基于SolidWorks的臺虎鉗結構的改造及其功能的拓展【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

本科畢業(yè)設計（論文）通過答辯 目 錄 1 緒論 . 1 2 普通機用臺虎鉗的結構設計 . 1 用臺虎鉗的工作原理 . 1 臺虎鉗各個零件的設計 . 2 定鉗座的設計 . 2 動鉗身的結構設計 . 4 塊螺母的結構設計 . 5 口板的結構設計 . 6 定鉗口板用螺釘?shù)慕Y構設計 . 7 定活動鉗身用螺釘?shù)慕Y構設計 . 8 10 的選擇設計 . 9 . 10 . 10 桿的強度校核計算 . 11 . 12 3 對臺虎鉗的部件（鉗口）的結構改進 . 12 口的分析設想 . 12 . 14 的選擇設計 . 15 . 16 . 16 4 臺虎鉗結構的裝配 . 17 虎鉗的爆炸視圖 . 17 形鉗口的臺虎鉗效果示意圖： . 17 5臺虎鉗使用功能方法的拓展 . 18 形塊使用 . 18 工繞制彈簧 . 18 正小鋼材 . 18 6 結論 . 19 致謝 . 20 參考文獻 . 21 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 機械加工中，臺虎鉗是較為常見的裝夾工具，它分機同和手用兩種， 都是利用兩鉗 口作定位基準，靠絲扛、螺母傳送機械力的原理進行工作的。臺虎鉗結構簡單，裝夾迅速。 加工時 省時省力 ，提高了加工效率、加工精度、產(chǎn)品質(zhì)量。但是臺虎鉗也有其不足之處，如 不能較好的裝夾外形較為復雜和不規(guī)則工件 。主要原因是臺虎鉗鉗口是平直的， 不適于裝夾球形，特別是圓柱形工件。機加工時工件易位移，有時工件還會飛出機床臺面。為此，特對臺虎鉗的鉗口進行結構的改進設計，以滿足其使用功能的要求，使其更加的實用化。 普通臺虎鉗的主要功能是夾緊工件，以使加工方便、快捷。本論文利用普通臺虎鉗的特性 ，對其使用功能 進行了 拓展， 如充當劃線 平臺、繞制彈簧、校正小鋼材等。使 臺虎鉗的功能更加全面化。 根據(jù)使用條件的不同，加工環(huán)境的不同，人們還會對臺虎鉗進行進一步的改進創(chuàng)新 和功能的拓展 ，會有越來越多不同的結構使臺虎鉗的使用功能多樣化、全面化。 2 普通機用 臺虎鉗的結構設計 用臺虎鉗的工作原理 機用虎鉗是一種在機床工作臺上用來夾持工件、以便于對工件進行加工的夾具。 機用臺虎鉗裝配圖采用了俯視圖、主視圖、三維立體圖和一個表示單獨零件的爆炸視圖來表達。主視圖采用了全剖視圖，反映臺虎鉗的工作原理和零件間的裝配關系。俯視圖反映了固定鉗身的結構形狀。 主視圖基本上反映了臺虎鉗的工作原理：旋轉長軸帶動活動鉗身作水平方向左右移動，夾緊工件進行切削加工。 主視圖反映了主要零件的裝配關系：長柄螺母將導向座與長柄連接，螺桿竄過套筒通過螺桿螺母與活動鉗身連接，長柄螺母將固定鉗身和長柄連接，螺釘將兩塊鉗口板分別與固定鉗身和活動鉗身連接。 機用虎鉗 （ 圖 1） 由固定鉗座 1、鉗口板 2、活動鉗身 4、螺桿 8和方塊螺母9等零件組成。當用扳手轉動螺桿 8時，由于螺桿 8的左邊用開口銷卡住，使它只能在固定鉗座 1的兩圓柱孔中轉動，而不能沿軸向移動，這時螺桿 8就帶動方塊螺母 9，使活動鉗身 4沿 固定鉗座 1的內(nèi)腔作直線運動。方塊螺母 9與活動鉗身 4用螺釘 3連成整體，這樣使鉗口閉合或開放，便于夾緊和卸下零件。 （ 圖 1） 固定鉗座 1 在裝配件中起支承鉗口板 2、活動鉗身 4、螺桿 8 和方塊螺母 9等零件的作用，螺桿 8 與固定鉗座 1 的左、右端分別以 12H8/ 18H8/動鉗身 4與方塊螺母 9以 20H8/隙配合 1。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 固定鉗座 1 的左、右兩端是由 12 18平的兩圓柱孔組成，它支承螺桿 8在兩圓柱孔中轉動，其中間是空腔，使方塊螺母 9帶動活動鉗身 4沿固定鉗座 1作直線運動。 圖 1 普通臺虎鉗的裝配圖 臺虎鉗各個零件的設計 定鉗座的設計 根據(jù)固定鉗座的零件圖畫出三維實體圖 ，選取材料為 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 固定鉗座的零件圖 （圖 2） : 圖 2固定鉗座的零件圖 固定鉗身的三維實體圖 （ 圖 3、圖 4）： 圖 3 固定鉗身（上視） 圖 4 固定鉗身（下視） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 動鉗身的結構設計 根據(jù)活動鉗身的零件圖畫出三維實體圖 ，選取材料為 。 活動鉗身的零件圖 （ 圖 5）： 圖 5活動鉗身的零件圖 活動鉗身的三維實體圖 （ 圖 6、圖 7、圖 8 不同視角的三維圖）： 圖 6 活動鉗 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 圖 7 活動鉗身 圖 8 活動鉗身 塊螺母的結構設計 根據(jù)方塊螺母的零件圖畫出三維實體圖 3，選取材料為 方塊螺母的零件圖 6（ 圖 9）： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 圖 9 方塊螺母的零件圖 方塊螺母的三維實體圖 （ 圖 10）： 圖 10 方塊螺母 口板的結構設計 根據(jù)鉗口板的零件圖畫出三維實體圖 ，選取材料為 45 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 鉗口板的零件圖 （ 圖 11）： 圖 11 鉗口板零件圖 鉗口板的三維實體圖 （ 圖 12）： 圖 12 鉗口板 定 鉗口板用螺釘?shù)慕Y構設計 根據(jù)設計需求和臺虎鉗的使用性能要求，本設計中選取標準件螺釘 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 68 取材料為 取設計手冊可得相關尺寸，根據(jù) 查 得的相關尺寸設計得 鉗口板用螺釘?shù)娜S實體圖 （ 圖 13）： 圖 13 固定鉗口板用螺釘 定活動鉗身用螺釘?shù)慕Y構設計 根據(jù)固定活動鉗身用螺釘?shù)牧慵D畫出三維實體圖 。 固定活動鉗身用螺釘?shù)牧慵D （ 圖 14）： 圖 14 固定活動鉗身用螺釘?shù)牧慵D 固定活動鉗身用螺釘?shù)娜S實體圖 （圖 15）： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 圖 15 固定活動鉗身用螺釘 母 選擇設計 根據(jù)設計需求和臺虎鉗的使用性能要求，本設計中選取標準件螺母 6174 2000 0，選取材料為 35。查取設計手冊可得相關尺寸，根據(jù)查得的相關尺寸設計得螺母 16）。 圖 16 螺母 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 的選擇設計 根據(jù)設計需求和臺虎鉗的使用性能要求，本設計中選取標準件 91 3取材料為 取設計手冊可得相關尺寸，根據(jù)查得的相關尺寸設計得銷的三維實體圖 （圖 17） 。 圖 17 銷 桿的結構設計 根據(jù)螺桿的零件圖畫出三維實體圖，選取材料為 45。 螺桿的零件圖 （圖 18） ： 圖 18 螺桿（絲杠）的零件圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 螺桿的三維實體圖 （圖 19） ： 圖 19 螺桿（絲杠） 桿的強度校核計算 進行軸的強度校核計算時，應根據(jù)軸的具體受載及應力情況，采取相應 的計算方法，并恰當?shù)剡x取其許用應力。本設計中，螺桿主要是扭矩，則應該按扭轉強度條件計算。 這種方法是只按軸所受的扭矩來計算軸的強度，軸的扭轉強度條件為： 式中： 扭轉切應力， T 軸所受的扭矩， 軸的抗扭截面系數(shù)， n 軸的轉數(shù)， p 軸傳遞的功率， d計算截面處軸的直徑， 許用扭轉切應力， 根據(jù)國家標準，選取許用扭轉切應力為 25T=15 面處軸的直徑為 18入數(shù)據(jù)可算得實際扭轉切應力為 理論相比可知符合設計使用性能的要求。所以，和螺母配合處軸的尺寸選擇合理。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 片的選擇設計 為了使螺桿在固定鉗身里能夠較好的定位，特配備兩個墊圈，一個用于和一個用在螺桿的把手方位與固定鉗身的配合使用。 和 母配合使用的 彈簧 墊圈 （圖 20） 選用標準件，按 3 87，相關尺寸為： d=s=b=0m=料為 65 面氧化 。 圖 20 墊圈 螺桿的把手方位與固定鉗身的配合使用的墊圈選用標準件，按 3 87，相關尺寸為：d=s=b= 0m=料選取為 3 對臺虎鉗的部件（鉗口）的結構改進 口的分析設想 機械加工中，臺虎鉗是較為常見的裝夾工具，它分機同和手用兩種， 都是利用兩鉗口作定位基準，靠絲扛、螺母傳送機械力的原理。其結構簡單，裝夾迅速，所以被人們稱道。但是臺虎鉗也有其不足之處，如襲夾外形較為復雜和不規(guī)則工 件時，就力不從心了。主要原因是臺虎鉗鉗口是平直的， 不適于裝夾球形，特 別 是圓柱形工件。機加工時工件易位移，有時工件還會飛出機床臺面。為此， 我們對臺虎鉗的鉗口部位進行了改造，使之能裝夾各種工件。 具體方法是， 按 原鉗口大小制一對對稱的 如圖 21)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 圖 21 該 用 時 需將原鉗口卸下，裝上 即可使用 。 若工件是單件或批 量 小 ， 也可不卸原鉗口 ， 直接將新鉗口裝上。另外， 還可以使用一塊 樣就形成了工件和鉗口之間呈三條 線定位接觸加緊；如果使用兩塊 在此基礎上，我們進一步設計制作了一系列鉗口 (如圖 22)。 圖 22 22 22 22拆方便 ， 夾緊力平衡， 并能實現(xiàn)自動補償。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 圖 22 可形 成 三線和四線接觸夾緊。 圖 22 上述三種鉗口在使用時只需將其卡在原鉗口上，并用緊固螺釘 (圖 27)緊固即可。 根據(jù)工件與 可以分為短 形塊，前者限制工件兩個自由度，后者限制工件四個自由度。 對中性好，即能使工件的定位基準軸線對中在 左右方向上不會發(fā)生偏移，且安裝方便； 應用范圍較廣。不論定位基準是否經(jīng)過加工，不論是完整的圓柱面還是局部圓弧面，都可采用 0、 90和 120，其中以 90應用最多。其典型結構和尺寸均已標準化 (見國標附圖 23、 圖 24、 表 1)。 碳深 1.2 火硬度為 60 64 圖 23 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 圖 24 表 1 寸 V 形鉗口的選擇設計 此次設計為改裝普通臺虎鉗的平面鉗口為 13，以更好的加緊圓柱工件。 此 合國家標準和本設計的要求，可得出臺虎鉗 圖 25） 圖 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 V 形鉗口的實例設計 此 次 設 計 中 選 取 一 組 數(shù) 據(jù) 為 例 ， 有 關 尺 寸 如 下 ：N=42,35D45,B=40,8,b=形鉗口（圖 26）。 圖 26 固螺釘?shù)倪x擇 固定 /T 5783合設計要求，即可選取 螺釘 （圖 7） 就能滿足緊固要求。 圖 27 緊固 口螺栓 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 4 臺虎鉗結構的裝配 虎鉗的爆炸視圖 爆炸視圖 (圖 28)能夠較好的展示臺虎鉗各個零件之間的關系，它從三維立體的角度闡明了臺虎鉗的結構，給人們直觀直接的視覺感受。 圖 28 臺虎鉗爆炸視圖 上 V 形鉗口的臺虎鉗效果示意圖： 利用 成裝配體的功能對設計改進的臺虎鉗進行組裝，生成效果示意圖（圖 29）。 圖 29 此示意圖只是表示了一個方面，只是在活動鉗身上裝有 時形成三線接觸夾緊，根據(jù)需要也可以同時在固定鉗 身上裝上 時形成四線接觸夾緊。另外如果是 滿足大 批量生產(chǎn) 使用 ，應該將平直鉗口卸下，再裝上 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 5 臺虎鉗使用功能方法的拓展 V 形塊使用 利用普通臺虎鉗鉗口的開度可以調(diào)節(jié)以及兩塊鋼制鉗口表面的直線度、平面度、硬度、比較高的特點，在對小件圓柱體材料進行粗加工畫線時，可以把它當 為在對圓柱體材料如圓鋼進行畫線時，需要找出圓柱體的母線。這時往往需要有 斤頂把圓柱體支撐起來，然后再放到劃線平臺上進行畫線。使用該方法，可以不用 線平臺等工具也能完成小件圓柱體母線的畫 線工作。如圓鋼粗加工母線的劃法。 操作方法：把臺虎鉗的鉗口旋開一定得開度即鉗口的的距離，注意營銷與圓柱體的直徑，把材料直接放在鉗口上，然后用劃針沿著鉗口的平面劃出圓柱體材料的一條母線，再以這條母線為基準面畫出其他的母線。假如圓柱體材料要鋸開一個矩形的平面，那么可以量取鉗口張開的距離等于要加工的平面的寬，然后把材料放在鉗口上，沿著鉗口兩邊劃出線來，這樣就能夠同時劃出兩條圓柱的母線。這樣簡單、易操作。假如鉗口不夠平，可墊著鋼直尺進行畫線。如學生鉗工實習用直徑 32度 110圓鋼制作小鐵錘，就使用這種方 法，可以節(jié)省很多工、量具。 工繞制彈簧 這種方法也是利用普通臺虎鉗鉗口的夾緊力，用它來夾緊彈簧的鋼絲一端，配合其它工具就能繞制結構簡單的彈簧。因為在機械維修中會經(jīng)常遇到設備內(nèi)的彈簧折斷，在短時間內(nèi)很難買到原配件的情況下，就需要重新繞制彈簧。 操作方法：先把彈簧鋼絲折成一個直角，短邊約 20右，長邊是用來繞制彈簧用的，然后把短邊與芯棒一起夾在普通臺虎鉗鉗口上（靠近鉗口兩側），用鋼絲鉗或其它夾具夾緊鋼絲長邊一端繞制芯棒旋轉到所需要的彈簧長度就可以了。注意要選擇合適的芯棒，即棒的直徑要比原彈簧直 徑小一些，但又不能太小。 正小鋼材 利用普通臺虎鉗鉗口夾緊力的大小，可以校正不同規(guī)格的小鋼材。在校正時臺虎鉗的夾緊力應大于材料變形時所能承受的壓力的大小。一般用來校正小直徑的圓鋼、小面積的薄鋼板等。 操作：把工件夾在普通臺虎鉗的鉗口上，轉動手柄利用臺虎鉗鉗口的夾緊力，對工件的變形進行有效的校正。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 6 結論 在整個畢業(yè)設計階段，通過對 件 和 件 知識的學習，我了解到了 基本原理和具體運用方法。并且能夠運用 件對各種零件進行三維實體建模， 運用 零件進行工程圖的國標繪制。 掌握了利用 件中 件對裝配體進行動畫演示。在本文中我利用 件對 臺虎鉗及其改進結構 進行了三維造型，并利用配置完成了對 臺虎鉗 的三維實體設計和動畫演示制作，但還有很多不理解的地方需要更加努力的加強學習。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 致謝 畢業(yè)設計是我的大學學習生涯必經(jīng)的一個階段。為了更高質(zhì)量完成這個任務，我付出了很大的努力，克服了很多困難，但僅靠我個人的努力仍是遠 不能實現(xiàn)的。在整個設計及論文寫作過程中，我得到了很多老師的幫助，尤其是指導老師杜老師的耐心指導與悉心指正給我留下了深刻的印象。在此我再次對于他們的關心表