基于SolidWorks的臺(tái)虎鉗結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)（論文）通過(guò)答辯 目 錄 1 緒論 . 1 2 普通機(jī)用臺(tái)虎鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 1 用臺(tái)虎鉗的工作原理 . 1 臺(tái)虎鉗各個(gè)零件的設(shè)計(jì) . 2 定鉗座的設(shè)計(jì) . 2 動(dòng)鉗身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 4 塊螺母的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 5 口板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 6 定鉗口板用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 7 定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 8 10 的選擇設(shè)計(jì) . 9 . 10 . 10 桿的強(qiáng)度校核計(jì)算 . 11 . 12 3 對(duì)臺(tái)虎鉗的部件（鉗口）的結(jié)構(gòu)改進(jìn) . 12 口的分析設(shè)想 . 12 . 14 的選擇設(shè)計(jì) . 15 . 16 . 16 4 臺(tái)虎鉗結(jié)構(gòu)的裝配 . 17 虎鉗的爆炸視圖 . 17 形鉗口的臺(tái)虎鉗效果示意圖： . 17 5臺(tái)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(jié)論 . 19 致謝 . 20 參考文獻(xiàn) . 21 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 機(jī)械加工中，臺(tái)虎鉗是較為常見的裝夾工具，它分機(jī)同和手用兩種， 都是利用兩鉗 口作定位基準(zhǔn)，靠絲扛、螺母?jìng)魉蜋C(jī)械力的原理進(jìn)行工作的。臺(tái)虎鉗結(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、加工精度、產(chǎn)品質(zhì)量。但是臺(tái)虎鉗也有其不足之處，如 不能較好的裝夾外形較為復(fù)雜和不規(guī)則工件 。主要原因是臺(tái)虎鉗鉗口是平直的， 不適于裝夾球形，特別是圓柱形工件。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)臺(tái)虎鉗的鉗口進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，以滿足其使用功能的要求，使其更加的實(shí)用化。 普通臺(tái)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(tái)虎鉗的特性 ，對(duì)其使用功能 進(jìn)行了 拓展， 如充當(dāng)劃線 平臺(tái)、繞制彈簧、校正小鋼材等。使 臺(tái)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(huì)對(duì)臺(tái)虎鉗進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)創(chuàng)新 和功能的拓展 ，會(huì)有越來(lái)越多不同的結(jié)構(gòu)使臺(tái)虎鉗的使用功能多樣化、全面化。 2 普通機(jī)用 臺(tái)虎鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 用臺(tái)虎鉗的工作原理 機(jī)用虎鉗是一種在機(jī)床工作臺(tái)上用來(lái)夾持工件、以便于對(duì)工件進(jìn)行加工的夾具。 機(jī)用臺(tái)虎鉗裝配圖采用了俯視圖、主視圖、三維立體圖和一個(gè)表示單獨(dú)零件的爆炸視圖來(lái)表達(dá)。主視圖采用了全剖視圖，反映臺(tái)虎鉗的工作原理和零件間的裝配關(guān)系。俯視圖反映了固定鉗身的結(jié)構(gòu)形狀。 主視圖基本上反映了臺(tái)虎鉗的工作原理：旋轉(zhuǎn)長(zhǎng)軸帶動(dòng)活動(dòng)鉗身作水平方向左右移動(dòng)，夾緊工件進(jìn)行切削加工。 主視圖反映了主要零件的裝配關(guān)系：長(zhǎng)柄螺母將導(dǎo)向座與長(zhǎng)柄連接，螺桿竄過(guò)套筒通過(guò)螺桿螺母與活動(dòng)鉗身連接，長(zhǎng)柄螺母將固定鉗身和長(zhǎng)柄連接，螺釘將兩塊鉗口板分別與固定鉗身和活動(dòng)鉗身連接。 機(jī)用虎鉗 （ 圖 1） 由固定鉗座 1、鉗口板 2、活動(dòng)鉗身 4、螺桿 8和方塊螺母9等零件組成。當(dāng)用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿 8時(shí)，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(zhuǎn)動(dòng)，而不能沿軸向移動(dòng)，這時(shí)螺桿 8就帶動(dòng)方塊螺母 9，使活動(dòng)鉗身 4沿 固定鉗座 1的內(nèi)腔作直線運(yùn)動(dòng)。方塊螺母 9與活動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(hào)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(zhuǎn)動(dòng)，其中間是空腔，使方塊螺母 9帶動(dòng)活動(dòng)鉗身 4沿固定鉗座 1作直線運(yùn)動(dòng)。 圖 1 普通臺(tái)虎鉗的裝配圖 臺(tái)虎鉗各個(gè)零件的設(shè)計(jì) 定鉗座的設(shè)計(jì) 根據(jù)固定鉗座的零件圖畫出三維實(shí)體圖 ，選取材料為 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)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(shí)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(hào)交流 401339828 或 11970985 4 動(dòng)鉗身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)活動(dòng)鉗身的零件圖畫出三維實(shí)體圖 ，選取材料為 。 活動(dòng)鉗身的零件圖 （ 圖 5）： 圖 5活動(dòng)鉗身的零件圖 活動(dòng)鉗身的三維實(shí)體圖 （ 圖 6、圖 7、圖 8 不同視角的三維圖）： 圖 6 活動(dòng)鉗 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 圖 7 活動(dòng)鉗身 圖 8 活動(dòng)鉗身 塊螺母的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)方塊螺母的零件圖畫出三維實(shí)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(hào)交流 401339828 或 11970985 6 圖 9 方塊螺母的零件圖 方塊螺母的三維實(shí)體圖 （ 圖 10）： 圖 10 方塊螺母 口板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)鉗口板的零件圖畫出三維實(shí)體圖 ，選取材料為 45 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)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(shí)體圖 （ 圖 12）： 圖 12 鉗口板 定 鉗口板用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)需求和臺(tái)虎鉗的使用性能要求，本設(shè)計(jì)中選取標(biāo)準(zhǔn)件螺釘 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 68 取材料為 取設(shè)計(jì)手冊(cè)可得相關(guān)尺寸，根據(jù) 查 得的相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)得 鉗口板用螺釘?shù)娜S實(shí)體圖 （ 圖 13）： 圖 13 固定鉗口板用螺釘 定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)固定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)牧慵D畫出三維實(shí)體圖 。 固定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)牧慵D （ 圖 14）： 圖 14 固定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)牧慵D 固定活動(dòng)鉗身用螺釘?shù)娜S實(shí)體圖 （圖 15）： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 圖 15 固定活動(dòng)鉗身用螺釘 母 選擇設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)需求和臺(tái)虎鉗的使用性能要求，本設(shè)計(jì)中選取標(biāo)準(zhǔn)件螺母 6174 2000 0，選取材料為 35。查取設(shè)計(jì)手冊(cè)可得相關(guān)尺寸，根據(jù)查得的相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)得螺母 16）。 圖 16 螺母 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 的選擇設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)需求和臺(tái)虎鉗的使用性能要求，本設(shè)計(jì)中選取標(biāo)準(zhǔn)件 91 3取材料為 取設(shè)計(jì)手冊(cè)可得相關(guān)尺寸，根據(jù)查得的相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)得銷的三維實(shí)體圖 （圖 17） 。 圖 17 銷 桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)螺桿的零件圖畫出三維實(shí)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(hào)交流 401339828 或 11970985 11 螺桿的三維實(shí)體圖 （圖 19） ： 圖 19 螺桿（絲杠） 桿的強(qiáng)度校核計(jì)算 進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(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，螺桿主要是扭矩，則應(yīng)該按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算。 這種方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)度條件為： 式中： 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， T 軸所受的扭矩， 軸的抗扭截面系數(shù)， n 軸的轉(zhuǎn)數(shù)， p 軸傳遞的功率， d計(jì)算截面處軸的直徑， 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，選取許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 25T=15 面處軸的直徑為 18入數(shù)據(jù)可算得實(shí)際扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 理論相比可知符合設(shè)計(jì)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(hào)交流 401339828 或 11970985 12 片的選擇設(shè)計(jì) 為了使螺桿在固定鉗身里能夠較好的定位，特配備兩個(gè)墊圈，一個(gè)用于和一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)件，按 3 87，相關(guān)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(biāo)準(zhǔn)件，按 3 87，相關(guān)尺寸為：d=s=b= 0m=料選取為 3 對(duì)臺(tái)虎鉗的部件（鉗口）的結(jié)構(gòu)改進(jìn) 口的分析設(shè)想 機(jī)械加工中，臺(tái)虎鉗是較為常見的裝夾工具，它分機(jī)同和手用兩種， 都是利用兩鉗口作定位基準(zhǔn)，靠絲扛、螺母?jìng)魉蜋C(jī)械力的原理。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾迅速，所以被人們稱道。但是臺(tái)虎鉗也有其不足之處，如襲夾外形較為復(fù)雜和不規(guī)則工 件時(shí)，就力不從心了。主要原因是臺(tái)虎鉗鉗口是平直的， 不適于裝夾球形，特 別 是圓柱形工件。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， 我們對(duì)臺(tái)虎鉗的鉗口部位進(jìn)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(duì)對(duì)稱的 如圖 21)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 圖 21 該 用 時(shí) 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(chǔ)上，我們進(jìn)一步設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)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(shí)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(gè)自由度，后者限制工件四個(gè)自由度。 對(duì)中性好，即能使工件的定位基準(zhǔn)軸線對(duì)中在 左右方向上不會(huì)發(fā)生偏移，且安裝方便； 應(yīng)用范圍較廣。不論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過(guò)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(yīng)用最多。其典型結(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化 (見國(guó)標(biāo)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(hào)交流 401339828 或 11970985 15 圖 24 表 1 寸 V 形鉗口的選擇設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)為改裝普通臺(tái)虎鉗的平面鉗口為 13，以更好的加緊圓柱工件。 此 合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和本設(shè)計(jì)的要求，可得出臺(tái)虎鉗 圖 25） 圖 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 V 形鉗口的實(shí)例設(shè)計(jì) 此 次 設(shè) 計(jì) 中 選 取 一 組 數(shù) 據(jù) 為 例 ， 有 關(guān) 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(shè)計(jì)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(hào)交流 401339828 或 11970985 17 4 臺(tái)虎鉗結(jié)構(gòu)的裝配 虎鉗的爆炸視圖 爆炸視圖 (圖 28)能夠較好的展示臺(tái)虎鉗各個(gè)零件之間的關(guān)系，它從三維立體的角度闡明了臺(tái)虎鉗的結(jié)構(gòu)，給人們直觀直接的視覺感受。 圖 28 臺(tái)虎鉗爆炸視圖 上 V 形鉗口的臺(tái)虎鉗效果示意圖： 利用 成裝配體的功能對(duì)設(shè)計(jì)改進(jìn)的臺(tái)虎鉗進(jìn)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(gè)方面，只是在活動(dòng)鉗身上裝有 時(shí)形成三線接觸夾緊，根據(jù)需要也可以同時(shí)在固定鉗 身上裝上 時(shí)形成四線接觸夾緊。另外如果是 滿足大 批量生產(chǎn) 使用 ，應(yīng)該將平直鉗口卸下，再裝上 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 5 臺(tái)虎鉗使用功能方法的拓展 V 形塊使用 利用普通臺(tái)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(diǎn)，在對(duì)小件圓柱體材料進(jìn)行粗加工畫線時(shí)，可以把它當(dāng) 為在對(duì)圓柱體材料如圓鋼進(jìn)行畫線時(shí)，需要找出圓柱體的母線。這時(shí)往往需要有 斤頂把圓柱體支撐起來(lái)，然后再放到劃線平臺(tái)上進(jìn)行畫線。使用該方法，可以不用 線平臺(tái)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(tái)虎鉗的鉗口旋開一定得開度即鉗口的的距離，注意營(yíng)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(zhǔn)面畫出其他的母線。假如圓柱體材料要鋸開一個(gè)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(lái)，這樣就能夠同時(shí)劃出兩條圓柱的母線。這樣簡(jiǎn)單、易操作。假如鉗口不夠平，可墊著鋼直尺進(jìn)行畫線。如學(xué)生鉗工實(shí)習(xí)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(tái)虎鉗鉗口的夾緊力，用它來(lái)夾緊彈簧的鋼絲一端，配合其它工具就能繞制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的彈簧。因?yàn)樵跈C(jī)械維修中會(huì)經(jīng)常遇到設(shè)備內(nèi)的彈簧折斷，在短時(shí)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(gè)直角，短邊約 20右，長(zhǎng)邊是用來(lái)繞制彈簧用的，然后把短邊與芯棒一起夾在普通臺(tái)虎鉗鉗口上（靠近鉗口兩側(cè)），用鋼絲鉗或其它夾具夾緊鋼絲長(zhǎng)邊一端繞制芯棒旋轉(zhuǎn)到所需要的彈簧長(zhǎng)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(tái)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(shí)臺(tái)虎鉗的夾緊力應(yīng)大于材料變形時(shí)所能承受的壓力的大小。一般用來(lái)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(tái)虎鉗的鉗口上，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄利用臺(tái)虎鉗鉗口的夾緊力，對(duì)工件的變形進(jìn)行有效的校正。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 6 結(jié)論 在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，通過(guò)對(duì) 件 和 件 知識(shí)的學(xué)習(xí)，我了解到了 基本原理和具體運(yùn)用方法。并且能夠運(yùn)用 件對(duì)各種零件進(jìn)行三維實(shí)體建模， 運(yùn)用 零件進(jìn)行工程圖的國(guó)標(biāo)繪制。 掌握了利用 件中 件對(duì)裝配體進(jìn)行動(dòng)畫演示。在本文中我利用 件對(duì) 臺(tái)虎鉗及其改進(jìn)結(jié)構(gòu) 進(jìn)行了三維造型，并利用配置完成了對(duì) 臺(tái)虎鉗 的三維實(shí)體設(shè)計(jì)和動(dòng)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(qiáng)學(xué)習(xí)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我的大學(xué)學(xué)習(xí)生涯必經(jīng)的一個(gè)階段。為了更高質(zhì)量完成這個(gè)任務(wù)，我付出了很大的努力，克服了很多困難，但僅靠我個(gè)人的努力仍是遠(yuǎn) 不能實(shí)現(xiàn)的。在整個(gè)設(shè)計(jì)及論文寫作過(guò)程中，我得到了很多老師的幫助，尤其是指導(dǎo)老師杜老師的耐心指導(dǎo)與悉心指正給我留下了深刻的印象。在此我再次對(duì)于他們的關(guān)心表