臺虎鉗加工畢業(yè)設計

1、XXXXXXXXXXXXX學院畢業(yè)課題機用虎鉗三維造型與工藝制作系 別 專 業(yè) 班 級 學生姓名 指導教師 年 月 日摘 要機械加工中，臺虎鉗是較為常見的裝夾工具，它分機用和手用兩種，都是利用兩鉗口作定位基準，靠絲杠，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，提高了加工效率和加工精度，提高了產品質量。本課題主要研究的是臺虎鉗底的主要零部件的設計、造型及實體裝配，同時對主要部件編寫加工工藝。研究的方法是運用 UG 的三維造型將模具造型出來； 至于加工方面， 先設計好加工工藝包括毛坯的選擇、刀具、切削用量、機床等等。通過對臺虎鉗的三維造型，可以提高自我的 UG 三維造

2、型的能力，加深了對模具設計的理解，從本質上提高了自我軟件應用能力。運用軟件的編程功能，對典型零件的編程，可以提高自己對數控加工工藝的理解，包括機床的選擇、刀具的選擇、切削用量的選擇等等。因此，本課題的研究不僅運用到 UG 的三維造型，而且讓我對零件設計和加工工藝認識提高了一個等級。關鍵詞：臺虎鉗設計，UG造型，加工工藝 目 錄1零件的分析與介紹11.1 臺虎鉗的分析11.2 臺虎鉗的部件的介紹12零件的造型.32.1 底座的造型32.2 絲杠的造型72.3 戶口板的造型82.4 圓螺釘的造型92.5 活動鉗口的造型122.6 大螺母的造型153臺虎鉗裝配圖183.1臺虎鉗的裝配184典型部件(

3、活動鉗口)的工藝分析194.1 毛坯的選擇204.2 定位基準的選擇204.3 加工順序的選擇204.4 刀具、機床、夾具、切削量的選擇20總結23致謝24參考文獻25II1零件的分析與介紹1.1 臺虎鉗的分析臺虎鉗是用來加持工件的通用夾具，主要是裝置在工作臺上，用以夾穩(wěn)加工工件，為鉗工車間必備工具。轉盤式的鉗體可旋轉，使工件旋轉到合適的工作位置。因此臺虎鉗對于機械加工來說意義非凡。臺虎鉗設計的特點：1、 耐用鑄鐵鉗身，高強度夾持力。2、 旋轉底座，功能多樣。3、 旋轉螺紋固定，保證使用順滑。4、 底部螺栓直接固定，夾持穩(wěn)定。5、 鍍鉻涂層，有效防蝕。臺虎鉗裝夾的原理是從傳動上講是螺旋傳動原理

4、，從受力上講是杠桿原理，更確切地講是輪軸原理。臺虎鉗中有兩種作用的螺紋：螺釘將鉗口固定在鉗身上、夾緊螺釘旋緊將固定鉗身緊固連接作用；旋轉絲杠，帶動活動鉗身相對固定鉗身移動，將絲杠的轉動轉變?yōu)榛顒鱼Q身的直線運動，把絲杠的運動傳到活動鉗身上傳動作用，起傳動作用的螺紋是傳動螺紋。圓柱外表面的螺紋是外螺紋，圓孔內表面的螺紋是內螺紋，內外螺紋往往成對出現。轉動臺虎鉗手柄，將鉗口打開，以后再反方向轉動手柄，開始反轉一點點時，鉗口并沒有動，這是為什么？是傳動的內外螺紋間存在間隙，間隙有的大、有的小，是在加工時螺紋尺寸有一定的偏差造成的。加工零件的尺寸不可能很準確，往往有一個尺寸范圍，在這一范圍內的尺寸都是可

5、以的。1.2 臺虎鉗的部件的介紹臺虎鉗各部件主要分為虎鉗底座、活動鉗口、圓螺絲釘、戶口板、大螺母、絲杠以及一些標準件（螺母、墊圈）。1XXXXXXXXX畢業(yè)設計 臺虎鉗設計與裝配 2零件的造型2.1 底座的造型2.1.1 底座的三維造型底座的三維造型設計是臺虎鉗的設計的一個重要內容，設計后的三維造型能清晰的反應了底座的特點，具體見圖 2.1.1具體的設計造型如下：圖 2.1.1（底座造型）具體設計造型如下：1. 第一步創(chuàng)建草圖完成后進行拉伸操作如圖 3圖 2.1.1.1（創(chuàng)建草圖）2.第二步完成草圖進行拉伸操作，對稱值為40如圖 2.1.1.2 圖 2.1.1.2（拉伸）3.第三步選擇低面為草

6、繪平面，具體做法如下圖，在 2.1.1.2 實體上創(chuàng)建草圖，尺寸具體見下圖.并完成草圖后進行拉伸操作，拉伸高度為14，最后求和操作，并對拉伸的特征進行倒圓角操作，倒圓角半徑為10。如圖 2.1.1.3 圖 2. 1.1.3（拉伸求和）4.第四步選擇俯視面為草繪平面，繪制草圖，完成后進行拉伸求差操作，如圖 2.1.1.417 圖 2.1.1.4（a） 圖 2.1.1.4(b)（拉伸求差）5.第五步選擇特征下的打孔命令，孔的中心位置(位于前端的孔)如圖 2.1.1.5，孔的直徑為12mm,深度為20mm尖角118deg。 圖 2.1.1.5（打孔）6.第六步 繼續(xù)（后端）孔的操作孔的定位中心與前端

7、孔的平面位置相同。沉頭孔的尺寸分別為直徑30mm,孔深度2mm，直徑18mm，深度限制為值，深度50mm，尖角118deg，如圖 2.1.1.6。如圖 2.1.1.6（沉頭孔）繼續(xù)孔的操作，選擇當前為螺紋孔尺寸、如圖 2.1.1.7，螺紋孔，螺紋深度為12mm，尺寸深度14mm尖角118deg。最后打兩側打沉頭孔尺寸為沉頭孔直徑25mm，沉頭孔深度2mm，孔徑11mm，孔深度貫通體。完成如圖圖2.1.1.7 (a)（螺紋孔） 圖2.1.1.7 （b）7.第七步選擇特征操作下的邊倒圓操作選中底座四個角，進行邊倒圓角度為10mm，在以地面為草繪平面，如圖2.1.1.8所示完成草圖的繪制。并拉伸求差

8、操作。最后以前端面為草繪平面，完成草圖繪制嗎，進行拉伸求差操作。完成后并保存操作。如圖2.1.1.9。圖2.1.1.8（a） 圖2.1.1.8（b）圖2.1.1.9 圖2.1.1.9（完成圖）2.1.2 底座的二維造型 圖2.1.2.1（ 底座二維圖）2.2 絲杠的造型2.2.1 絲杠的三維造型1.第一步，在草圖下，建立草圖曲線，然后在建模里回轉操作，然后倒圓角，最后建立外螺紋，螺距為8mm.具體見圖 2.2.1圖2.2.1 （絲杠的三維造型）2.2.2絲杠的二維造型圖2.2.2 （絲杠的二維造型）2.3 護口板的造型2.3.1 護口板的三維造型1.第一步，在草圖里，創(chuàng)建長為80mm寬為22，

9、 的長方形如圖 2.3.1.1 圖 2.3.1.1（建立長方形）2.第二步，在建模里拉伸實體，高,9mm，如圖 2.3.1.2圖 2.3.1.2（拉伸實體）3.第三步，創(chuàng)建埋頭孔，埋頭孔直徑17mm埋頭孔角度90deg直徑9mm，貫通體， 如圖 2.3.1.3圖 2.3.1.3 （打孔）2.3.2 護口板的二維造型 圖 2.3.2 護口板二維造型圖2.3.2 護口板二維平面圖2.4 圓螺釘的造型2.4.1 圓螺釘的三維造型1.第一步，創(chuàng)建一個圓柱體，直徑26mm高度8mm，如圖 2.4.1.1。然后在原始圓柱體上在創(chuàng)建一個圓柱體，直徑8mm高度2mm，如圖 2.4.1.2。圖 2.4.1.1（

10、建圓柱1） 圖 2.4. 1.2（建圓柱2）2.第二步，繼續(xù)創(chuàng)建圓柱體，直徑10mm高度12mm，最后在3個圓柱體求和如圖2.4.1.3。圖 2.4.1.3（建圓柱3）3.第三步，創(chuàng)建螺紋并倒角，距離為1mm。如圖2.4.1.4。 圖 2.4.1.4（螺紋） 圖 2.4.1.4（倒角） 4.第四步，創(chuàng)建孔操作如圖 2.4.1.5，然后打孔，孔直徑4mm深度4mm，如圖 2.4.1.6 圖 2.4.1.5（建孔） 圖 2.4.1.6（打孔）2.4.2 圓螺釘的二維造型圖 2.4.2 圓螺釘二維造型2.5 活動鉗口的造型2.5.1活動鉗口的三維造型1.第一步，以XY為草繪平面，繪制如圖2.5.1.

11、1所示進行拉伸操作，高度為18mm。 圖 2.5.1.1（創(chuàng)建草圖） 圖 2.5.1.2（拉伸實體）2.第二步，以拉伸后的體的上面為草繪平面繪制草圖并拉伸求和操作。拉伸高度為10，如圖 2.5.1.3。圖 2.5.1.3（創(chuàng)建草圖拉伸）3.第三步，以YZ為草繪平面，繪制草圖拉伸長度24，如圖 2.5.1.4 圖 2.5.1.4（草圖） 圖 2.5.1.4（拉伸）4.第四步，以零件的上頂面為草繪平面，拉伸求差，拉伸長度為20。如圖 2.5.1.5 圖 2.5.1.5（草圖） 圖 2.5.1.5（拉伸）5.第五步，打沉頭孔沉頭孔直徑28mm，沉頭孔深度8mm，直徑20mm并倒角，半徑為3，如圖2.

12、5.1.6圖 2.5.1.6（打孔并倒角）6.第六步，打螺紋孔螺紋深度12mm，深度16mm如圖 2.5.1.7。圖 2.5.1.7（螺紋孔）2.5.2活動鉗口的二維造型圖 2.5.2 活動鉗口二維造型2.6 大螺母的造型2.6.1 大螺母的三維造型1.第一步，啟用螺旋線圈數40/8，螺距8mm如圖 2.6.1.1 圖 2.6.1.1（創(chuàng)建螺旋線）2.第二步，以xz平面為草繪平面，并進行掃掠。定位方法強制方向為z軸。如圖2.6.1.2 圖2.6.1.2（掃掠a） 圖2.6.1.2（掃掠b） 3.第三步，以yx面為草繪平面，拉伸操作。拉伸距離38mm如圖 2.6.1.3 圖 2.6.1.3（a）

13、 圖 2.6.1.3（b）4.第四步，以創(chuàng)建好體的頂面為草繪平面，繪制草圖，拉伸操作，距離21，求和如圖 2.6.1.4圖 2.6.1.4（a） 圖 2.6.1.4（b）5.第五步，創(chuàng)建螺紋孔，螺紋孔尺寸M10*1.5螺紋深度18mm，尺寸深度20mm如圖 2.6.1.5 圖 2.6.1.5（創(chuàng)建螺紋）2.6.2 大螺母的二維造型 圖2.6.2.1（大螺母的二維造型）XXXXXXX畢業(yè)設計 臺虎鉗設計與裝配3機用虎鉗裝配圖3.1機用虎鉗的裝配3.1.1 機用虎鉗二維平面圖根據圖紙上的裝配關系，通過裝配約束，將各個零件裝配到一起，裝配明細白表如下：圖3.1.1機用虎鉗零件裝配明細表3.1.2機用

14、虎鉗的三維造型裝配圖圖3.1.2（零件裝配圖）3.1.3機用虎鉗的三維爆炸圖圖3.1.3（爆炸畫圖）4活動鉗口的工藝分析4.1活動鉗口三維造型圖圖4.1 活動鉗口三維圖4.2毛坯的選擇機用虎鉗活動鉗口毛坯主要是鑄件，特點是在冷卻過程中會產生鑄造內應力，導致鑄件在加工過程中產生變形，需要去應力退火，并且需要表面淬火處理。材料一般選擇在 HT150 以上，主要成型方法有鑄造，其優(yōu)點是：鑄造材料廣泛，價格低廉；設備簡單，投資少；鑄件形狀與零件比較接近。減少切削量。其缺點是：鑄造組織疏松，晶粒粗大，力學性能較差，鑄造工序多。4.3定位基準的選擇4.3.1 粗基準的選擇以活動鉗口的底面為粗基準，該底面是

15、平面，鑄造時有一定的精度，可以作為粗基準。依據選擇的粗基準，對側面和表面進行粗精加工，以及孔的粗加工，這樣有利于保證加工精度和尺寸的要求，符合基準統一和基準重合的原則。4.3.2 精基準的選擇以加工后的上表面為精基準，對孔、內腔以及底面加工可保證一定的尺寸精度和相互位置精度。4.4加工順序的選擇活動鉗口加工時，應先加工面后加工孔，以加工好的面來定位，加工孔，以平面為精基準加工孔，這樣不僅為孔的加工提供了穩(wěn)定可靠的精基準，同時還可以使孔的加工余量較為均勻。由于活動鉗口的孔在表面上，先加工好平面，鉆孔時，鉆頭不易引偏，擴孔或絞孔時，刀具也不易崩刃。加工階段粗、精分開，粗、精分開也可及時發(fā)現毛坯缺陷

16、，避免更大的浪費；同時還能根據粗、精加工的不同要求來合理選擇設備，有利于提高生產率。4.5刀具、機床、夾具、切削量的選擇4.5.1 機床的選擇根據活動鉗口特點選擇VDF850加工中心來進行加工制造。圖4.2 數控加工中心4.5.2活動鉗口的加工工藝 通過對活動鉗口毛坯的選擇后，對工件進行定位和加緊，確定好加工順序后，制定該活動鉗口的加工工藝如下：圖4.1活動鉗口加工工藝表4.1 活動鉗口加工工藝表工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車 間101三爪自定心卡盤XK-3J1VDF850加工中心數控加工車間工步號工 步 內 容刀具號刀具規(guī)格mm主軸轉速r/min進給量mm/min背吃刀量mm量具1

17、夾持工件100x502將工件毛坯端面見光T10盤刀5501250.23粗加工R40的輪廓T120飛刀330080014粗加工R24的輪廓T120飛刀33008001游標卡尺5粗加工長為90寬為7高為20的臺階T120飛刀33008001游標卡尺6精加工R40的輪廓T510合金刀28004004游標卡尺7精加工R24的輪廓T510合金刀28004004游標卡尺8精加工長為90寬為7高為20的臺階T510合金刀28004004游標卡尺9打定心孔T6定心鉆300080010在工件中心打20通孔T320鉆頭4504011粗銑削中心孔28x8沉頭孔T420飛刀33008001游標卡尺12精銑削中心孔28

18、x8沉頭孔T510合金刀28004004游標卡尺工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車 間202三爪自定心卡盤XK-3J1VDF850加工中心數控加工車間工步號工 步 內 容刀具號刀具規(guī)格mm主軸轉速r/min進給量mm/min背吃刀量mm量具1夾持已完成工件2銑削工件表面至厚度尺寸為36T10盤刀5501251.5深度游標卡尺3粗銑R40輪廓，留余量T120飛刀33008001游標卡尺4粗銑R24輪廓，留余量T120飛刀33008001游標卡尺5精銑R40輪廓T510合金刀28004004游標卡尺6精銑R24輪廓T510合金刀28004004游標卡尺工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設備車

19、 間203液壓虎鉗XK-J1VDF850加工中心數控加工車間工步號工 步 內 容刀具號刀具規(guī)格mm主軸轉速r/min進給量mm/min背吃刀量mm量具1夾持已完成工件2打定心孔T6定心鉆30008003定位基準，兩點距離40，到工件中心距離204在工件兩點上打兩個7.8x14螺紋底孔T77.8鉆頭450405攻M8螺紋 25XXXXXXX畢業(yè)設計 臺虎鉗設計與裝配總 結本次畢業(yè)課題意義重大，使我達到了理論與實際相結合的目的。同時也具有了設計機床的方案論證能力，和結構設計合理性能力。另外，我在這一次畢業(yè)設計過程中，利用了UGNX6.0軟件，基本達到了可單獨熟練操作的標準，另外對CAD軟件也有了一定的了解。畢業(yè)設計是我們第一次認真辛苦完成的一項比較成型的成果，是我們以后從事機械設計之路的開始，它不僅是對我們大學知識進行的一個反饋和復習，也是讓我們把理論和實際進行了一次真正的結合。對我們來說，是一次實實在在的考核，更是挑戰(zhàn)。通過這次設計培養(yǎng)了我們運用知識的能力，并進一步鞏固了所學專業(yè)知識，擴大了知識面，提高了我們參與實際工作的能力和信心。同時，也看到了我們知識