第3卷 夹具 江苏省（单独招生）《机械加工技术》（高教版·第二版） 单元过关卷

江苏省（单独招生）机械类 《机械加工技术》（高教版·第二版） 夹具 单元过关卷 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2分，共40分） 1. 矩形截面的中小型工件常用的夹具是（ ） A. 平口虎钳 B. 分度头 C. 回转工作台 D. 专用夹具 2. 夹具在加工中起到的作用是？（ ） A. 保护工件 B. 固定工件 C. 清洗工件 D. 运送工件 3. 工件夹持不牢固可能导致的问题是（ ） A. 钻头速度不够 B. 切削速度过快 C. 钻孔偏斜 D. 加工参数调整合适 4. 单件小批量生产时，主要选择（ ） A. 专用夹具 B. 通用夹具 C. 组合夹具 D. 可调夹具 5. 下列关于夹具的说法，哪一个是正确的？（ ） A. 夹具只起到固定工件的作用 B. 夹具不影响加工精度 C. 夹具可以减少切削阻力 D. 夹具过大的力会导致工件损坏 6. 在车床上就地车削（磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（ ） A. 提高主轴回转精度 B. 保证三爪卡盘的卡爪面与主轴回转轴线同轴 C. 降低三爪卡盘的卡爪面的表面粗糙度 D. 提高装夹稳定性 7. 专用夹具适用于（ ） A. 试制生产 B. 单件生产 C. 大批量生产 D. 小批量生产 8. 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 9. 夹持速度是指？（ ） A. 夹具夹持工件的速度 B. 夹具夹持和释放操作的时间 C. 夹具夹持工件的强度 D. 夹具夹持时的摩擦力 10. 基本夹紧机构中，夹紧力小、夹紧行程短、操作比较费时的是（ ） A. 螺旋夹紧机构 B. 偏心夹紧机构 C. 斜楔夹紧机构 D. 铰链夹紧机构 11. 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 12. 套类零件的机械加工中，以下哪种夹持方式常用于加工外径较大的零件？（ ） A. 机械卡盘夹持 B. 弹簧夹持 C. 磁力吸附夹持 D. 液压夹持 13. 在选择夹具时，下列哪个因素是不重要的？（ ） A. 工件的形状和尺寸 B. 工件的材料 C. 工件的生产日期 D. 工件的重量 14. 下面既起定位作用又起夹紧作用的元件是（ ） A. 定位支承 B. 活动 V 形块 C. 夹紧支承 D. 自位支承 15. 下列机床夹具中，不属于按机床分类的是（ ） A. 车床夹具 B. 铣床夹具 C. 手动夹具 D. 钻床夹具 16. 在选择夹具时，应考虑的因素包括以下哪一项？（ ） A. 工件的颜色 B. 工件的品牌 C. 工件的温度 D. 工件的形状和尺寸 17. 下列哪种夹具常用于钻床？（ ） A. 三爪卡盘 B. 虎钳 C. 液压夹具 D. 万能夹具 18. 下列不属于三爪卡盘特点的是（ ） A. 找正方便 B. 自动定心好 C. 装夹效率高 D. 夹紧力大 19. 钻床夹具中，用来确定孔加工位置并引导钻头的元件是（ ） A. 钻套 B. 压板 C. 支承钉 D. 夹具体 20. 固定短圆柱销限制的自由度数量为（ ） A. 1个 B. 4个 C. 3个 D. 2个 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在铣床加工工件时，工件用______固定在铣床工作台上，而铣刀安装在铣床主轴的前端刀杆上或直接安装在主轴上，铣床的旋转运动为主运动，工作台的移动为进给运动。 22. 在使用定位心轴对零件进行定位时，圆柱心轴可以限制工件______个自由度，锥度心轴限制工件______个自由度。 23. 固定支承有支承钉和支承板两种型式。其______都已标准化，在使用过程中，它们都是固定不动的。 24. 数控铣削常用的夹具与刀具附件包括定位销、______和刀夹。 25. 车床加工过程中，______夹具适合加工薄壁工件。 26. 工件在夹具中定位时，限制工件三个移动自由度和三个转动自由度的定位方式称为______。 27. 工件以外圆柱面定位常用的定位元件有______、______和半圆孔等。 28. 采用布置恰当的______限制工件六个自由度的法则，称为______。 29. 夹紧力的确定包括______、______、作用点。 30. 铣床在加工中如果出现工件松动或不稳定现象，可能是夹具______不当导致，应及时调整夹具。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 夹紧力作用方向的选择。 32. 简述机床夹具的分类方法及各类夹具的特点。 33. 机床夹具的作用 四、作图题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 34. 在答题纸上绘制长方体工件采用六点定位的夹具定位简图。要求画出：底面三个支承点、侧面两个支承点、端面一个支承点、顶部压板夹紧位置，并分别标注定位基准 A、B、C。 35. 在答题纸上绘制固定式钻模加工平板单孔的结构简图。要求画出：夹具体、支承板、定位挡块、工件、压板、钻模板、固定钻套和钻头轴线，并标注钻套与工件孔位的同轴关系。 五、计算题（本大题共2小题，每题6分，共12分） 36. 轴类工件放在夹具的 V形块上，以外圆定位后钻孔。工件外圆直径为 mm，钻孔中心到 V形块底面的工序尺寸公差为 0.12 mm。忽略夹具制造误差。 37. 在铣削夹具中，工件受到水平切削力 900 N。采用两个压板从上向下夹紧，靠工件与支承面之间的摩擦力防止滑移。已知摩擦系数为 0.25，安全系数为 2.0，两个压板均匀分担夹紧力，忽略其他阻力。 六、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 38. 简述工件以圆孔定位的形式 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 $ 江苏省（单独招生）机械类 《机械加工技术》（高教版·第二版） 夹具 单元过关卷 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2分，共40分） 1. 矩形截面的中小型工件常用的夹具是（ ） A. 平口虎钳 B. 分度头 C. 回转工作台 D. 专用夹具 【答案】A 【解析】平口虎钳夹紧方便、通用性强，适合夹持矩形截面的中小型工件，因此应选A。 2. 夹具在加工中起到的作用是？（ ） A. 保护工件 B. 固定工件 C. 清洗工件 D. 运送工件 【答案】B 【解析】夹具在加工中的主要作用是固定工件，以确保加工精度和安全性。 3. 工件夹持不牢固可能导致的问题是（ ） A. 钻头速度不够 B. 切削速度过快 C. 钻孔偏斜 D. 加工参数调整合适 【答案】C 【解析】工件夹持不牢固可能导致钻孔偏斜等问题。 4. 单件小批量生产时，主要选择（ ） A. 专用夹具 B. 通用夹具 C. 组合夹具 D. 可调夹具 【答案】B 【解析】单件小批量生产工件品种多、数量少，应选通用性强、成本低、准备周期短的通用夹具，故选B。 5. 下列关于夹具的说法，哪一个是正确的？（ ） A. 夹具只起到固定工件的作用 B. 夹具不影响加工精度 C. 夹具可以减少切削阻力 D. 夹具过大的力会导致工件损坏 【答案】D 【解析】夹具力过大可能导致工件损坏，影响加工质量。 6. 在车床上就地车削（磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（ ） A. 提高主轴回转精度 B. 保证三爪卡盘的卡爪面与主轴回转轴线同轴 C. 降低三爪卡盘的卡爪面的表面粗糙度 D. 提高装夹稳定性 【答案】D 【解析】就地车削（磨削）卡爪可使夹持面贴合工件，增大有效接触并均匀受力，从而提高装夹稳定性，故选D。 7. 专用夹具适用于（ ） A. 试制生产 B. 单件生产 C. 大批量生产 D. 小批量生产 【答案】C 【解析】专用夹具制造成本高、针对性强，适合在大批量生产中提高效率和保证加工质量，故选C。 8. 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】三个不共线支承点确定工件一个平面，可限制沿法向移动及绕两轴转动，共消除3个自由度。答案为D。 9. 夹持速度是指？（ ） A. 夹具夹持工件的速度 B. 夹具夹持和释放操作的时间 C. 夹具夹持工件的强度 D. 夹具夹持时的摩擦力 【答案】B 【解析】夹持速度是指夹具完成夹持和释放操作所需的时间。 10. 基本夹紧机构中，夹紧力小、夹紧行程短、操作比较费时的是（ ） A. 螺旋夹紧机构 B. 偏心夹紧机构 C. 斜楔夹紧机构 D. 铰链夹紧机构 【答案】C 【解析】斜楔夹紧机构依靠斜面移动实现夹紧，受斜角和位移限制，夹紧行程短、夹紧力较小，且操作不够迅速，故选A。 11. 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。 12. 套类零件的机械加工中，以下哪种夹持方式常用于加工外径较大的零件？（ ） A. 机械卡盘夹持 B. 弹簧夹持 C. 磁力吸附夹持 D. 液压夹持 【答案】A 【解析】机械卡盘夹持适用于夹持外径较大的零件，能够提供稳固的夹持力。 13. 在选择夹具时，下列哪个因素是不重要的？（ ） A. 工件的形状和尺寸 B. 工件的材料 C. 工件的生产日期 D. 工件的重量 【答案】C 【解析】选择夹具时，重要考虑因素包括工件的形状、尺寸、材料等，而生产日期通常不是选择夹具的关键因素。 14. 下面既起定位作用又起夹紧作用的元件是（ ） A. 定位支承 B. 活动 V 形块 C. 夹紧支承 D. 自位支承 【答案】B 【解析】活动 V 形块通过 V 面限制工件位置，同时受力移动压紧工件，兼具定位与夹紧作用，故选 B。 15. 下列机床夹具中，不属于按机床分类的是（ ） A. 车床夹具 B. 铣床夹具 C. 手动夹具 D. 钻床夹具 【答案】C 【解析】机床夹具按所用机床可分为车床、铣床、钻床夹具等；手动夹具是按夹紧动力来源分类，故不属于按机床分类，选C。 16. 在选择夹具时，应考虑的因素包括以下哪一项？（ ） A. 工件的颜色 B. 工件的品牌 C. 工件的温度 D. 工件的形状和尺寸 【答案】D 【解析】选择夹具时，需要考虑工件的形状和尺寸、工件的材料等因素。 17. 下列哪种夹具常用于钻床？（ ） A. 三爪卡盘 B. 虎钳 C. 液压夹具 D. 万能夹具 【答案】A 【解析】三爪卡盘是钻床常用的夹具之一。 18. 下列不属于三爪卡盘特点的是（ ） A. 找正方便 B. 自动定心好 C. 装夹效率高 D. 夹紧力大 【答案】D 【解析】三爪卡盘具有自动定心好、找正方便、装夹效率高等特点，但夹紧力相对不如四爪卡盘大，因此“不属于其特点”的是B。 19. 钻床夹具中，用来确定孔加工位置并引导钻头的元件是（ ） A. 钻套 B. 压板 C. 支承钉 D. 夹具体 【答案】A 【解析】钻套安装在钻模板上，主要作用是引导钻头并保证孔的位置精度。压板用于夹紧工件，支承钉用于定位支承，夹具体用于连接和承载各夹具元件。 20. 固定短圆柱销限制的自由度数量为（ ） A. 1个 B. 4个 C. 3个 D. 2个 【答案】D 【解析】固定短圆柱销与工件孔配合，只限制垂直于销轴方向的两个移动自由度，故限制自由度数量为2个。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在铣床加工工件时，工件用______固定在铣床工作台上，而铣刀安装在铣床主轴的前端刀杆上或直接安装在主轴上，铣床的旋转运动为主运动，工作台的移动为进给运动。 【答案】台虎钳或专用夹具 【解析】铣床加工时，工件通常需用台虎钳或专用夹具可靠固定在工作台上，以保证加工位置和稳定性。 22. 在使用定位心轴对零件进行定位时，圆柱心轴可以限制工件______个自由度，锥度心轴限制工件______个自由度。 【答案】① 4 ② 5 【解析】圆柱心轴以内孔定位，限制两移动两转动共4个自由度；锥度心轴还能限制轴向移动，共5个自由度。 23. 固定支承有支承钉和支承板两种型式。其______都已标准化，在使用过程中，它们都是固定不动的。 【答案】结构和尺寸 【解析】固定支承的支承钉、支承板作为标准定位元件，其结构和尺寸均已标准化，使用时保持固定不动。 24. 数控铣削常用的夹具与刀具附件包括定位销、______和刀夹。 【答案】螺母 【解析】数控铣削常用的夹具与刀具附件包括定位销、螺母、刀夹等，它们在加工过程中起到固定工件和刀具的作用。 25. 车床加工过程中，______夹具适合加工薄壁工件。 【答案】液压圆盘 【解析】液压圆盘夹具能够提供均匀的夹紧力，适合加工薄壁工件，减少变形。 26. 工件在夹具中定位时，限制工件三个移动自由度和三个转动自由度的定位方式称为______。 【答案】完全定位 【解析】工件共有三个移动和三个转动自由度，夹具定位时将六个自由度全部限制，即为完全定位。 27. 工件以外圆柱面定位常用的定位元件有______、______和半圆孔等。 【答案】① V形块 ② 定位套 【解析】外圆柱面定位需与圆柱外表面稳定接触并限制相应自由度，常用元件为V形块、定位套和半圆孔，故填V形块、定位套。 28. 采用布置恰当的______限制工件六个自由度的法则，称为______。 【答案】① 六个自由度 ② 六点定位法则 【解析】工件在空间有六个自由度，采用布置恰当的六个自由度加以限制，使其位置确定，这一定位原则称为六点定位法则。 29. 夹紧力的确定包括______、______、作用点。 【答案】① 大小 ② 方向 【解析】夹紧力确定需明确力的三要素：大小、方向和作用点，故填“大小、方向”。 30. 铣床在加工中如果出现工件松动或不稳定现象，可能是夹具______不当导致，应及时调整夹具。 【答案】夹持力 【解析】工件松动或不稳定可能是夹具夹持力不当导致，应及时调整夹具。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 夹紧力作用方向的选择。 【答案】① 夹紧力应垂直于主要定位基准面。 ② 夹紧力的方向最好与切削力、工件重力方向一致 【解析】夹紧力方向应保证定位稳定可靠，避免破坏已确定的位置。垂直于主要定位基准面可使工件紧贴定位面；与切削力、重力方向一致，可利用外力增强夹紧效果，减少夹紧力和变形。 32. 简述机床夹具的分类方法及各类夹具的特点。 【答案】机床夹具按使用范围分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具。通用夹具通用性强，适用于多种工件的装夹；专用夹具针对性强，专为某一工件的某一工序设计；可调夹具能通过调整适应多种工件的加工；组合夹具由标准元件和部件组装而成，可根据加工需要灵活组合；随行夹具用于自动生产线。 【解析】按使用范围分类能体现夹具的适用对象和生产组织特点：通用夹具适用面广；专用夹具服务特定工件工序；可调夹具靠调整扩大适用范围；组合夹具由标准元件灵活装配；随行夹具适用于自动线随工件流转。 33. 机床夹具的作用 【答案】1） 保证加工精度。采用夹具装夹工件可以准确地确定工件与机床的相对位置，并且不受工人技术水平因素的影响，工件在加工中的正确位置易于得到保证，因此能较容易、较稳定地保证工件的加工精度。 2）提高劳动生产率。夹具能够快速地装夹工件，缩短装夹工件的辅助时间，提高劳动生产率。 3）扩大机床的工艺范围。在普通机床上配置适当的夹具可以扩大机床的工艺范围，实现一机多能。 4）降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动强度。 【解析】机床夹具通过定位、夹紧使工件相对机床保持正确位置，能稳定保证加工精度；同时可缩短装夹辅助时间，提高效率；配合不同夹具可扩展机床用途，并降低操作技术要求和劳动强度。 四、作图题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 34. 在答题纸上绘制长方体工件采用六点定位的夹具定位简图。要求画出：底面三个支承点、侧面两个支承点、端面一个支承点、顶部压板夹紧位置，并分别标注定位基准 A、B、C。 【答案】图中应画出长方体工件置于夹具体上，底面 A 与三个支承点接触，侧面 B 与两个支承点接触，端面 C 与一个支承点接触；顶部压板应压在工件上表面，夹紧力方向指向主要支承面；各定位点和基准标注清楚。 【解析】六点定位用三个支承点限制三个自由度，两个侧向支承点限制两个自由度，一个端向支承点限制一个自由度。压板只起夹紧作用，不能代替定位元件。 35. 在答题纸上绘制固定式钻模加工平板单孔的结构简图。要求画出：夹具体、支承板、定位挡块、工件、压板、钻模板、固定钻套和钻头轴线，并标注钻套与工件孔位的同轴关系。 【答案】图中应画出工件放在支承板上，侧面由定位挡块定位，上方由压板夹紧；钻模板位于工件上方，固定钻套安装在钻模板孔内，钻头轴线通过钻套中心并与工件待加工孔中心重合；夹具体应承托支承板和钻模板。 【解析】固定式钻模依靠定位元件确定工件位置，依靠压板保证加工中不移动，依靠钻套引导钻头方向。作图关键是表达“定位、夹紧、导向”三类元件的正确相对位置。 五、计算题（本大题共2小题，每题6分，共12分） 36. 轴类工件放在夹具的 V形块上，以外圆定位后钻孔。工件外圆直径为 mm，钻孔中心到 V形块底面的工序尺寸公差为 0.12 mm。忽略夹具制造误差。 【答案】（1）外圆直径公差 mm，V形块夹角 ，定位误差为 mm。 （2） mm 小于 mm，该定位方案满足要求。 【解析】（1）V形块定位时，外圆直径变化会引起圆心高度变化，应按 计算。 （2）将定位误差与工序尺寸公差比较，定位误差未超过允许值，因此满足本题要求。 37. 在铣削夹具中，工件受到水平切削力 900 N。采用两个压板从上向下夹紧，靠工件与支承面之间的摩擦力防止滑移。已知摩擦系数为 0.25，安全系数为 2.0，两个压板均匀分担夹紧力，忽略其他阻力。 【答案】（1）总夹紧力为 N。 （2）每个压板至少应提供的夹紧力为 N。 （3）4000 N 大于 3600 N，单个压板额定夹紧力满足要求。 【解析】（1）夹紧力应使最大静摩擦力不小于带安全系数的切削力。 （2）两个压板均匀分担总夹紧力，因此每个压板承担一半。 （3）额定夹紧力大于计算所需夹紧力，说明夹紧可靠。 六、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 38. 简述工件以圆孔定位的形式 【答案】（1）定位销定位销常用的有圆柱销和圆锥销图 所示为常用定位销的结构，限制两个自由度。图a、b、c为固定式；大批大量生产时，为便于定位销的更换，可采用图d 带衬套的结构形式。定位销已标准化，设计时可查有关手册。 （2）心轴常用的有圆柱心轴和圆锥心轴。图所示为常用的圆柱心轴结构形式。它主要用于车、铣、刨、磨、齿轮加工等机床上加工套简和盘类零件。 图a 为间隙配合心轴，装卸方便，定心精度不高。 图 b 为过盈配合心轴，这种心轴制造简单，定位准确，不用另设夹紧装置，但装卸不方便。 图c 为花键心轴，用于加工以花键定位的工件。 【解析】工件以圆孔定位主要利用孔与定位元件配合实现定心并限制自由度。常见形式有定位销定位和心轴定位：定位销包括圆柱销、圆锥销等，通常限制两个自由度；心轴包括圆柱心轴、圆锥心轴及花键心轴，适用于套筒、盘类等以内孔或花键孔为基准的零件加工。 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 $