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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求：
了解和掌握精密虎鉗的基本結(jié)構(gòu)、功能及設(shè)計(jì)特點(diǎn)；研究精密虎鉗的關(guān)鍵技術(shù)，掌握其選型、應(yīng)用及設(shè)計(jì)方法等；完成1~2種精密虎鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求能起到增加機(jī)床/零件自由度的作用，滿足緊密加工的精度要求。
2．畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體工作內(nèi)容：
1） 分析題目要求，查閱相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)資料、有關(guān)專(zhuān)利文獻(xiàn)等，在此基礎(chǔ)上，了解開(kāi)題報(bào)告的撰寫(xiě)方法、基本要求，完成開(kāi)題報(bào)告；
2） 學(xué)習(xí)和掌握精密虎鉗的有關(guān)知識(shí)，了解精密虎鉗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能特點(diǎn)及設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀；了解精密加工對(duì)虎鉗的要求；總結(jié)精密虎鉗的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵及發(fā)展方向；力爭(zhēng)提出精密虎鉗設(shè)計(jì)的發(fā)展方向；
3） 按題目要求，設(shè)計(jì)1~2種滿足精密加工的精密虎鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，給出技術(shù)參數(shù)的計(jì)算說(shuō)明；
4） 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
5） 翻譯本專(zhuān)業(yè)外文科技文獻(xiàn)一份。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)
3．對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的要求：
1）1~2種精密虎鉗的結(jié)構(gòu)圖紙；
2）精密虎鉗的研究及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；
3）本專(zhuān)業(yè)外文科技文獻(xiàn)譯文一份。
4．畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃：
起 迄 日 期
工 作 內(nèi) 容
2016年
02月29日 ~03月21日
03月22日 ~04月30日
05月01日 ~05月20日
05月21日 ~05月31日
06月01日 ~06月05日
分析課題要求，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解精密虎鉗結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，提出自己的設(shè)計(jì)思路，完成開(kāi)題報(bào)告；
全面掌握精密虎鉗的結(jié)構(gòu)、功能等基本知識(shí)，了解精密加工對(duì)精密虎鉗的要求，了解精密虎鉗的設(shè)計(jì)特點(diǎn)；分析總結(jié)精密虎鉗的發(fā)展方向；
完成1~2種精密虎鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
完成研究總結(jié)及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
撰寫(xiě)答辯講稿，準(zhǔn)備答辯；
學(xué)生所在系審查意見(jiàn)：
同意下發(fā)任務(wù)書(shū)
系主任：
2016年 2 月 29 日
開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求
1．開(kāi)題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在系審查后生效；
2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；
3．學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）。文中應(yīng)用參考文獻(xiàn)處應(yīng)標(biāo)出文獻(xiàn)序號(hào)，文后“參考文獻(xiàn)”的書(shū)寫(xiě)，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 7714—87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書(shū)寫(xiě)，不能有隨意性；
4．學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫(xiě)全號(hào)（如02011401X02），不能只寫(xiě)最后2位或1位數(shù)字；
5. 有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2016年3月15日”或“2016-03-15”；
6. 指導(dǎo)教師意見(jiàn)和所在系意見(jiàn)用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
1. 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)、背景以及研究意義
1.1 研究的依據(jù)和背景
在機(jī)械制造中，工件在機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)保證工件相對(duì)于刀具及切削運(yùn)動(dòng)，處于一個(gè)正確的空間位置；對(duì)于批量生產(chǎn)，還應(yīng)保證整批工件在同一加工工位置，所占據(jù)空間位置不變[1]。產(chǎn)品的批量較小或是單件生產(chǎn)時(shí)，這個(gè)同一正確位置則可以通通用夾具逐個(gè)保證。而批量較大時(shí)，往往為快速完成工件的裝夾，提高生產(chǎn)效率，則使用專(zhuān)門(mén)的夾具[2]。根據(jù)我們所學(xué)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》等研究了機(jī)用虎鉗的組成構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)虎鉗具有簡(jiǎn)練緊湊，夾緊力度強(qiáng)，增利特性好，易于操作使用等特點(diǎn)[3-4]。一般很適合中型銑床、鉆床、以及平面磨床等機(jī)械設(shè)備使用。在機(jī)床加工工件過(guò)程中，也會(huì)遇到不同的工件類(lèi)型，需要不同的工件夾具進(jìn)行夾裝，這就對(duì)夾具虎鉗有了更多的要求和需要更多的類(lèi)型來(lái)適應(yīng)不同工件的夾裝要求[5-6]。
本畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一精密虎鉗，使其在生產(chǎn)加工中可以更好的保證工件的加工精度，以及對(duì)不同工件進(jìn)行加工時(shí)的夾裝要求和加工角度等，并且使用該虎鉗裝夾工件方便、快速，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；使其在銑、刨、鉆等機(jī)械加工中運(yùn)用的更加廣泛、方便、快捷[7]。對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。
夾具在機(jī)械加工中具備諸多優(yōu)點(diǎn)，虎鉗其具備以下的優(yōu)點(diǎn)[8]：
（1）快速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；
（2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；
（3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；
（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；
（5）進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；
（6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
1.2 研究的意義
此次的設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)各課程及相關(guān)的應(yīng)用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。其目的在于：?
（1）鞏固我們?cè)诖髮W(xué)里所學(xué)的知識(shí)，也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的綜合性的檢驗(yàn)；
（2）加強(qiáng)我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料；?
（3）樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)我們的實(shí)際工作能力；?
（4）通過(guò)對(duì)雙自由度虎鉗的設(shè)計(jì)及相關(guān)研究，使我學(xué)習(xí)和雙自由度虎鉗的有關(guān)知識(shí)，了解虎鉗在機(jī)床和加工中心的用途、意義以及設(shè)計(jì)虎鉗需要掌握的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀；
（5）結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，針對(duì)雙自由度虎鉗的設(shè)計(jì)要求，掌握設(shè)計(jì)虎鉗的基本流程和設(shè)計(jì)要點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵及發(fā)展方向，最終提高自身的設(shè)計(jì)能力和綜合素質(zhì)。
（6）通過(guò)零件圖，裝配圖繪制，使我們對(duì)于AutoCAD繪圖軟件的使用能得到進(jìn)一步的提高。
2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)
2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國(guó)外針對(duì)夾具的研究較早，其中包括最基本、最常用的夾具——虎鉗。從國(guó)際上看俄國(guó)、德國(guó)和美國(guó)是組合夾具的主要生產(chǎn)國(guó)[9]。當(dāng)前國(guó)際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專(zhuān)用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國(guó)內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步成熟為國(guó)際貿(mào)易中的一個(gè)品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計(jì)資料，但歐美市場(chǎng)上一套用于加工中心的央具，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴[10]。
我國(guó)針對(duì)夾具研究起步較晚，國(guó)內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代，但在廣大科研院所、高校等人員的共同努力下，使我國(guó)的夾具取得了巨大成就。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)以及數(shù)控技術(shù)的成熟，夾具的重要性體現(xiàn)的越來(lái)越重要[11-12]。在數(shù)控設(shè)備上，虎鉗通常是用來(lái)夾持工件的通用夾具，目前我國(guó)虎鉗可以分為以下幾種：
①固定式虎鉗[13]
固定式虎鉗由固定鉗體、活動(dòng)鉗體、滑心、螺桿(絲桿)，鉗座、手柄、鉗口等組成。鉗座與固定鉗體鑄成一體，兩側(cè)有孔，以便安裝在工作臺(tái)上，滑心與活動(dòng)鉗體鑄成一體，與固定鉗體方子L配合?；南旅娴牟蹆?nèi)裝有鋸齒形螺紋的絲桿，搖手柄插入絲桿的一端，轉(zhuǎn)搖手柄使絲桿旋轉(zhuǎn)，絲桿在螺母內(nèi)作軸向移動(dòng)，帶動(dòng)活動(dòng)鉗體前進(jìn)或后退，使鉗口合攏或張開(kāi)。如圖1.1所示。
圖1.1 固定式虎鉗
②活動(dòng)式虎鉗
活動(dòng)式虎鉗的固定鉗體不直接安裝在工作臺(tái)上，而是裝在帶有可移動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)盤(pán)上，轉(zhuǎn)盤(pán)上有幾只螺孔和工作臺(tái)連接。鉗體和轉(zhuǎn)盤(pán)座通過(guò)兩只螺栓連接可將鉗體轉(zhuǎn)動(dòng)成任何角度，以便把夾持的工件轉(zhuǎn)到更合適的操作位置，旋緊螺栓即予固定。如圖1.2所示。
圖1.2 活動(dòng)式虎鉗
③桌夾式虎鉗
桌虎鉗與臺(tái)虎鉗不同之點(diǎn)是，桌虎鉗在下面多一個(gè)螺旋夾緊裝置，不一定要固定在一定地方，可隨意移動(dòng)，體積不大，重量輕，拆裝、攜帶方便，適用于儀器儀表工業(yè)加工裝配，維修夾持小型工件之用。如圖1.3所示。
圖1.3 桌夾式虎鉗
④多用式臺(tái)虎鉗
多用式臺(tái)虎鉗的鉗口與一般的臺(tái)虎鉗相同，但平鉗口下部制出一對(duì)帶有圓弧裝置的凹鉗口，專(zhuān)供夾持小直徑的鋼管或圓柱形工件以便加工時(shí)不使?jié)L動(dòng)。多用式臺(tái)虎鉗在它的固定鉗體上端還鑄出鐵砧面。便于對(duì)小工件進(jìn)行錘擊加工之用。如圖1.4所示。
圖1.4 多用式臺(tái)虎鉗
2.2 虎鉗行業(yè)現(xiàn)狀以及發(fā)展的趨勢(shì)
研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件總品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的85％左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)[14]。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3-4年就要更新50～80％左右專(zhuān)用夾具[15]，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10～20％左右。
經(jīng)查閱資料可知，目前傳統(tǒng)的虎鉗存在眾多的不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[16-17]：
（1） 可移動(dòng)性差?；Q往往固定在臺(tái)面上，不能按照所需要的方向進(jìn)行移動(dòng)或者進(jìn)給，造成生產(chǎn)效率低；
（2） 可調(diào)整性差。由于傳統(tǒng)的虎鉗處于固定狀態(tài)，不能根據(jù)操作者的需求進(jìn)行調(diào)整，造成操作者勞動(dòng)強(qiáng)大大且效率低；
（3） 通用性差。傳統(tǒng)虎鉗大多數(shù)只能針對(duì)某一特定情況下進(jìn)行使用，不能與數(shù)控設(shè)備配合使用。
目前，結(jié)合上述虎鉗的缺陷，未來(lái)的的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾方面[18]：
（1） 通用性增強(qiáng)?；Q經(jīng)過(guò)改進(jìn)和完善，可以將虎鉗的底座與數(shù)控機(jī)床甚至更加先進(jìn)的設(shè)備結(jié)合使用，增大虎鉗的可使用范圍；
（2） 增大虎鉗的自由度[19]。目前除了多用式臺(tái)虎鉗外，其余虎鉗的自由度收到了極大的限制，未來(lái)應(yīng)該朝向增大虎鉗的自由度方向發(fā)展，從而提高虎鉗的性能；
（3） 完善虎鉗材料。目前虎鉗多數(shù)采用傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)，在使用過(guò)程中極易劃傷工件，未來(lái)應(yīng)該朝著柔性化方向發(fā)展，避免在使用虎鉗過(guò)程中劃傷工件。
參考文獻(xiàn)
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：
2.1 研究或解決的問(wèn)題
機(jī)械加工中，虎鉗是較為常見(jiàn)的裝夾工具，它分機(jī)用和手用兩種，都是利用兩鉗口作定位基準(zhǔn)，靠絲杠，螺母?jìng)魉蜋C(jī)械力的原理進(jìn)行工作的?；Q結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單裝夾迅速，加工時(shí)省時(shí)省力，提高了加工效率和加工精度。提高了產(chǎn)品質(zhì)量。但是虎鉗也有其不足之處。如不能較好的裝夾外形較為復(fù)雜的工件。主要原因是虎鉗鉗口是平直的，不適于裝夾圓柱形工件，機(jī)加工時(shí)工件易位移，有時(shí)工件還會(huì)飛出機(jī)床臺(tái)面。為此，特對(duì)虎鉗進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)。以滿足更多使用功能的要求，使其更加的實(shí)用化。
本畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合任務(wù)書(shū)的要求，擬解決的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：
（1）通過(guò)對(duì)查閱資料，掌握其虎鉗的重要性。
（2）掌握虎鉗設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)研究流程。
（3）了解精密虎鉗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能特點(diǎn)及設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀；了解精密加工對(duì)虎鉗的要求，總結(jié)精密虎鉗的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵及發(fā)展方向。
（4）設(shè)計(jì)一種兩個(gè)自由度的虎鉗，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，給出技術(shù)參數(shù)的計(jì)算說(shuō)明。
（5）學(xué)習(xí)AutoCAD，并繪制虎鉗的工程圖。
（6）撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，完成相應(yīng)的工程圖設(shè)計(jì)。
2.2 擬采用的研究手段
初步擬采用理論分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合的研究方法。針對(duì)虎鉗的設(shè)計(jì)主要采取以下方法：
（1） 結(jié)合所學(xué)知識(shí)，首先對(duì)虎鉗分析，深入明白虎鉗用途和作用。
（2） 設(shè)計(jì)一種兩個(gè)自由度的虎鉗。本文擬采取橫向和縱向兩個(gè)自由度實(shí)現(xiàn)虎鉗的任意位置移動(dòng)，其中縱向?qū)к壟c機(jī)架相連，橫向?qū)к壟c橫向?qū)к壟浜希瑑蓚€(gè)導(dǎo)軌的移動(dòng)均采用絲杠螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，橫向?qū)к墶⒖v向?qū)к壱约盎Q的安裝結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.1所示。
圖2.1 虎鉗結(jié)構(gòu)示意圖
（3） 完成虎鉗的結(jié)構(gòu)和二維圖設(shè)計(jì)。
（4） 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯。
三、 工作進(jìn)度安排
第1-2周：選擇設(shè)計(jì)方向，收集資料，確定設(shè)計(jì)內(nèi)容，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
第3-4周：調(diào)研。
第5-6周：學(xué)習(xí)虎鉗的設(shè)計(jì)方法。
第7-8周：繪制不同使用情況下的虎鉗的結(jié)構(gòu)示意圖。
第9-10周：根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
第11-12周：運(yùn)用AutoCAD繪制虎鉗工程圖。
第13周：完成論文初稿，根據(jù)提出的修改意見(jiàn)完善圖紙及論文。
第14周：畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿、打印，畢業(yè)答辯。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
報(bào)告表明，該同學(xué)近期認(rèn)真查閱了大量的文獻(xiàn)資料，并進(jìn)行了認(rèn)真的學(xué)習(xí)，了解了國(guó)內(nèi)夾具，虎鉗的技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)國(guó)外產(chǎn)品也有所了解。提出的設(shè)計(jì)草案，盡管尚不夠詳細(xì)，但具有可行性。
報(bào)告文筆流暢，符合技術(shù)文獻(xiàn)規(guī)范。
同意開(kāi)題。
指導(dǎo)教師：
2016年 3 月 22日
所在系審查意見(jiàn)：
同意開(kāi)題
系主任：
2016 年 3 月22 日
精密虎鉗設(shè)計(jì)及其相關(guān)技術(shù)研究
摘要：虎鉗在機(jī)械加工中有著很重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展和機(jī)械加工技術(shù)的提高，CAD/CAE/CAPP/CAM技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了幾乎一切領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)革命，從根本上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理模式。CAD/CAE/CAPP/CAM應(yīng)用也用于機(jī)械設(shè)計(jì)中，臺(tái)虎鉗的設(shè)計(jì)也從過(guò)去一直沿用的二維設(shè)計(jì)方法開(kāi)始發(fā)展為三維設(shè)計(jì)。在國(guó)內(nèi)的一個(gè)小行業(yè)的業(yè)余愛(ài)好者進(jìn)入一個(gè)小行業(yè)，取決于獨(dú)立的夾具或?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的臺(tái)虎鉗經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的臺(tái)式副，傳統(tǒng)的副不好的加載剪輯形狀更復(fù)雜的工件，夾緊力不強(qiáng)，夾緊速度慢。從而在影響加工效率的同時(shí)也造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。為了保證正常的生產(chǎn)，減少夾緊速度太慢，導(dǎo)致?lián)p失的人必須高度重視的問(wèn)題，夾緊速度的板凳。設(shè)計(jì)了一種在生產(chǎn)加工中方便快捷地安裝工件的夾緊，強(qiáng)大的夾緊力能較好的保證工件的快速夾緊工件的加工精度是必要的！本文從普通臺(tái)虎鉗入手，結(jié)合車(chē)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用絲杠螺母結(jié)構(gòu)，將普通的臺(tái)虎鉗設(shè)計(jì)成雙自由度的臺(tái)虎鉗，滿足更多情況下的機(jī)械加工的夾緊需要。
關(guān)鍵詞：臺(tái)虎鉗，夾具，自由度，設(shè)計(jì)
Precision vise designs and related technology research
Abstract：Vice has a very important role in machining. With the improvement of the development of computer applications and machining technology, the development of CAD / CAE / CAPP / CAM technology promoted the almost all areas of design, manufacturing technology revolution, fundamentally changed the traditional design, production and management. CAD / CAE / CAPP / CAM application is also used in mechanical design, of the bench vice design from the past has been in use two-dimensional design method began development of 3D design. A vice in the domestic amateur into a small industry depends on the independent fixture or. Benchvice modern production requirements of enterprises have made frequent replacement, in order to adapt to the requirements of market and competition. However, Generally, however, companies are still accustomed to using the traditional bench vise, conventional clamping vise can better shape the more complex parts, the clamping force is not strong clamping slower, etc., thereby affecting the processing efficiency but also caused some economic losses. In order to ensure normal production and reduce losses caused due to the clamp too slow, people must attach great importance bench vise clamping speed issues. A design production and processing easy and fast workpiece clamping, high clamping force, can better ensure the machining accuracy of workpiece clamping vise quickly essential!This article from the ordinary bench vise, combining structural features of lathes, screw nut structure using the ordinary bench vise bench vise is designed with two degrees of freedom, to meet the need for mechanical clamping processing in case of more.
Keywords：bench，F(xiàn)ixture， Freedom，Design
I
目 錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
1 緒論 1
1.1 課題背景 1
1.2 臺(tái)虎鉗概述 1
1.3 臺(tái)虎鉗的作用 2
1.4 設(shè)計(jì)臺(tái)虎鉗的目的? 2
2 普通普通臺(tái)虎鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3
2.1 臺(tái)虎鉗的結(jié)構(gòu)? 3
2.2 臺(tái)虎鉗的分類(lèi)?? 3
2.3 普通臺(tái)虎鉗的工作原理 3
2.4 對(duì)臺(tái)虎鉗各個(gè)零件的設(shè)計(jì) 4
2.4.1 固定鉗座的設(shè)計(jì) 4
2.4.2 活動(dòng)鉗身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
2.4.3 方塊螺母的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
2.4.4 鉗口板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
2.4.5 固定鉗口板用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9
2.4.6 固定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
2.4.7 螺母M10的選擇設(shè)計(jì) 10
2.4.8 銷(xiāo)的選擇設(shè)計(jì) 11
2.4.9 螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
2.4.10 螺桿的強(qiáng)度校核計(jì)算 12
2.4.11 墊片的選擇設(shè)計(jì) 12
2.5 普通臺(tái)虎鉗使用的注意事項(xiàng)? 13
3 對(duì)臺(tái)虎鉗的部件（鉗口）的結(jié)構(gòu)改進(jìn) 15
II
3.1 鉗口的分析設(shè)想 15
3.2 V形鉗口的分析 16
3.3 V形鉗口的實(shí)例設(shè)計(jì) 18
3.4 V形鉗口的實(shí)例設(shè)計(jì) 18
3.5 緊固螺釘?shù)倪x擇 19
4 臺(tái)虎鉗結(jié)構(gòu)的裝配 20
4.1 臺(tái)虎鉗的爆炸視圖 20
4.2 裝上V形鉗口的臺(tái)虎鉗效果示意圖： 20
5 雙自由度設(shè)計(jì) 21
5.1 雙自由度構(gòu)想 21
5.2 虎鉗雙自由度結(jié)構(gòu) 22
5.3 使用臺(tái)虎鉗的注意事項(xiàng) 23
5.4 雙自由度虎鉗設(shè)計(jì)思考 23
6 設(shè)計(jì)評(píng)定 25
7 結(jié)論總結(jié) 26
參考文獻(xiàn) 27
致謝 29
1
1緒論
雙自由度虎鉗結(jié)構(gòu)是我們本次的研究?jī)?nèi)容，首先我們先從普通虎鉗的結(jié)構(gòu)及工作原理入手，再通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將普通的臺(tái)虎鉗可以變成雙自由度的臺(tái)虎鉗。
虎鉗，又稱(chēng)臺(tái)虎鉗，是一種用來(lái)夾持工件的通用固定夾具，使用時(shí)將其固定在工作臺(tái)上，再將需要夾緊的工件置于虎鉗之上進(jìn)行夾緊，再利用絲杠和螺母?jìng)魉土团ぞ?，然后再進(jìn)行下一步的加工工作，因此，虎鉗夾緊是加工過(guò)程中基礎(chǔ)性的一個(gè)環(huán)節(jié)。通用虎鉗一般可以分為機(jī)用和手用兩種，臺(tái)虎鉗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾迅速【3】。臺(tái)虎鉗作為一種通用的工業(yè)用具也有其不足之處，通用臺(tái)虎鉗的鉗口一般都是平直的，比較適合夾裝一些表面平直、棱角垂直的工件，當(dāng)碰到球形或者圓弧狀等的工件時(shí)就會(huì)出現(xiàn)夾不緊，容易出現(xiàn)位移或者脫落的情況，嚴(yán)重時(shí)更有是工件飛出去的可能性【4】。因此，為了更好的適應(yīng)不同工件，需要對(duì)虎鉗的鉗口進(jìn)行更深層次更全面的改造改造，使虎鉗更加實(shí)用更加方便快捷。
1.1 課題背景
隨著經(jīng)濟(jì)和計(jì)算機(jī)、機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)張和提高，CAD/CAE/CAPP/CAM等技術(shù)的發(fā)展幾乎推動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)革命。CAD/CAE/CAPP/CAM等的應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)中發(fā)展壯大，臺(tái)虎鉗的設(shè)計(jì)開(kāi)始發(fā)展為三維設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)區(qū)別于一開(kāi)始沿用的二維設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代生產(chǎn)的要求使企業(yè)所制造的臺(tái)虎鉗需要頻繁的更新?lián)Q代，才能適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。但是傳統(tǒng)的虎鉗不能較合適的裝夾外形相對(duì)復(fù)雜的工件并有夾緊力不強(qiáng)和夾緊速度較慢等缺點(diǎn)，在影響到加工效率的同時(shí)也產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)損失。為保障工件的正常生產(chǎn),降低由于夾緊速度過(guò)慢等因素造成的損失,必須提高重視臺(tái)虎鉗的夾緊速度等問(wèn)題。設(shè)計(jì)一種可以使加工生產(chǎn)中方便、快速地進(jìn)行裝夾使夾緊力強(qiáng)，從而能保證工件的加工精度和快速裝夾變得十分必要。根據(jù)一書(shū)-計(jì)算機(jī)《CAD/CAE/CAPP/CAM應(yīng)用》中的指導(dǎo)并結(jié)合三維建模軟件solidworks2012進(jìn)行實(shí)體建模和裝配以及運(yùn)動(dòng)仿真【5】。
1.2 臺(tái)虎鉗概述
臺(tái)虎鉗，又稱(chēng)虎鉗，臺(tái)鉗，是一種用來(lái)夾持工件的通用固定夾具，使用時(shí)將其固定在工作臺(tái)上，再將需要夾緊的工件置于虎鉗之上進(jìn)行夾緊，接著利用絲杠和螺母?jìng)魉土团ぞ?，然后再進(jìn)行下一步的加工工作，鉗工的主要工作都是在臺(tái)虎鉗上完成，如最傳統(tǒng)的人工挫、鋸等。臺(tái)虎鉗安置于鉗工臺(tái)上，為鉗工車(chē)間的必備工具。絲桿起松緊作用。
1.3 臺(tái)虎鉗的作用
臺(tái)虎鉗作為一種用來(lái)夾持工件的通用固定夾具，可以更加準(zhǔn)確而穩(wěn)定的夾緊工件，并減少或者不受加工過(guò)程中各種主觀因素從而影響加工過(guò)程，從而比較容易的獲得高精度的加工工件，從而使零件的精度更穩(wěn)定。在機(jī)械生產(chǎn)加工過(guò)程中，花在裝夾的時(shí)間又很趕多，很浪費(fèi)，快速裝夾不僅可以縮短輔助夾裝時(shí)間，還能提高勞動(dòng)生產(chǎn)的效率。
1.4 設(shè)計(jì)臺(tái)虎鉗的目的?
減輕工人不必要的勞動(dòng)，提交效率降低生產(chǎn)成本。
在機(jī)械加工過(guò)程中，除了使用工具、測(cè)量工具外，還需要一些輔助裝置和輔助工具。它們是鏈接機(jī)床與工件的，它具有使工件在正確的位置安裝并固定的功能。臺(tái)虎鉗能在一定程度上影響加工精度和生產(chǎn)率及成本。在夾緊球或棱鏡中的相位比較純副，遇到困難（如難以固定，容易跳出來(lái)），如夾緊較慢或?yàn)槟承﹩?wèn)題。因而導(dǎo)致加工的工件精度較低或者增加成本以及增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度等現(xiàn)象。因此臺(tái)虎鉗的設(shè)計(jì)目的有：?
1)加工過(guò)程減少或者沒(méi)有其他主觀因素的影響，從而相對(duì)容易獲得的加工精度較高，并穩(wěn)定一些零件的精度?。
2）機(jī)械加工過(guò)程中，花在裝夾上面用了很多時(shí)間，因此快速裝夾不僅可以有效的縮短輔助時(shí)間，還能夠提高勞動(dòng)生產(chǎn)的效率。
?3）減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
?4）降低生產(chǎn)成本。
精密虎鉗設(shè)計(jì)及其相關(guān)技術(shù)研究
摘要：虎鉗在機(jī)械加工中有著很重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展和機(jī)械加工技術(shù)的提高，CAD/CAE/CAPP/CAM技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了幾乎一切領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)革命，從根本上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理模式。CAD/CAE/CAPP/CAM應(yīng)用也用于機(jī)械設(shè)計(jì)中，臺(tái)虎鉗的設(shè)計(jì)也從過(guò)去一直沿用的二維設(shè)計(jì)方法開(kāi)始發(fā)展為三維設(shè)計(jì)。在國(guó)內(nèi)的一個(gè)小行業(yè)的業(yè)余愛(ài)好者進(jìn)入一個(gè)小行業(yè)，取決于獨(dú)立的夾具或?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的臺(tái)虎鉗經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的臺(tái)式副，傳統(tǒng)的副不好的加載剪輯形狀更復(fù)雜的工件，夾緊力不強(qiáng)，夾緊速度慢。從而在影響加工效率的同時(shí)也造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。為了保證正常的生產(chǎn)，減少夾緊速度太慢，導(dǎo)致?lián)p失的人必須高度重視的問(wèn)題，夾緊速度的板凳。設(shè)計(jì)了一種在生產(chǎn)加工中方便快捷地安裝工件的夾緊，強(qiáng)大的夾緊力能較好的保證工件的快速夾緊工件的加工精度是必要的！本文從普通臺(tái)虎鉗入手，結(jié)合車(chē)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用絲杠螺母結(jié)構(gòu)，將普通的臺(tái)虎鉗設(shè)計(jì)成雙自由度的臺(tái)虎鉗，滿足更多情況下的機(jī)械加工的夾緊需要。
關(guān)鍵詞：臺(tái)虎鉗，夾具，自由度，設(shè)計(jì)
I
Precision vise designs and related technology research
Abstract：Vice has a very important role in machining. With the improvement of the development of computer applications and machining technology, the development of CAD / CAE / CAPP / CAM technology promoted the almost all areas of design, manufacturing technology revolution, fundamentally changed the traditional design, production and management. CAD / CAE / CAPP / CAM application is also used in mechanical design, of the bench vice design from the past has been in use two-dimensional design method began development of 3D design. A vice in the domestic amateur into a small industry depends on the independent fixture or. Benchvice modern production requirements of enterprises have made frequent replacement, in order to adapt to the requirements of market and competition. However, Generally, however, companies are still accustomed to using the traditional bench vise, conventional clamping vise can better shape the more complex parts, the clamping force is not strong clamping slower, etc., thereby affecting the processing efficiency but also caused some economic losses. In order to ensure normal production and reduce losses caused due to the clamp too slow, people must attach great importance bench vise clamping speed issues. A design production and processing easy and fast workpiece clamping, high clamping force, can better ensure the machining accuracy of workpiece clamping vise quickly essential!This article from the ordinary bench vise, combining structural features of lathes, screw nut structure using the ordinary bench vise bench vise is designed with two degrees of freedom, to meet the need for mechanical clamping processing in case of more.
Keywords：bench，F(xiàn)ixture， Freedom，Design
II
目 錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
1 緒論 1
1.1 課題背景 1
1.2 臺(tái)虎鉗概述 1
1.3 臺(tái)虎鉗的作用 2
1.4 設(shè)計(jì)臺(tái)虎鉗的目的? 2
2 普通普通臺(tái)虎鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3
2.1 臺(tái)虎鉗的結(jié)構(gòu)? 3
2.2 臺(tái)虎鉗的分類(lèi)?? 3
2.3 普通臺(tái)虎鉗的工作原理 3
2.4 對(duì)臺(tái)虎鉗各個(gè)零件的設(shè)計(jì) 4
2.4.1 固定鉗座的設(shè)計(jì) 4
2.4.2 活動(dòng)鉗身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
2.4.3 方塊螺母的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
2.4.4 鉗口板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
2.4.5 固定鉗口板用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9
2.4.6 固定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
2.4.7 螺母M10的選擇設(shè)計(jì) 10
2.4.8 銷(xiāo)的選擇設(shè)計(jì) 11
2.4.9 螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
2.4.10 螺桿的強(qiáng)度校核計(jì)算 12
2.4.11 墊片的選擇設(shè)計(jì) 12
2.5 普通臺(tái)虎鉗使用的注意事項(xiàng)? 13
3 對(duì)臺(tái)虎鉗的部件（鉗口）的結(jié)構(gòu)改進(jìn) 15
III
3.1 鉗口的分析設(shè)想 15
3.2 V形鉗口的分析 16
3.3 V形鉗口的實(shí)例設(shè)計(jì) 18
3.4 V形鉗口的實(shí)例設(shè)計(jì) 18
3.5 緊固螺釘?shù)倪x擇 19
4 臺(tái)虎鉗結(jié)構(gòu)的裝配 20
4.1 臺(tái)虎鉗的爆炸視圖 20
4.2 裝上V形鉗口的臺(tái)虎鉗效果示意圖： 20
5 雙自由度設(shè)計(jì) 21
5.1 雙自由度構(gòu)想 21
5.2 虎鉗雙自由度結(jié)構(gòu) 22
5.3 使用臺(tái)虎鉗的注意事項(xiàng) 23
5.4 雙自由度虎鉗設(shè)計(jì)思考 23
6 設(shè)計(jì)評(píng)定 25
7 結(jié)論總結(jié) 26
參考文獻(xiàn) 27
致謝 29
IV
1緒論
雙自由度虎鉗結(jié)構(gòu)是我們本次的研究?jī)?nèi)容，首先我們先從普通虎鉗的結(jié)構(gòu)及工作原理入手，再通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將普通的臺(tái)虎鉗可以變成雙自由度的臺(tái)虎鉗。
虎鉗，又稱(chēng)臺(tái)虎鉗，是一種用來(lái)夾持工件的通用固定夾具，使用時(shí)將其固定在工作臺(tái)上，再將需要夾緊的工件置于虎鉗之上進(jìn)行夾緊，再利用絲杠和螺母?jìng)魉土团ぞ?，然后再進(jìn)行下一步的加工工作，因此，虎鉗夾緊是加工過(guò)程中基礎(chǔ)性的一個(gè)環(huán)節(jié)。通用虎鉗一般可以分為機(jī)用和手用兩種，臺(tái)虎鉗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾迅速【3】。臺(tái)虎鉗作為一種通用的工業(yè)用具也有其不足之處，通用臺(tái)虎鉗的鉗口一般都是平直的，比較適合夾裝一些表面平直、棱角垂直的工件，當(dāng)碰到球形或者圓弧狀等的工件時(shí)就會(huì)出現(xiàn)夾不緊，容易出現(xiàn)位移或者脫落的情況，嚴(yán)重時(shí)更有是工件飛出去的可能性【4】。因此，為了更好的適應(yīng)不同工件，需要對(duì)虎鉗的鉗口進(jìn)行更深層次更全面的改造改造，使虎鉗更加實(shí)用更加方便快捷。
1.1 課題背景
隨著經(jīng)濟(jì)和計(jì)算機(jī)、機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)張和提高，CAD/CAE/CAPP/CAM等技術(shù)的發(fā)展幾乎推動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)革命。CAD/CAE/CAPP/CAM等的應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)中發(fā)展壯大，臺(tái)虎鉗的設(shè)計(jì)開(kāi)始發(fā)展為三維設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)區(qū)別于一開(kāi)始沿用的二維設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代生產(chǎn)的要求使企業(yè)所制造的臺(tái)虎鉗需要頻繁的更新?lián)Q代，才能適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。但是傳統(tǒng)的虎鉗不能較合適的裝夾外形相對(duì)復(fù)雜的工件并有夾緊力不強(qiáng)和夾緊速度較慢等缺點(diǎn)，在影響到加工效率的同時(shí)也產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)損失。為保障工件的正常生產(chǎn),降低由于夾緊速度過(guò)慢等因素造成的損失,必須提高重視臺(tái)虎鉗的夾緊速度等問(wèn)題。設(shè)計(jì)一種可以使加工生產(chǎn)中方便、快速地進(jìn)行裝夾使夾緊力強(qiáng)，從而能保證工件的加工精度和快速裝夾變得十分必要。根據(jù)一書(shū)-計(jì)算機(jī)《CAD/CAE/CAPP/CAM應(yīng)用》中的指導(dǎo)并結(jié)合三維建模軟件solidworks2012進(jìn)行實(shí)體建模和裝配以及運(yùn)動(dòng)仿真【5】。
1.2 臺(tái)虎鉗概述
臺(tái)虎鉗，又稱(chēng)虎鉗，臺(tái)鉗，是一種用來(lái)夾持工件的通用固定夾具，使用時(shí)將其固定在工作臺(tái)上，再將需要夾緊的工件置于虎鉗之上進(jìn)行夾緊，接著利用絲杠和螺母?jìng)魉土团ぞ?，然后再進(jìn)行下一步的加工工作，鉗工的主要工作都是在臺(tái)虎鉗上完成，如最傳統(tǒng)的人工挫、鋸等。臺(tái)虎鉗安置于鉗工臺(tái)上，為鉗工車(chē)間的必備工具。絲桿起松緊作用。
1.3 臺(tái)虎鉗的作用
臺(tái)虎鉗作為一種用來(lái)夾持工件的通用固定夾具，可以更加準(zhǔn)確而穩(wěn)定的夾緊工件，并減少或者不受加工過(guò)程中各種主觀因素從而影響加工過(guò)程，從而比較容易的獲得高精度的加工工件，從而使零件的精度更穩(wěn)定。在機(jī)械生產(chǎn)加工過(guò)程中，花在裝夾的時(shí)間又很趕多，很浪費(fèi)，快速裝夾不僅可以縮短輔助夾裝時(shí)間，還能提高勞動(dòng)生產(chǎn)的效率。
1.4 設(shè)計(jì)臺(tái)虎鉗的目的?
減輕工人不必要的勞動(dòng)，提交效率降低生產(chǎn)成本。
在機(jī)械加工過(guò)程中，除了使用工具、測(cè)量工具外，還需要一些輔助裝置和輔助工具。它們是鏈接機(jī)床與工件的，它具有使工件在正確的位置安裝并固定的功能。臺(tái)虎鉗能在一定程度上影響加工精度和生產(chǎn)率及成本。在夾緊球或棱鏡中的相位比較純副，遇到困難（如難以固定，容易跳出來(lái)），如夾緊較慢或?yàn)槟承﹩?wèn)題。因而導(dǎo)致加工的工件精度較低或者增加成本以及增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度等現(xiàn)象。因此臺(tái)虎鉗的設(shè)計(jì)目的有：?
1)加工過(guò)程減少或者沒(méi)有其他主觀因素的影響，從而相對(duì)容易獲得的加工精度較高，并穩(wěn)定一些零件的精度?。
2）機(jī)械加工過(guò)程中，花在裝夾上面用了很多時(shí)間，因此快速裝夾不僅可以有效的縮短輔助時(shí)間，還能夠提高勞動(dòng)生產(chǎn)的效率。
?3）減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
?4）降低生產(chǎn)成本。
2 普通普通臺(tái)虎鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 臺(tái)虎鉗的結(jié)構(gòu)?
臺(tái)虎鉗主要由鉗口、鉗身、底座手柄螺釘、絲杠等各部分組成的?；顒?dòng)鉗身固定在固定鉗身上，活動(dòng)鉗身則利用自身導(dǎo)軌和固定鉗身的導(dǎo)軌進(jìn)行各項(xiàng)滑動(dòng)。絲杠固定在活動(dòng)鉗身上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但由于虎鉗活動(dòng)單一的原因?qū)е虏荒茌S向移動(dòng)，絲杠與絲杠螺母相互配合構(gòu)成虎千的一部分。當(dāng)搖動(dòng)手柄促使絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，力和力矩就此傳遞，并產(chǎn)生兩個(gè)增力機(jī)構(gòu)——梯形螺紋傳動(dòng)和手柄兩個(gè)增力。由于增力比較大，所以導(dǎo)致鉗口受到的夾緊力變大，致使被夾緊的工件穩(wěn)定的固定在虎鉗上，不會(huì)發(fā)生位移或者脫離的現(xiàn)象。但由于虎鉗的夾緊力較大且不好控制，容易導(dǎo)致夾緊力過(guò)大導(dǎo)致工件表面受損傷，嚴(yán)重時(shí)更有可能導(dǎo)致工件變形，因此為了更好的保護(hù)工件，需要放置相對(duì)軟的材料防止虎鉗的夾緊力過(guò)大對(duì)工件的破壞或者工件對(duì)虎鉗的損壞，例如軟金屬等類(lèi)似墊圈的東西。
2.2 臺(tái)虎鉗的分類(lèi)??
臺(tái)虎鉗是一種鉗工常用的夾具,常用的分類(lèi)方法有以下幾種。?
根據(jù)使用不同的場(chǎng)合：副鉗和機(jī)器：
根據(jù)具體情況夾緊的動(dòng)力源分類(lèi)，可分為：液壓虎鉗、氣動(dòng)虎鉗、手動(dòng)虎鉗、氣液增力虎鉗等。?
?按結(jié)構(gòu)類(lèi)型分類(lèi)：?
（1）固定式?
（2）回轉(zhuǎn)式(活動(dòng)式)??
常見(jiàn)的臺(tái)虎鉗有：精密虎鉗、?直角虎鉗、燕尾固定臺(tái)虎鉗、木工臺(tái)虎鉗、快速虎鉗角、固式虎鉗、光面直角虎鉗、倍力虎鉗、雙向油壓虎鉗、多用臺(tái)虎鉗等。
2.3 普通臺(tái)虎鉗的工作原理
傳統(tǒng)臺(tái)虎鉗裝配圖主要采用了主視圖、俯視圖、三維立體和爆炸視圖來(lái)表達(dá)。
（圖2.1）普通虎鉗夾座1部分，顎板2、活動(dòng)鉗身4、8和9方螺母。當(dāng)使用扳手旋轉(zhuǎn)螺桿8時(shí)，由于開(kāi)口銷(xiāo)卡住了螺桿8的左邊，從而只能在固定鉗座1的兩圓柱孔中轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致不能沿軸向移動(dòng)，同時(shí)螺桿8便帶動(dòng)方塊螺母9，因此，可用于沿固定卡子座的內(nèi)腔的直線運(yùn)動(dòng)的可移動(dòng)的鉗體4。之后活動(dòng)鉗身4與方塊螺母9用螺釘3連成整體，使鉗口開(kāi)放或閉合，便于夾緊和卸下零件。（圖2.1）
固定夾座1在裝配中的支持螺絲8和一個(gè)可移動(dòng)的鉗體4，2和9方爪板螺母和其他部分的作用，8螺釘與固定夾1塊左右兩端分別與直徑12h8 / F7和18h8 / F7間隙。方塊螺母9與活動(dòng)鉗身4以Φ20H8/f7間隙配合[1]。
固定鉗座1的右、左兩端是由Φ18H8和Φ12H8水平的兩圓柱孔組成，螺桿8在它的支承下在兩圓柱孔中轉(zhuǎn)動(dòng)，它的中間是空腔，使盒螺母9驅(qū)動(dòng)移動(dòng)鉗體4使沿固定夾座1的直線運(yùn)動(dòng)。
2.4 對(duì)臺(tái)虎鉗各個(gè)零件的設(shè)計(jì)
2.4.1 固定鉗座的設(shè)計(jì)
選取材料T200[2]并畫(huà)出三維實(shí)體圖。
圖2.1 為普通臺(tái)虎鉗的裝配圖
圖2.2為固定鉗身的三維實(shí)體圖：
圖2.3 為固定鉗身的三維實(shí)體圖1
圖2.4 為固定鉗身的三維實(shí)體圖2
2.4.2 活動(dòng)鉗身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
選取材料T200[2]并畫(huà)出三維實(shí)體圖。
活動(dòng)鉗身零件圖（圖2.5）：
圖2.5活動(dòng)鉗身的零件圖
圖2.6、圖2.7、圖2.8為活動(dòng)鉗身三個(gè)不同角度的三維實(shí)體圖,零件圖在繪制時(shí)，先通過(guò)拉伸命令將零件大概圖形繪制出來(lái)，再通過(guò)空命令將零件中的空繪制出來(lái)，后來(lái)通過(guò)拉伸命令將多余的部分去掉，后來(lái)運(yùn)用螺紋掃描將螺紋孔繪制出來(lái)。
圖2.6 活動(dòng)鉗1
圖2.7 活動(dòng)鉗2
圖2.8 活動(dòng)鉗3
2.4.3 方塊螺母的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
選取材料Q235畫(huà)出三維實(shí)體圖[3]。
圖[6]（圖2.9）是方塊螺母的零件：
圖2.9 方塊螺母的零件圖
零件圖在繪制時(shí)，先通過(guò)拉伸命令將零件大概圖形繪制出來(lái)，再通過(guò)空命令將零件中的空繪制出來(lái)，后來(lái)通過(guò)拉伸命令將多余的部分去掉，后來(lái)運(yùn)用螺紋掃描將螺紋孔繪制出來(lái)：
圖2.10 方塊螺母
2.4.4 鉗口板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
選取的材料為45 并畫(huà)出三維實(shí)體圖。
圖2.11——鉗口板的零件圖：
圖2.11 鉗口板零件圖
零件圖在繪制時(shí)，先通過(guò)拉伸命令將零件大概圖形繪制出來(lái)，再通過(guò)空命令將零件中的空繪制出來(lái)，后來(lái)通過(guò)拉伸命令將多余的部分去掉，后來(lái)運(yùn)用螺紋掃描將螺紋孔繪制出來(lái)。圖2.12為鉗口板的三維實(shí)體圖：
圖2.12 鉗口板
2.4.5 固定鉗口板用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)臺(tái)虎鉗的設(shè)計(jì)需求，本設(shè)計(jì)中選取材料為Q235的標(biāo)準(zhǔn)件螺釘——GB/T 68—M8X20。
圖2.13 固定鉗口板用螺釘
2.4.6 固定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
畫(huà)出固定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)娜S實(shí)體圖。
圖2.14固定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)牧慵D：
圖2.14 固定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)牧慵D
2.4.7 螺母M10的選擇設(shè)計(jì)
根據(jù)臺(tái)虎鉗設(shè)計(jì)需求，本設(shè)計(jì)選取材料為35的標(biāo)準(zhǔn)件螺母——GB/T 6174—2000—M10[10]。并根據(jù)查得的尺寸螺母M10的三維實(shí)體圖（圖2.16）。零件圖在繪制時(shí)，先通過(guò)拉伸命令將零件大概圖形繪制出來(lái)，再通過(guò)空命令將零件中的空繪制出來(lái)，后來(lái)通過(guò)拉伸命令將多余的部分去掉，后來(lái)運(yùn)用螺紋掃描將螺紋孔繪制出來(lái)。
圖2.16 螺母M10
2.4.8 銷(xiāo)的選擇設(shè)計(jì)
根據(jù)臺(tái)架的設(shè)計(jì)要求，為Q235標(biāo)準(zhǔn)GB / T 91 - 3x14 -在設(shè)計(jì)的錐形銷(xiāo)材料的選擇。根據(jù)查得的尺寸畫(huà)出銷(xiāo)的三維實(shí)體圖（圖2.17）。
圖2.17 銷(xiāo)
2.4.9 螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
選取材料45并畫(huà)出三維實(shí)體圖。
螺桿的零件圖（圖2.18）：
圖2.18 螺桿（絲杠）的零件圖
螺桿的三維實(shí)體圖（圖2.19）：
圖2.19 螺桿（絲杠）
2.4.10 螺桿的強(qiáng)度校核計(jì)算
計(jì)算軸的強(qiáng)度校核時(shí)，應(yīng)依據(jù)軸的具體受載和應(yīng)力情況，采用相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。本設(shè)計(jì)中，螺桿主要是計(jì)算扭矩，則計(jì)算按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件。
（2.1）
這種算法是只按軸所受的扭矩來(lái)計(jì)算軸的強(qiáng)度，軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度前提為：
式中：“扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa；T軸的扭矩，n.mm；；
——為軸的抗扭截面系數(shù)， n——為軸的轉(zhuǎn)數(shù)，p——為軸傳遞的功率，d——為計(jì)算截面處軸的直徑，mm；——為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa?！?
依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，選取的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是25-45Mpa. T=15 kN.m。截面處軸的直徑為18mm。用數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算實(shí)際的扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力為12.86兆帕，理論表明，符合設(shè)計(jì)性能要求因此，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力和螺母配合處軸的尺寸選擇合理。
2.4.11 墊片的選擇設(shè)計(jì)
墊圈一般被放置在螺母與被連接件之間，通常采用扁平型的金屬環(huán)，墊圈的使用是為了庇護(hù)被連接件的外端，防止螺母對(duì)連接件的力過(guò)大導(dǎo)致被連接件的表面受到磨損或者破損。，減少螺母對(duì)被連接件的壓力。此處選擇墊圈的目的是起固定作用，需要選用了兩個(gè)墊圈——一個(gè)在M10螺母處，另一個(gè)在螺桿的把手處。（圖2.20）M10螺母配合的選用GB 93—87（d=10.2，s=b=2.6，0
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