【机械制造装备设计第五章习题答案】
在机械制造领域,机床夹具是不可或缺的关键工具,主要用于固定和支撑工件,确保在加工过程中保持稳定且精确的位置。本章主要探讨了机床夹具的重要性和基本要求,以及其组成部分、定位原理、定位误差、夹紧与定位的区别、夹紧装置的基本要求和夹紧力的三要素。
1. 机床夹具的作用:
- **保证加工精度**:通过精确的定位和夹紧,确保工件加工后的尺寸和形状符合设计要求。
- **提高生产率**:标准化的夹具可快速安装工件,减少辅助时间,提高工作效率。
- **扩大机床使用范围**:不同的夹具适应不同的工件,使得机床能加工更多种类的零件。
- **减轻工人劳动强度,保障安全**:自动化的夹具系统可以降低人工操作难度,减少工伤事故。
2. 机床夹具的组成:
- **定位元件及定位装置**:用于确定工件在加工中的位置,如定位销、V形块等。
- **夹紧元件及夹紧装置**:固定工件,防止加工时工件移位。
- **导向及对刀元件**:引导刀具准确对准工件,确保切割精度。
- **动力装置**:驱动夹紧元件动作,如液压、气动或电动系统。
- **夹具体**:夹具的基础部分,连接其他组件。
- **其它元件及装置**:包括冷却、排屑、测量和安全防护等辅助设备。
3. 六点定位原理:
- **六点定位原理**:利用六个定位点限制工件的六个自由度,实现完全定位。
- **正常情况**:所有保证加工精度的自由度都被正确约束。
- **非正常情况**:包括欠定位(未限制足够自由度)和过定位(过度限制自由度)。
4. 定位误差:
- **定位误差**:由定位方案产生的工件工序基准在工序尺寸方向上的位置变动。
- **引起因素**:基准不重合、定位元件配合间隙、夹具设计制造误差和磨损。
5. 夹紧与定位的区别:
- **定位**:使工件固定在正确位置,只需接触即可。
- **夹紧**:在定位后保持工件位置,防止加工过程中的位移,需要施加额外力。
6. 夹紧装置的基本要求:
- **保证定位**:不破坏定位效果。
- **工件和夹具变形控制**:在允许范围内。
- **可靠性**:有足够的强度和刚度,手动夹紧需自锁,机动夹紧需有保护装置。
- **操作便捷性**:安全、省力、快速,符合操作习惯。
- **适应性**:与生产规模和工厂条件相符。
7. 夹紧力的三要素要求:
- **方向**:垂直于第一定位基准,与工件刚度方向一致,与切削力和重力方向相近。
- **作用点**:对应支承点,作用在高刚度部位,靠近切削区,避免影响加工精度。
通过这些知识点,我们可以理解机床夹具在机械制造中的核心地位,以及如何设计和优化夹具以提升生产效率和加工质量。在实际操作中,还需要结合具体工况灵活应用这些理论,确保工件加工的准确性和一致性。