床夹具组成有:1)定位元件,2)夹紧装置,3)夹具体,4)对刀元件,5)连接元件,6)其他元件或装置
1) 定位元件:用于确定工件在夹具中的位置使工件相对***及运动轨迹有一个准确位置。
2) 夹紧装置:用于保持工件在夹具中的既定位置,使它不致因加工切削时受到切削力、离心力、重力、振动等外力而改变原定的位置。
3) 夹具体:用于连接夹具上各个元件或装置,使之成一个整体的基础件。
4) 对刀元件:用来确定夹具相对于***的位置,如刀块、钻套等。
5) 连接元件:用于连接夹具体等元件。
6) 其他元件或装置(分度装置、平衡装置、手柄等)
7、 什么是夹具的结构工艺性?应注意到哪些问题?
答:夹具的结构工艺性的分析,可以从夹具的组成要素、零件的尺寸和公差的标注、夹具的整体结构等三方面。
组成要素应尽量简单、面积应尽量小,规格应尽量标准和统一。便于***进入、退出和顺利进行加工表面。
合理标注尺寸和公差对夹具的加工工艺性有较大的影响,既要满足设计要求,又要便于加工。
整体结构要有足够的刚性,尽量釆用标准件、通用件、借用件,有位置要求或同方向的表面能一次装夹中加工出来。节省材料,减轻质量。
8、 夹具中通常采用的夹紧装置有哪几种?哪几种夹紧效率高?
答:1。斜榫夹紧装置:増力不大,a角与夹紧距离成正比例,多与汽、液联合使用。
2。 螺旋夹紧装置:增力大,自锁性好,夹紧行程可较大,使用时费力。
3。 偏心夹紧装置:夹紧迅速,因a角是变化的,故夹紧力不稳定,怕振动,増力不大。应用在没有振动的场合。
4。 定心夹紧机构:三爪自定心卡盘,弹簧心轴,定位好,夹紧力可以,装卸方便。
5。 联动夹紧装置:定位性好,结构体积较大。
6。 铰链夹紧机构:装卸方便。
效率高的夹紧装置有:液压夹紧装置,气动夹紧装置,电动夹紧装置。
9、 试比较斜锲、螺旋、圆偏心夹紧机构的优缺点?
答:1)斜锲夹紧机构:由于斜锲直接夹紧工件的夹紧力较小且操作费时,所以实际生产中应用不多,多数情况下是将斜锲与其他机构联合起来使用。
2) 螺旋夹紧机构:优点:螺旋夹紧机构不仅简单紧凑,容易制造使用;而且由于缠绕在螺钉表面的螺
旋线很长,螺旋升角又小,所以螺旋夹紧机构的自锁性能好,夹紧力和夹紧行程较大,是手动夹紧中用的最多的一种机构。
缺点:由于螺钉直接与工件表面接触,螺钉旋转时可能损伤工件表面,或带动工件旋转,而且夹紧动作慢,工件装卸费时。
3) 偏心夹紧机构:优点:偏心夹紧机构操作方便,夹紧迅速。缺点:夹紧力和夹紧行程都较小,一
般用于切削力不大、振动小夹紧面公差小的加工中
10、 夹紧机构有几种?高效夹紧装置有哪些?
答:斜锲夹紧机构 结构简单增压比较小ip=FW/FQ=2〜3,不常用。
螺旋夹紧机构 增力比大iP=l00左右,广泛应用。
偏心夹紧机构一操作方便,自锁性较差。
定心夹紧机构 三爪自定心卡盘,弹簧心轴。联动夹紧机构一用于多个夹紧点时,联合夹紧。
高效夹紧装置:液压夹紧装置(高压,小流量,20MP)
气动夹紧装置(方便,压力低,0*8MP。为增加夹紧力,需增加活塞的直径)
电动夹紧装置(将电动机减速后,输出极大夹紧扭矩夹紧工件。如电动三爪卡盘,电动虎钳)
11、 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原则有哪些?
答:夹紧装置设计的基本要求:
1) 保证加工精度。
2) 夹紧机构要有自锁作用。
3) 夹紧机构操作要安全省力、迅速方便。
4) 结构简单,紧凑并具有足够的刚度。
夹紧力方向:
1) 夹紧力作用方向应不破坏工件定位的准确。
2) 应尽可能使所需夹紧力小。
3) 应尽可能使工件变形减小。
作用力的原则:
1) 夹紧力应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承面内。
2) 夹紧力应落在工件刚度较好的部位上。
3) 夹紧力应尽量靠近加工面。
12、 夹紧力三要素:
答:①合理确定夹紧力的方向:能时夹紧力垂直于主要定位基准。
作用点的数量及位置:与支承点相对,靠近加工表面,作用在工件刚性较好的部位,作用点应远离回转中心处、压紧阻力力矩、减少夹紧力。
作用力的大小1在加工过程中,工件受到切削力、离心力和本身重力等作用。所以在一般情况下,主要是切削力起决定作用。一般先算出或测出加工时的最大切削力,然后根据静力平衡原理求出夹紧力的大小,再将其乘以安全系数,得出实际需要的夹紧力。
13、 用压板压紧工件时应注意哪些问题?
答:应满足下列基本要求:
正 夹紧时,不破坏工件在夹具定位元件上所获得的正确位置。
牢 有足够的夹紧力,使工件在加工中不松动,又不使工件产生夹紧变形。
快 操作方便、安全省力、夹紧迅速。
简 结构简单紧凑,有足够的刚性和强度旦便于制造。
压紧三要素。(夹紧部位、夹紧力,夹紧方向)
14、叙述完全定位应限制那几个自由度?产生过定位后采取哪些措施?
答:工件在直角坐标系中有六个自由度。
通常采用以下措施来消除过定位:
1) 减少接触面积。
2) 缩短圆柱面的接触长度。
3) 设法使过定位的定位元件在干涉方向能浮动,以减少实际支承点数目。
4) 拆除过定位元件。
15、 什么叫欠定位?什么叫过定位?对加工有什么影响?
答:,欠定位加工时无法保证加工要求。
工件定位超过六个自由度称为过定位,过定位将产生变形甚至损坏工件。
16、 工件在夹具中定位和夹紧有何要求?
答::工件在夹具中占有正确的位置,保证工件加工面的尺寸和位置精度。
夹紧:工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变,为工件提供安全可靠的加工条件。
17、 什么是定位误差?产生定位误差的原因?
答:定位误差:由定位在引起的同一批工件工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。
产生定位误差的原因是:,。
18、 影响工件定位精度误差有哪些?
答:1)夹具的结构、刚性。
2) 定位元件的制造精度,刚性。
3) 压紧三要素。(夹紧力,夹紧方向,夹紧部位)
4) 安装不到位。(安装误差)
19、 工件在夹具中产生定位偏差有哪几方面因素?
答:工件在夹具中产生定位偏差,主要由基准不重合误差和基准位置误差两大类。
20、 请试述工件在夹具中定位有哪些误差的影响?(影响工件定位精度误差有几种情况?)应采取哪些措施?
答:影响工件定位精度误差有几种情况:
工件在夹具上定位时,由于工件和定位元件本身存在制造误差。
因工件在夹具中的位置会在一定范围内变动(或称为移动),即在一定的定位误差内变动。安装不当造成安装误差。
工件的测量基准与夹具的定位基准不重合,会影响工件的加工精度。
夹紧作用点的偏差,当夹紧力的变化,造成工件在夹具中的位置变化。
夹具结构的原因在加工时刚度变化,影响工件的加工精度。
定位精度误差预防措施:
定位元件制造精度的确定,使其在可控的范围内变化。
基准重合,避免基准不符的误差引起的工件尺寸误差。
采用合适的夹紧力。
夹具的结构刚性一定要足够的强。
21、 辅助支承在夹具中有何作用?有哪几种类型?
答:辅助支承在夹具中的作用:工件在夹具中正确定位时,辅助支承作为使工件更快速、正确定位,在加工中工件受到切削力的影响,工件可能产生振动而位移,辅助支承能改善加工状况。辅助支承有时作为夹紧对应处的作用点,使工件在夹具中更平稳。
辅助支承类型:固定支承、浮动支承、自动调节支承、推引式支承、液压辅助支承。
22、 工件采用一面两销定位是什么性质的定位?是否需要改进有何措施?
答:工件釆用一面两销定位是过定位,2个短销限制了4个自由度(2*X、Z移动),1个面限制了3个自由度(Y移动,X、Z转动)。
工件釆用一面两销定位改进措施:
应将圆柱销中的1个改为菱形销邙艮制Y转动)。菱形销的布置是长轴方向与轴线相互垂直,菱形销宽度按标准设计,菱形销直径按点最小间隙的补偿计算,菱形销长度要短。
23、 工件釆用一面两销定位时有何要求?
答:1、定位销的制造2、定位销的安装。定位销的外圆的只寸公差的制定,约零件孔公差带的二分之一以上。定位销必须是短销,否则与平面定位面产生干扰,造成定位误差。削扁销的安装,削扁面与两销中心线成垂直安装。
24、 铣床夹具的种类及应用?
答:直线进给铣床夹具 常用结构,可单件或多件装夹,加工平面或槽。
曲线进给铣床夹具------具有靠模装置,加工成形表面,如凸轮。
圆周进给铣床夹具------最复杂夹具,设有专用回转工作台装夹工件(用于大量生产)。
25、 试述夹具分度装置的功用,类型及其应用范围?
答:分度装置的功用:工件再一次安装中要求加工一组表面(孔系、槽系、多面体等)时,夹具中能使工件依次转动一定角度或移动一定距离的装置称为分度装置。
夹具分度装置能确定工件正确定位位置,提高工件的角度分度精度、位置精度。
类型:分度盘、分度头、端面多齿分度盘、马氏机构分度盘、槽轮分度机构等。
夹具分度装置应用范围:
钻夹具——钻分度的孔距。
铣夹具——铣等距或不等距的轮廓,花键槽、凸轮。
磨夹具一一磨等距或不等距的轮廓,花键、凸轮。
26、 在平磨上用电磁吸盘装夹工件磨平面时限制那几个自由度?磨削时如何防止工件移动?答:平磨时工件限制了三个自由度,X轴的旋转、Y轴的旋转、Z轴的移动。
磨削时防止工件移动措施:
磨削时电磁吸盘限制工件移动,但受到较强切削力的影响时工件会产生移动,特别是工件高度较高时,将会发生严重后果。在X轴与Y轴方向各放置安全挡铁,以增加摩擦力限制工件的移动。(安全挡铁吸面与高度尽可能的大和高)
27、 镗套分哪几种?各有什么特点?
答:1•固定式镗套:外形尺寸小、结构简单、同轴度好,适用低速、扩孔。
B型镗套内腔有油槽,注油润滑可减小镗杆与镗套间的磨损。
回转式镗套:用于高速粗镗。镗杆随镗套转动,防止镗杆磨损,有较好的抗振性。
28、 如何提高分度精度?
答:提高分度精度方法:
增大分度盘的计算直径d。
2•减少对定销与分度孔,导向孔间的配合间隙。
提高分度对定元件的制造精度,采用消除配合间隙的结构措施。
釆用消除配合间隙的结构措施
29、 车床夹具离心力对加工有何影响?
答:车床夹具离心力要产生机床主轴震动,并且加速车床主轴磨损,影响加工精度,一般加工不对称、离心力大工件时要注意夹具的平衡(加平衡块〉。
30、 试述花盘式车床夹具的结构特点?
答:主要定位基准与主轴中心线相垂直,用于装夹复杂工件。如安装角铁加工复杂箱体工件。但加工时必须安装平衡块,保持机床运转的动平衡,否则将影响零件的加工精度。
31、 离心力过大对加工有何影响?车夹具如何解决离心力过大的现象?
答:离心力过大的原因:车夹具加工的零件一般都是非对称件,此时旋转容易产生动平衡的误差、造成振荡。
离心力过大对加工有何影响:
离心力过大将使机床主轴的精度丧失。
对零件的孔或外圆加工圆度影响极大。
深孔或长轴的加工将影响圆柱度。
对表面的粗糙度影响也很大。
解决离心力过大的方法:必须对车夹具进行静平衡的校正,减少动平衡的误差。
32、 在外圆磨床上磨削内孔夹具中,如何防止外圆擦伤?
答:外圆磨床上磨削内孔时工件外圆擦伤原因:磨削内孔时工件的外圆作为基准,工件的旋转与支承块摩擦,随着时间的增长热量的产生也增大,外圆的膨胀与支承之间产生过盈现象,造成工件外圆擦伤。
外圆磨床上磨削内孔时工件外圆擦伤防止方法:
从工艺上注意切削用量,尽量减少、减缓热量的产生。
冷却液的冷却点和流量要合理,保持清洁度。
支承点的支承端材料尤为重要,选用相对软一些、膨胀系数小等材质〈黄铜,尼龙)。
33、 箱体零件在车削夹具中如何选定定位基准?加工孔时应注意哪些问题?
答:由于箱体零件有面积较大的平面,面孔系加工的要求高,需要经过多次装夹,所以选用统一基准,就选择箱体加工的统一基准底面及导向面作为统一基准。
注意对夹具箱体的平衡夹紧力大小和方向,孔圆度误差,圆柱度误差,孔端面与孔中心线的不垂直度,相对位置精度,表面粗糙度。
34、 套筒类零件的外图与内孔要求同轴度很高,工艺上如何保证?
答:1•套筒类零件加工时,工序基准与设计基准及装配基准重合,基本能符合最终要求。
加工中要注意前道工序的加工误差,提防误差复映。
调头加工注意外圆、内孔形位精度。
夹具精度必须符合夹具设计制造精度要求。
35、 轴类零件铣对称槽,夹具常用哪些定位元件?
答:1)轴类零件铳槽用V形块作定位基准。2)—夹一顶。
3)采用分度头加工槽的对称度。
36、 托架零件定位方式有哪几种?各有什么特点?
答:托架零件一般采用有一销一面,一面两销。
一销一面:小平面深孔;一面两销:大平面
37、 设计的钻夹具在提高劳动生产率方面有哪些措施?
答:使用夹具后能使工件迅速地定位和夹紧,并能够显著地缩短辅助时间,提高劳动生产率。
38、 钻套分哪几种?各用与什么场合?
答:1)固定钻套:钻套安装在钻模板中。固定钻套结构简单,钻孔精度高,适用与单一钻孔工序和小批量生产。
2) 可换钻套:当工件为单一钻孔工步的大批量生产时,为便于更换磨损的钻套,可选用可换钻套。
3) 快换钻套:当工件需钻、扩、铰多工步加工时,为能快速更换不同孔径的钻套,应选用快速钻套。
4) 特殊钻套:由于工件形状或被加工孔位置特殊性,需要设计特殊结构的钻套。
39、 钻套的种类及应用?
:答:固定式钻套——用于小批量生产。
可换式钻套——用于大批生产,钻套磨损后可及时更换,以满足加工精度要求。快换钻套 用于钻,扩,铰多工序加工。
40、 钻模板有哪几种结构?
答:固定式结构:简单,加工精度高。
铰链式结构:便于装卸工件。注意模板本身定位精度,结构比较复杂。
可卸式结构:便于装卸工件,费力、位置精度低。
悬挂式结构:工件装卸的敞开性较多,安装空间大。
41、 钻模有哪几种类型?各有什么特点?
答:1)固定钻模:固定式钻模在使用过程中与机床的位置固定不变,可在台式、立式钻床和摇臂钻床使用。
2) 回转式钻模:加工孔在一个平面上成圆周分布、或在一个圆柱面上轴向分布。
3) 翻转式钻模:由于工件结构上的原因加工时必须从工件的安装面或侧面进行钻孔。批量不大时通常
采用。
4) 滑柱式钻模:夹紧迅速、使用方便。改变产品只需要更换钻模上的定位元件、夹紧元件及钻模板,
具有一定的通用性适合大量生产。
5) 盖板式钻模:直接装在工件上,没有夹具体只有钻模板、钻套、定位元件和夹紧装置。
42、 夹具总图上应标注哪些尺寸和公差?如何确认尺寸公差?
答:夹具总图上应标注:
1、 最大轮廓尺寸。
2、 影响定位精度的尺寸和公差。
3、 影响对刀精度的尺寸和公差。
4、 影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差。
5、 影响夹具精度的尺寸和公差。
6、 其它重要尺寸和公差。