第4卷 机械加工工艺系统（下）——夹具、工件与综合训练 河北省（对口招生）《机械加工技术》（高教版·第2版） 单元过关卷

河北省（对口招生）考纲百套卷 第4卷 机械加工工艺系统（下）——夹具、工件与综合训练 单元过关卷《机械加工技术》机械类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 车削长度较短、外形规则的中小型零件，装夹方便，可自定心，应用较广的车床夹具是（ ） A. 顶尖、鸡心夹头 B. 四爪卡盘 C. 花盘 D. 三爪自定心卡盘 【答案】D 【解析】三爪自定心卡盘装夹方便，在机床加工中最常使用；四爪卡盘装夹费力，需单独找正；花盘适合装夹不规则的零件；顶尖和鸡心夹头适合两顶尖加工，位置精度高。 2. 柔性夹具、智能夹具、绿色夹具属于夹具的哪种发展趋势？（ ） A. 传统趋势 B. 无明显趋势 C. 旧式趋势 D. 新型趋势 【答案】D 【解析】柔性夹具、智能夹具、绿色夹具是夹具发展的新型趋势。 3. 夹具的夹持面积计算公式是？（ ） A. 夹紧点距离工件表面和工件表面积的和 B. 夹紧点距离工件表面和工件表面积的差 C. 夹紧点距离工件表面和工件表面积的乘积 D. 夹紧点距离工件表面和工件表面积的商 【答案】C 【解析】夹具的夹持面积可以通过夹紧点距离工件表面和工件表面积的乘积来计算。 4. 固定短圆柱销限制的自由度数量为（ ） A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 【答案】B 【解析】固定短圆柱销的轴线通常垂直于定位平面。工件套在短圆柱销上后，可限制工件在垂直于销轴的两个方向上的移动自由度，但不能限制沿销轴方向的移动及绕销轴的转动，因此能限制2个自由度。 5. 定位夹具的定位精度与定位误差之间的关系是？（ ） A. 正比 B. 不确定 C. 无关 D. 反比 【答案】D 【解析】定位夹具的定位精度与定位误差成反比关系，误差越小，精度越高。 6. 数控车床的夹具是用于固定工件的重要设备，以下哪种夹具适用于较大尺寸的工件？（ ） A. 钳口夹具 B. 握口夹具 C. 卡盘 D. 虎钳 【答案】C 【解析】卡盘适用于较大尺寸的工件。 7. 车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具等夹具的分类是按（ ） 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 【答案】D 【解析】车床夹具、铣床夹具、钻床夹具和镗床夹具是依据夹具所使用的机床类型进行分类，因此属于按夹具所在的机床分类，答案为D。 8. 数控车床常用的夹具类型包括（ ） A. 弹簧夹具 B. 手动夹具 C. 气动夹具 D. 手电一体夹具 【答案】C 【解析】数控车床常用的夹具类型包括手动夹具、气动夹具、液压夹具等，其中气动夹具是常见的一种类型。 9. 铣齿加工时，使用的夹具是（ ） A. 台虎钳 B. 平口虎钳 C. 卡盘 D. 分度头 【答案】D 【解析】铣齿加工时需要使工件按齿数或分度要求准确转位，分度头具有分度和夹持工件的功能，适合用于齿轮铣削加工。台虎钳、平口虎钳和卡盘通常不具备精确分度功能，因此答案为D。 10. 夹具的夹持面积计算公式为？（ ） A. 差值计算 B. 乘积计算 C. 除法计算 D. 加法计算 【答案】B 【解析】夹持面积可以通过夹紧点距离工件表面和工件表面积的乘积计算得出。 11. 用三个不在一条直线上的支承点对工件的平面进行定位，能消除其自由度个数的是（ ） A. 2个 B. 5个 C. 4个 D. 3个 【答案】D 【解析】三个不在同一直线上的支承点可确定一个平面。用它们支承工件平面后，可限制工件沿垂直于该平面的移动，以及绕平面内两条相互垂直轴的转动，共消除3个自由度，因此答案为D。 12. 在实际生产中，金属切削机床上所使用的夹具统称为（ ） A. 工艺装备 B. 机床夹具 C. 加工定位装置 D. 机床附件 【答案】B 【解析】金属切削机床上用于定位和夹紧工件的各种夹具，统称为机床夹具。工艺装备是更大的概念，机床附件也不等同于夹具，因此答案为B。 13. 下列不属于三爪卡盘特点的是（ ） A. 找正方便 B. 夹紧力大 C. 装夹效率高 D. 自动定心好 【答案】B 【解析】三爪卡盘具有自动定心、找正方便、装夹效率高等特点，但其单个卡爪对工件的夹持作用和总体夹紧力通常不如四爪单动卡盘，尤其不适合要求很大夹紧力的场合。因此“夹紧力大”不属于三爪卡盘的典型特点，答案为B。 14. 在夹具中，定位的主要作用是（ ） A. 确定工件在夹具中的位置 B. 限制工件在夹具中的尺寸 C. 改变工件在夹具中的材料 D. 提高工件在夹具中的硬度 【答案】A 【解析】定位是通过定位元件确定工件在夹具中的正确位置，保证工件相对于刀具和机床具有规定的位置关系。限制尺寸、改变材料和提高硬度不属于夹具定位的主要作用。 15. 夹具中夹紧装置的主要作用是（ ） A. 保持工件定位后的正确位置 B. 确定工件加工后的表面粗糙度 C. 改变工件定位后的基准尺寸 D. 提高工件加工后的材料强度 【答案】A 【解析】夹紧装置用于承受切削力、惯性力等外力，保持工件在定位后所获得的正确位置不发生改变。表面粗糙度、基准尺寸和材料强度主要由加工工艺及材料状态决定。 16. 为避免工件在切削力作用下发生位移，夹紧力的方向一般应（ ） A. 指向主要定位支承面 B. 背离主要定位支承面 C. 平行于主要定位支承面 D. 垂直于工件加工表面 【答案】A 【解析】夹紧力指向主要定位支承面，有利于使工件可靠地贴紧定位元件，减少切削过程中产生的位移。夹紧力的具体方向还应兼顾工件刚度和受力变形情况。 17. 在钻床夹具中，钻套的主要作用是（ ） A. 支承工件并限制其转动 B. 夹紧工件并承受切削力 C. 引导钻头并确定孔的位置 D. 传递主轴并改变转速 【答案】C 【解析】钻套安装在钻模板上，用于引导钻头并确定被加工孔的位置，提高钻孔的位置精度。夹紧、支承和传递主轴运动分别由相应的夹紧元件、定位元件和机床部件完成。 18. 薄壁套筒工件采用三爪卡盘装夹时，夹紧力过大最容易造成（ ） A. 工件夹紧变形而影响加工精度 B. 工件定位基准自动改变材料 C. 刀具切削速度突然降低很多 D. 机床主轴回转精度明显提高 【答案】A 【解析】薄壁套筒刚度较低，夹紧力过大会使工件产生弹性变形，松开后回弹会导致尺寸和形状精度超差。夹紧力应在保证工件可靠固定的前提下适当减小。 19. 采用夹具装夹工件进行成批加工时，最主要的工艺效果是（ ） A. 替代机床完成全部切削运动 B. 增加工件材料的强度和硬度 C. 提高工件定位和装夹的一致性 D. 消除刀具磨损造成的尺寸变化 【答案】C 【解析】夹具能够使工件按照统一的定位基准快速装夹，从而提高一批工件定位和装夹的一致性。夹具不能替代机床的切削运动，也不能改变材料性能或完全消除刀具磨损的影响。 20. 轴类工件采用两顶尖装夹车削外圆时，主要利用两端中心孔作为（ ） A. 导向表面并引导车刀运动 B. 夹紧表面并传递全部扭矩 C. 测量基准并直接控制尺寸 D. 定位基准并保证回转轴线 【答案】D 【解析】两顶尖装夹以工件两端中心孔定位，使工件回转轴线稳定，适用于轴类工件外圆、端面等表面的加工。顶尖主要承担定位和支承作用，切削扭矩通常还需要由拨盘和拨杆等装置传递。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 夹具在铣床加工中的作用是固定工件，起到定位作用，但不影响加工精度。（ ） 【答案】错误 【解析】夹具在铣床加工过程中不仅固定工件，还确保工件的精确定位，直接影响加工精度。 22. 支承板都已标准化，A型为光面支承板，用于水平方向布置的场合；B型为带斜槽的支承板，用于垂直方向布置的场合。（ ） 【答案】错误 【解析】该说法错误。A型支承板为光面支承板，通常用于支承精加工基准面；B型支承板带斜槽，便于排屑，通常用于支承较粗糙的基准面。A型和B型的选用主要与工件基准面的粗、精程度及排屑要求有关，不能简单按水平方向或垂直方向划分。 23. 四爪单动卡盘夹紧力大，效率高，使用方便。（ ） 【答案】错误 【解析】四爪单动卡盘的各卡爪能够单独调节，夹紧力较大，并且适合装夹形状不规则或需要偏心加工的工件。但逐个调整卡爪的操作时间较长，装夹效率较低，使用也不如三爪卡盘方便。因此题干所述“效率高，使用方便”不成立，判断为错误。 24. 工件在加工前，使其在机床或夹具中获得正确而固定位置的过程称为安装。（ ） 【答案】正确 【解析】这符合安装的定义，安装就是让工件在机床或夹具中定位并固定，所以该说法正确。 25. 图示为精密组合夹具。（ ） 【答案】错误 【解析】数控铣刀对刀仪。 26. 夹具中的定位元件用于确定工件的位置，夹紧元件用于保持工件的位置。（ ） 【答案】正确 【解析】定位元件先确定工件相对于夹具的位置，夹紧元件再使工件可靠地贴紧定位元件并保持该位置。两者作用不同，但共同保证工件装夹的可靠性。 27. 辅助支承只用来提高工件的装夹刚性和稳定性，不起定位作用。（ ） 【答案】正确 【解析】辅助支承是在工件完成主要定位后设置的支承，其主要作用是增加工件的支承刚度和装夹稳定性，减小加工时的振动和变形。辅助支承通常不参与确定工件的基本位置，也不应破坏主要定位所建立的定位关系，因此题干说法正确。 28. 工件定位所使用的定位点越多越好，定位点数量不受工件自由度限制。（ ） 【答案】错误 【解析】工件定位应根据需要限制的自由度合理设置定位点，定位点过多可能造成重复定位或过定位，影响工件正常装夹和定位精度。定位点的数量及布置应与工件形状和加工要求相适应。 29. 夹紧力只要足够大，就能保证工件装夹可靠，夹紧力方向和作用位置可以任意选择。（ ） 【答案】错误 【解析】夹紧力不仅要大小适当，还应指向可靠的定位支承面，并作用在工件刚度较好的部位。夹紧力过大或方向、位置不合理，可能引起工件变形、定位失效甚至损坏工件。 30. 在机械加工工艺系统中，夹具的主要作用是定位和夹紧工件，使工件相对于机床和刀具保持正确位置。（ ） 【答案】正确 【解析】夹具通过定位元件确定工件的位置，通过夹紧装置保持工件在加工过程中位置稳定，从而保证工件与机床、刀具之间的相对位置要求。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述夹具的基本组成及各部分的主要作用。 【答案】（1）定位元件，用于确定工件在夹具中的正确位置，限制工件相应的自由度。 （2）夹紧装置，用于压紧工件，保持工件在加工过程中位置稳定。 （3）夹具体，用于连接和支承夹具各组成部分，并承受加工载荷。 （4）导向或对刀元件，用于确定刀具相对于工件的位置，保证加工精度。 【解析】夹具通过定位确定工件位置，通过夹紧保持位置，通过夹具体承载和连接各部件，并利用导向或对刀元件保证刀具与工件的相对位置。 32. 比较工件直接装夹、使用夹具装夹和划线找正装夹三种方式的特点及适用场合。 【答案】（1）直接装夹是将工件直接装在机床工作台或通用夹持装置上，装夹方便，适用于形状规则、加工精度要求不高的单件或小批生产。 （2）使用夹具装夹是利用夹具完成工件定位和夹紧，装夹迅速、定位准确，适用于批量生产和加工精度、生产率要求较高的工件。 （3）划线找正装夹是依据工件表面的划线调整其位置，灵活性较大，适用于单件、小批生产以及形状复杂或毛坯误差较大的工件。 【解析】三种装夹方式主要区别在于定位依据、装夹效率和适用生产类型。夹具装夹重复定位精度较高，划线找正的灵活性较好但效率较低。 33. 某工件采用夹具装夹时，定位销已经确定了工件的位置，操作者又用夹紧螺栓强力调整工件位置。分析这种操作存在的问题，并说明正确的定位与夹紧原则。 【答案】（1）夹紧螺栓只能压紧工件，不能用来强行改变工件的定位位置，否则会使工件产生移动、变形或定位误差。 （2）定位时应使工件的基准面与定位元件充分、稳定接触，由定位元件限制工件相应的自由度。 （3）夹紧力的方向应指向定位元件，夹紧力的作用点应靠近支承处，并选择适当大小，避免工件松动或变形。 （4）定位和夹紧完成后，应检查工件是否贴紧定位元件，确认位置稳定后再进行加工。 【解析】定位元件负责确定工件位置，夹紧装置负责保持该位置。夹紧力方向不当或过大，会造成工件位移和变形，影响加工精度。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某机械加工车间批量加工钢制安装板。工件需在立式铣床上铣削上表面和侧面台阶。为提高加工效率，计划采用专用夹具装夹。工件已加工的底面、侧面和端面可作为定位基准，夹具采用压板夹紧，铣削时使用面铣刀和立铣刀。 【答案】（1）机床为立式铣床，用于提供主运动和进给运动；刀具为面铣刀和立铣刀，用于去除工件材料并形成加工表面；夹具为专用夹具，用于定位、夹紧工件；工件为钢制安装板，是被加工对象。 （2）以已加工底面作为主要定位基准，限制工件三个方向的移动；以已加工侧面作为第二定位基准，限制两个方向的移动；以已加工端面作为第三定位基准，限制剩余一个方向的移动。采用压板将工件压向定位元件，夹紧力应靠近支承处并避开待加工表面。 （3）尺寸不稳定可能由定位面有铁屑或毛刺、工件未贴紧定位元件、定位元件磨损或松动、夹紧力过小或过大、夹紧位置和方向不合理、夹具或机床刚性不足、刀具磨损或安装不当、切削用量不合理等造成。应清理定位面并去除毛刺，检查定位元件和夹具的磨损、松动情况，确认工件与定位元件充分贴合，合理调整夹紧力和夹紧位置，检查刀具状态及安装精度，并适当调整切削用量，以保证加工尺寸稳定。 【解析】该加工系统由立式铣床、面铣刀和立铣刀、专用夹具及钢制安装板组成。定位时以已加工底面、侧面和端面为基准，分别限制3个、2个和1个自由度，实现六个自由度的合理限制。压板将工件压向支承处，夹紧力应适当并靠近支承、避开加工面。若尺寸波动，应检查定位面清洁度、贴合情况、定位元件磨损松动、夹紧力与位置、夹具和机床刚性、刀具状态及切削用量，并及时调整。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省（对口招生）考纲百套卷 第4卷 机械加工工艺系统（下）——夹具、工件与综合训练 单元过关卷《机械加工技术》机械类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 车削长度较短、外形规则的中小型零件，装夹方便，可自定心，应用较广的车床夹具是（ ） A. 顶尖、鸡心夹头 B. 四爪卡盘 C. 花盘 D. 三爪自定心卡盘 2. 柔性夹具、智能夹具、绿色夹具属于夹具的哪种发展趋势？（ ） A. 传统趋势 B. 无明显趋势 C. 旧式趋势 D. 新型趋势 3. 夹具的夹持面积计算公式是？（ ） A. 夹紧点距离工件表面和工件表面积的和 B. 夹紧点距离工件表面和工件表面积的差 C. 夹紧点距离工件表面和工件表面积的乘积 D. 夹紧点距离工件表面和工件表面积的商 4. 固定短圆柱销限制的自由度数量为（ ） A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 5. 定位夹具的定位精度与定位误差之间的关系是？（ ） A. 正比 B. 不确定 C. 无关 D. 反比 6. 数控车床的夹具是用于固定工件的重要设备，以下哪种夹具适用于较大尺寸的工件？（ ） A. 钳口夹具 B. 握口夹具 C. 卡盘 D. 虎钳 7. 车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具等夹具的分类是按（ ） 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 8. 数控车床常用的夹具类型包括（ ） A. 弹簧夹具 B. 手动夹具 C. 气动夹具 D. 手电一体夹具 9. 铣齿加工时，使用的夹具是（ ） A. 台虎钳 B. 平口虎钳 C. 卡盘 D. 分度头 10. 夹具的夹持面积计算公式为？（ ） A. 差值计算 B. 乘积计算 C. 除法计算 D. 加法计算 11. 用三个不在一条直线上的支承点对工件的平面进行定位，能消除其自由度个数的是（ ） A. 2个 B. 5个 C. 4个 D. 3个 12. 在实际生产中，金属切削机床上所使用的夹具统称为（ ） A. 工艺装备 B. 机床夹具 C. 加工定位装置 D. 机床附件 13. 下列不属于三爪卡盘特点的是（ ） A. 找正方便 B. 夹紧力大 C. 装夹效率高 D. 自动定心好 14. 在夹具中，定位的主要作用是（ ） A. 确定工件在夹具中的位置 B. 限制工件在夹具中的尺寸 C. 改变工件在夹具中的材料 D. 提高工件在夹具中的硬度 15. 夹具中夹紧装置的主要作用是（ ） A. 保持工件定位后的正确位置 B. 确定工件加工后的表面粗糙度 C. 改变工件定位后的基准尺寸 D. 提高工件加工后的材料强度 16. 为避免工件在切削力作用下发生位移，夹紧力的方向一般应（ ） A. 指向主要定位支承面 B. 背离主要定位支承面 C. 平行于主要定位支承面 D. 垂直于工件加工表面 17. 在钻床夹具中，钻套的主要作用是（ ） A. 支承工件并限制其转动 B. 夹紧工件并承受切削力 C. 引导钻头并确定孔的位置 D. 传递主轴并改变转速 18. 薄壁套筒工件采用三爪卡盘装夹时，夹紧力过大最容易造成（ ） A. 工件夹紧变形而影响加工精度 B. 工件定位基准自动改变材料 C. 刀具切削速度突然降低很多 D. 机床主轴回转精度明显提高 19. 采用夹具装夹工件进行成批加工时，最主要的工艺效果是（ ） A. 替代机床完成全部切削运动 B. 增加工件材料的强度和硬度 C. 提高工件定位和装夹的一致性 D. 消除刀具磨损造成的尺寸变化 20. 轴类工件采用两顶尖装夹车削外圆时，主要利用两端中心孔作为（ ） A. 导向表面并引导车刀运动 B. 夹紧表面并传递全部扭矩 C. 测量基准并直接控制尺寸 D. 定位基准并保证回转轴线 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 夹具在铣床加工中的作用是固定工件，起到定位作用，但不影响加工精度。（ ） 22. 支承板都已标准化，A型为光面支承板，用于水平方向布置的场合；B型为带斜槽的支承板，用于垂直方向布置的场合。（ ） 23. 四爪单动卡盘夹紧力大，效率高，使用方便。（ ） 24. 工件在加工前，使其在机床或夹具中获得正确而固定位置的过程称为安装。（ ） 25. 图示为精密组合夹具。（ ） 26. 夹具中的定位元件用于确定工件的位置，夹紧元件用于保持工件的位置。（ ） 27. 辅助支承只用来提高工件的装夹刚性和稳定性，不起定位作用。（ ） 28. 工件定位所使用的定位点越多越好，定位点数量不受工件自由度限制。（ ） 29. 夹紧力只要足够大，就能保证工件装夹可靠，夹紧力方向和作用位置可以任意选择。（ ） 30. 在机械加工工艺系统中，夹具的主要作用是定位和夹紧工件，使工件相对于机床和刀具保持正确位置。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述夹具的基本组成及各部分的主要作用。 32. 比较工件直接装夹、使用夹具装夹和划线找正装夹三种方式的特点及适用场合。 33. 某工件采用夹具装夹时，定位销已经确定了工件的位置，操作者又用夹紧螺栓强力调整工件位置。分析这种操作存在的问题，并说明正确的定位与夹紧原则。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某机械加工车间批量加工钢制安装板。工件需在立式铣床上铣削上表面和侧面台阶。为提高加工效率，计划采用专用夹具装夹。工件已加工的底面、侧面和端面可作为定位基准，夹具采用压板夹紧，铣削时使用面铣刀和立铣刀。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $