【正文】 用虎鉗設(shè)計(jì) 22 鉗口的創(chuàng)建 創(chuàng)建 “鉗口主體 ”特征 單擊特征工具欄中 “拉伸 ”按鈕，單擊 “放 置 ”→“ 定義 ”點(diǎn)擊 “TOP”作為草繪平面，單擊 “草繪 ”按鈕，進(jìn)入草繪模式。 單擊工具欄中 “直線 ”按鈕，在草繪平面上繪制如圖 340 所示點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕，選擇 ， “確定 ”完成創(chuàng)建。如圖 339 所示。草繪平面上繪制如圖 338 所示螺紋截面，點(diǎn)擊對話框中 “確定 ”按鈕。如圖 336 所示。 圖 336 創(chuàng)建 “倒角 ”特征 單擊工具欄中 “倒角 ”按鈕，選擇 “角度 *D”,角度輸入 45176。 圖 334 圖 335 基于 Pro/e 軟件的機(jī)用虎鉗設(shè)計(jì) 20 絲杠的創(chuàng)建 創(chuàng)建 “絲杠主體 ”特征 單擊特征工具欄中 “旋轉(zhuǎn) ”按鈕，單擊 “放置 ”→“ 定義 ”點(diǎn)擊 “RIGHT”作為草繪平面，單擊 “草繪 ”按鈕，進(jìn)入草繪模式。單擊工具欄中 “鏡像 ”按鈕，選取以 “RIGHT”為中心線，點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕。 圖 332 圖 333 創(chuàng)建 “活動(dòng)掌底面螺紋孔 ”特征 單擊孔工具， 點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕。 創(chuàng)建 “活動(dòng)掌左側(cè)螺紋孔 ”特征 單擊孔工具， 點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕。單擊工具欄中 “鏡像 ”按鈕，選取以 “RIGHT”為中心線，點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕。點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕。 創(chuàng)建 “活動(dòng)掌右側(cè)孔 ”特征 單擊特征工具欄中 “拉伸 ”按鈕，單擊 “放置 ”→“ 定義 ”點(diǎn)擊 “右側(cè)面 ”作為草繪平面，單擊 “草繪 ”按鈕，進(jìn)入草繪模式。 單擊工具欄中 “直線 ”按鈕，在草繪平面上繪制如圖 329 所示，去除材料。深度為 32，點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕。 基于 Pro/e 軟件的機(jī)用虎鉗設(shè)計(jì) 18 活動(dòng)掌的創(chuàng)建 創(chuàng)建 “活動(dòng)掌主體 ”特征 單擊特征工具欄中 “拉伸 ”按鈕，單擊 “放置 ”→“ 定義 ”點(diǎn)擊 “TOP”作為草繪平面，單擊 “草繪 ”按鈕，進(jìn)入草繪模式。點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕。單擊工具欄中 “陣列 ”按鈕，選取以軸為中心，旋轉(zhuǎn) 4 個(gè)， 90176。如圖 326 所示。在草繪平面上繪制如圖 325 所示，深度為 20，點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕。 單擊工具欄中 “矩形 ”按鈕，在草繪平面上繪制如圖 324 所示，深度為 24，點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕，如圖 324 所示。 單擊工具欄中 “直線 ”按鈕，在草繪平面上繪制如圖 322 所示點(diǎn) 擊工具欄中 “√”按鈕，如圖 323 所示。如圖 320 所示。分布。 單擊工具欄中 “直線 ”按鈕，在草繪平面上繪制如圖 319 所示點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕。 單擊工具欄中 “創(chuàng)建圓 ”按鈕，在草繪平面上繪制如圖 318 所示點(diǎn)擊工具欄中“√”按鈕，將拉伸深度值改為 1，單擊 “確定 ”，完成矩形創(chuàng)建。 單擊工具欄中 “直線 ”按鈕，在草繪平面上繪制如圖 316 所示點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕，如圖 317 所示。如圖 315 所示。 圖 313 圖 314 創(chuàng)建 “底座 V 型槽 ”特征 單擊特征工具欄中 “拉伸 ”按鈕，單擊 “放置 ”→“ 定義 ”點(diǎn)擊 “底座側(cè)面 ”作為草繪平面，單擊 “草繪 ”按鈕，進(jìn)入草繪模式。 在草繪平面上繪制如圖 312 所示，將拉伸深度值改為 22，單擊 “確定 ”，完成矩形創(chuàng)建。 在草繪平面上繪制如圖 310 所示， ， 點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕，如圖 311 所示。 單擊工具欄中 “直線 ”按鈕，在草繪平面上繪制如圖 38 所示點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕，如圖 39 所示。如圖 37 所示。 圖 35 圖 36 創(chuàng)建 “底座底槽 ”特征 單擊特征工具欄中 “拉伸 ”按鈕，單擊 “放置 ”→“ 定義 ”點(diǎn)擊 “矩形頂面 ”作為草繪平面，單擊 “草繪 ”按鈕，進(jìn)入草繪模式。 11 創(chuàng)建 “倒角 ”特征 單擊工具欄中 “倒圓角 ”按鈕，選擇 “ ”，單擊 “確定 ”,完成 “倒圓角 ”創(chuàng)建，如圖 33 所示 圖 33 圖 34 單擊工具欄中 “創(chuàng)建圓 ”按鈕，在草繪平面上繪制如圖 34 示點(diǎn)擊工具欄中 “√”按鈕，將拉伸深度值改為 10，單擊 “確定 ”，完成矩形創(chuàng)建。 單擊工具欄中 “創(chuàng)建矩形 ”按鈕，在草繪平面上繪制如圖 31 所示點(diǎn)擊工具欄中“√”按鈕，將拉伸深度值改為 38，單擊 “確定 ”，完成矩形創(chuàng)建。 基于 Pro/e 軟件的機(jī)用虎鉗設(shè)計(jì) 10 虎鉗主要零件的創(chuàng)建 底座的創(chuàng)建 新建文件 單擊工具欄中 “新建 ”按鈕，在 “新建 ”對話框中選 “零件 “和 “實(shí)體 ”，輸入文件名“dizuo”，單擊 “確定 ”進(jìn)入設(shè)計(jì)界面。 Pro/Engineer 是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（ Ribs）、槽（ Slots）、倒角（ Chamfers）和抽殼（ Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于操作者來說是更自然，更直觀，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價(jià)格也更便宜。例如，一旦工程詳圖有改變， NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個(gè)庫，使得每一個(gè)獨(dú)立 用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡易和靈活。 1． 參數(shù)化設(shè)計(jì) 相對于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無論多么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特 征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。是現(xiàn)今主流的 CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。如圖 24 所示 圖 24 為機(jī)用虎鉗裝配圖 機(jī)用虎鉗使用的注意事項(xiàng) 機(jī)虎鉗應(yīng)牢固地安裝在工作臺(tái)上，不可松動(dòng)，而且要盡可能地安裝在靠工作臺(tái)腳上以減少工作時(shí)的震動(dòng)； 在機(jī)虎鉗上夾持工件時(shí)，用力要恰當(dāng)，既要將工件夾牢固，也不要用力過猛，以防將螺桿或螺母拉壞；工件要盡量夾在中間；夾持精密工件時(shí)要用軟鉗口鐵； 有砧座的虎鉗允許在該處施以小型的錘擊工作，其他部位不允許用錘敲擊； 要經(jīng)常拆開虎鉗，去除污垢，清除滑動(dòng)面與螺桿上的鐵屑，并在螺桿、螺母處加注潤滑油。俯視圖可取外形圖，側(cè)重表達(dá)機(jī)用虎鉗的外形，其次在外形圖上取局部視圖，表達(dá)出鉗口板的螺釘連接關(guān)系。 7 選擇其他視圖和表達(dá)方法 左視圖可將螺母軸線及活動(dòng)鉗身放置在固定鉗身上安裝孔的軸線位置，然后取半剖畫出。這樣，其中 6 種零件在主視圖上都可表達(dá)出來，能夠?qū)⒘慵g的裝配關(guān)系、相互位置以及工作原理清晰地表達(dá)出來。 圖 23 機(jī)用虎鉗各組成部分零件 機(jī)用虎鉗裝配圖的表達(dá)方案 主視圖的選擇 從部件的裝配示意圖及拆卸過程可以看出， 9 種零件有 3 種零件集中裝配在絲杠 7 上，而且該部件前后對稱。最后擰下螺釘 11 四個(gè)，卸下兩塊壓板 10，取出活動(dòng)掌 6。再旋下絲杠 7，向虎鉗左端抽出絲杠。然后擰下螺釘 12 四個(gè)，即可卸下底盤 2。 下面給出機(jī)用虎鉗的裝配示意圖。底盤裝在底座 1 上，并可調(diào)節(jié)任意角度，調(diào) 角度后用螺栓 13 鏈接。其工作原理如下： 圓柱銷 8 鏈接手輪 9 與絲杠 7，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪 9 帶動(dòng)絲杠 7 旋轉(zhuǎn)，使活動(dòng)掌 6 在鉗體 4上左右移動(dòng)，以夾緊或松動(dòng)工件。 如圖 21 所示。） 5 機(jī)用虎鉗的工作原理 機(jī)用虎鉗是安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，用于夾緊工件，以便進(jìn)行切削加工的一種通用工具。 機(jī)用虎鉗的規(guī)格 機(jī)虎鉗的規(guī)格是以鉗口的長度來標(biāo)稱的；規(guī)格有 7 100、 12 150、 200（毫米）。 基于 Pro/e 軟件的機(jī)用虎鉗設(shè)計(jì) 4 第二章 機(jī)用虎鉗概述 機(jī)用虎鉗的基本信息 機(jī)用虎鉗的結(jié)構(gòu) 機(jī)用虎鉗主要由以下幾個(gè)部件組成： 底座：用來支撐底盤及鉗體； 底盤：用來 支掌鉗體，并可帶動(dòng)鉗體旋轉(zhuǎn)； 鉗體：安裝在底座上面，用來和支掌活動(dòng)掌及工件； 活動(dòng)掌：用來收緊或放松鉗身，從而夾緊工件； 鉗口：夾緊工件時(shí)鉗口接觸工件的部份，可置換； 壓板：用來活動(dòng)掌固定在鉗體上； 絲杠：用來連接鉗體與活動(dòng)掌，并帶動(dòng)活動(dòng)掌作軸向運(yùn)動(dòng)； 手輪：安裝在絲杠右端，使絲杠作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 螺栓、螺母：用來固定虎鉗的各部件。 （ 5）保證工藝紀(jì)律 在生產(chǎn)過程中使用夾具，可確保生產(chǎn)周期、生產(chǎn)調(diào)度等工藝秩序。 （ 4）改善工人的勞動(dòng)條件 用夾具裝夾工件具有方便、省力、安全的優(yōu)點(diǎn)。 （ 3）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。 （ 2）提高生產(chǎn)率、降低成本 用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時(shí)；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。但要達(dá)到預(yù)期的加工效果，除了正確的加工方法外，夾具的作用也是不可忽視的。工件裝夾情況的好壞，將直接影響工件的加工精度。從定位到夾緊的全過程，稱為裝夾。將工件裝好，就是在機(jī)床上確定工件相對于刀具的正確位置，這一過程稱為定位。 按夾緊的動(dòng)力源分類 夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。它 具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)，但比組合夾具精度高、效能高、架構(gòu)緊湊。 （ 5）拼裝夾具。 （ 4）組合夾具。 （ 3）可調(diào)夾具。 （ 2）專用夾具。 按夾具的使用特點(diǎn)分類 （ 1）通用夾具。 夾具的分類 夾具是機(jī)械制造廠里使用的一種工藝裝備，可以從不同角度對機(jī)床夾具進(jìn)行分類。 機(jī)床夾具概述 機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。為了提高數(shù)字化產(chǎn)品在國際市場的競爭能力，我們必須加強(qiáng)工藝試驗(yàn)研究。計(jì)算機(jī)輔助三維設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中，讓學(xué)生利用計(jì)算機(jī)表達(dá)設(shè)計(jì)零件的三維模型并對其進(jìn)行工程分析，虛擬裝配等，使學(xué)生更易于理解、更加 基于 Pro/e 軟件的機(jī)用虎鉗設(shè)計(jì) 2 直觀化，能擴(kuò)展學(xué)生設(shè)計(jì)思路，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)沒有相應(yīng)的夾具是不能在短時(shí)間內(nèi)生 產(chǎn)出產(chǎn)品，夾具也開始不斷的演變，由以往的變成組合夾具，這樣既可以節(jié)省成本同時(shí)也節(jié)省了設(shè)計(jì)專用夾具的時(shí)間。生產(chǎn)夾具的目的 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。 設(shè)計(jì)夾具目的 對工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的 影響而變動(dòng)。迄今為止，夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具 (刀具、夾具、量具、模具 )之一。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。 工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或 花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上，虎鉗屬于第二種裝夾方法。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，則使用專門的夾具。 摘 要 在機(jī)械制造中，工件在機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)保證工件相對于刀具及切削運(yùn)動(dòng)，處于一個(gè)正確的空間位置；對于批量生產(chǎn)，還應(yīng)保證整批工件在同一加工工位上，所占據(jù)空間位置不變。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過通用夾具逐個(gè)保證。 本次課題的內(nèi)容是 設(shè)計(jì)一磨床機(jī)用虎鉗，使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（ Pro/E）完成整體機(jī)構(gòu)建模與裝配，加載伺服電機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，得出結(jié)論。 根據(jù)我們所學(xué)的《機(jī)床夾具》《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》研究了機(jī)用虎鉗的組成構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)虎鉗具有簡練緊湊，夾緊力度強(qiáng)，增利特性好，易于操作使用等特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 通用夾具 Pro/E 運(yùn)動(dòng)