【正文】 目前，快速進(jìn)退臺(tái)虎鉗以其良好的工作效率和可靠性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各行業(yè)的鉗工臺(tái)和機(jī)床上，預(yù)計(jì)未來幾年以快速進(jìn)退臺(tái)虎鉗為代表的人性化臺(tái)虎鉗工具將有可能全面取代現(xiàn)有的傳統(tǒng)臺(tái)虎鉗工具。 ② 確定臺(tái)式虎鉗的參數(shù)及設(shè)計(jì)方案。 ④ 臺(tái)式虎鉗的主要零件圖繪制。 ⑥ 閱讀和翻譯英文文獻(xiàn)，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。臺(tái)虎鉗是常見的夾具之一，有簡(jiǎn)練緊湊，夾緊力度強(qiáng)，易于操作使用等特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)和裝配是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。論文根據(jù)臺(tái)式虎鉗的特點(diǎn)，對(duì)其臺(tái)式虎鉗進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)部分主要包括：固定鉗座設(shè)計(jì)；活動(dòng)鉗身設(shè)計(jì)；鉗口板設(shè)計(jì)；運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等。然后將裝配體導(dǎo)入U(xiǎn)G軟件的運(yùn)動(dòng)仿真界面，并利用軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和動(dòng)力學(xué)仿真。最后對(duì)臺(tái)式虎鉗進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高其穩(wěn)定性，可靠性，讓本設(shè)計(jì)能夠真正的投入到日常生產(chǎn)操作中，使其切實(shí)能夠?yàn)闄C(jī)械廠的生產(chǎn)線改造做出貢獻(xiàn)。 motivation stimulation。本論文的主要內(nèi)容包括：(1)根據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)要求，提出臺(tái)式虎鉗的結(jié)構(gòu)方案，并對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。(3)對(duì)臺(tái)式虎鉗結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬裝配，對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行干涉檢驗(yàn)，并進(jìn)一步完善樣機(jī)。臺(tái)式虎鉗設(shè)計(jì)的意義：在現(xiàn)代生產(chǎn)制造中，臺(tái)式虎鉗是一種不可或缺的工藝設(shè)備，它直接影響著零件的加工精度、生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，所以臺(tái)式虎鉗的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況臺(tái)虎鉗為鉗工必備工具，也是鉗工的名稱來源原因，因?yàn)殂Q工的大部分工作都是在臺(tái)鉗上完成的，比如據(jù)、銼、鏨，以及零件的裝配和拆卸 ，用途極為廣泛。目前，簡(jiǎn)單的、傳統(tǒng)的臺(tái)虎鉗工具已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需要。另外，近年來，由于生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展與勞動(dòng)力價(jià)格升高，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家中、低檔臺(tái)虎鉗產(chǎn)品生產(chǎn)加速向第三世界轉(zhuǎn)移，本土只生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品。夾具工業(yè)在現(xiàn)代社會(huì)中具有“不衰亡工業(yè)”之稱，世界夾具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在每年600億至650億美元。用夾具成型的制件具有高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，這是其他加工工藝所無法達(dá)到的。將高新技術(shù)應(yīng)用于夾具的設(shè)計(jì)與制造，已成為當(dāng)今社會(huì)快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證。差別主要表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：體制不順，基礎(chǔ)薄弱；人才急缺，在科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)等方面投入資金太少；工藝工裝水平低，且配套性不好，利用率低；專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，協(xié)作性差；夾具材料及夾具相關(guān)技術(shù)落后。未來我國(guó)夾具將朝著大型化、精密化、多功能化、標(biāo)準(zhǔn)化、快速成型方向發(fā)展。臺(tái)式虎鉗的重要性科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，臺(tái)式虎鉗在工業(yè)生產(chǎn)中的使用極為廣泛，如汽車、電器、儀器儀表、機(jī)械制造、航空航天、輕工業(yè)產(chǎn)品等行業(yè)，有60%~90%的零部件需用臺(tái)式虎鉗加工。新材料的推廣應(yīng)用，如工程塑料、粉末冶金、合金壓鑄、玻璃成型等工藝也需要臺(tái)式虎鉗來完成批量生產(chǎn)。沒有高水平的模具就沒有高水平的產(chǎn)品，是制造業(yè)的一個(gè)共識(shí)。采用臺(tái)式虎鉗成型工藝生產(chǎn)零部件，具有高效、節(jié)能、成本低、保證質(zhì)量等一系列優(yōu)點(diǎn)，能適應(yīng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)和不斷的更新?lián)Q代。臺(tái)式虎鉗在生產(chǎn)加工時(shí)的用途臺(tái)式虎鉗在機(jī)械加工中的作用：（1）保證加工精度采用臺(tái)式虎鉗安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由臺(tái)式虎鉗保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。另外，采用臺(tái)式虎鉗后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，明顯地降低了生產(chǎn)成本。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。當(dāng)采用氣壓、液壓等夾緊裝置裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。例如，臺(tái)式虎鉗設(shè)計(jì)往往也是工程技術(shù)人員解決高難度零件加工的主要工藝手段之一。(2)對(duì)虎鉗進(jìn)行系統(tǒng)分析和功能分析，并在此基礎(chǔ)上確定臺(tái)式虎鉗的設(shè)計(jì)方案。(4)對(duì)臺(tái)式虎鉗的裝配體進(jìn)行分析。 2 總體方案的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中，充分考慮到臺(tái)虎鉗的功能需求和與系統(tǒng)的配合需求，在具體實(shí)現(xiàn)的過程中，以系統(tǒng)的可靠性與易用為準(zhǔn)則，盡量把鉗工用臺(tái)虎鉗設(shè)計(jì)成為一個(gè)功能齊全、可靠性高且易于使用的產(chǎn)品。 規(guī)格和主要參數(shù)本工程設(shè)計(jì)名稱：臺(tái)虎鉗本普通臺(tái)虎鉗的規(guī)格: 鉗口最大張開度80mm本普通臺(tái)虎鉗技術(shù)參數(shù):表21 臺(tái)虎鉗技術(shù)參數(shù)鉗口寬度鉗口高度鉗口最大張開度100mm30mm80mm兩鉗口的平行度、兩鉗口對(duì)導(dǎo)軌面的垂直度：≤ 要求（1）獨(dú)立完成的詳細(xì)設(shè)計(jì)；（2）圖紙繪制和標(biāo)注應(yīng)符合國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；（3）設(shè)計(jì)或論文應(yīng)在教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成；（4）論文書面材料的形成應(yīng)符合學(xué)院相關(guān)規(guī)定?；顒?dòng)鉗身通過導(dǎo)軌與 臺(tái)虎鉗固定鉗身的導(dǎo)軌作滑動(dòng)配合。當(dāng)搖動(dòng)手柄使絲杠旋轉(zhuǎn)，就可以帶動(dòng)活動(dòng)鉗身相對(duì)于固定鉗身作軸向移動(dòng)，起夾緊或放松的作用。在固定鉗身和活動(dòng)鉗身上，各裝有鋼制鉗口，并用螺釘固定。鉗口經(jīng)過熱處理淬硬，具有較好的耐磨性。轉(zhuǎn)座上有三個(gè)螺栓臺(tái)虎鉗的規(guī)格以鉗口的寬度表示，有100mm、125mm、150mm等?；剞D(zhuǎn)式臺(tái)虎鉗其結(jié)構(gòu)和工作原理如圖所示：臺(tái)虎鉗中有兩種作用的螺紋孔，用以與鉗臺(tái)固定[2]。臺(tái)虎鉗是用來夾持工件的通用夾具，常用的有固定式和回轉(zhuǎn)式兩種。圓柱外表面的螺紋是外螺紋，圓孔內(nèi)表面的螺紋是內(nèi)螺紋，內(nèi)外螺紋往往成對(duì)出現(xiàn)?；顒?dòng)鉗身通過導(dǎo)軌與固定鉗身的導(dǎo)軌配合。當(dāng)搖動(dòng)手柄時(shí)，絲杠旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)活動(dòng)鉗身相對(duì)于固定鉗身作軸向移動(dòng)，在鉗口的作用下夾緊或放松物件[3]。另外，在固定鉗身和活動(dòng)鉗身上，各有用螺釘固定的鋼制且制有交叉網(wǎng)紋的鉗口，起夾緊、防滑的作用。圓形開槽固定鉗身隱含著可旋動(dòng)的滑槽語義；棱角分明的鉗體結(jié)合有弧度的曲線，傳達(dá)工具硬朗、穩(wěn)固的機(jī)械工具品質(zhì)。固定鉗身與活動(dòng)鉗身張合作用、鉗口交叉網(wǎng)紋等借鑒仿生動(dòng)物嘴巴、牙齒形態(tài)，抽象提煉工業(yè)基本形態(tài)。 色彩分析產(chǎn)品采用單一的深藍(lán)色涂飾符合設(shè)計(jì)車間產(chǎn)品的要求，具有理性、現(xiàn)代、工業(yè)的語義。在機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)，工件切削等重體力、高噪音的生產(chǎn)環(huán)境里，穩(wěn)定工人的情緒，營(yíng)造色彩舒適的環(huán)境很重要，因而冷靜、平穩(wěn)的藍(lán)色在此處使用得很恰當(dāng)。 人機(jī)關(guān)系分析臺(tái)虎鉗是車間里用于夾緊固定工件，幫助鉗工對(duì)工件進(jìn)行再加工，如鋸斷、打磨等操作，解決了鉗工夾緊工件的困難。而加上回轉(zhuǎn)功能后，鉗工只需要扳轉(zhuǎn)夾緊螺栓手柄，調(diào)整固定鉗身到最適加工位置，仍可在原地進(jìn)行加工工件，減少身體扭動(dòng)活動(dòng)。此外，鉗身的寬度、高度都符合人機(jī)尺寸；絲桿手柄、夾緊螺栓的手柄考慮到了省力問題，加大了手柄條的長(zhǎng)度，一方面應(yīng)用了杠桿省力的原理，降低工人操作強(qiáng)度；另一方面，設(shè)計(jì)的手柄是活動(dòng)的，可供兩側(cè)使用，即可推又可拉，同時(shí)也滿足雙手操作使用。工藝方法分析臺(tái)虎鉗零部件繁多，主要涉及到鑄鐵、鋼材料的成型加工工藝。運(yùn)用砂型鑄造工藝，再經(jīng)打磨，處理粗糙度等方法成型。螺栓、螺釘則是采用Q235材料，應(yīng)用相似的成型工藝加工而成。鉗口由45鋼經(jīng)過鍛造，提高硬度與韌性，再經(jīng)熱處理淬硬，具有較好的耐磨性。表面處理采用烤漆，鍍層工藝，起防水、防蝕、防銹作用[4]。特殊處理部分主要在鉗口和絲桿部分，鉗口因?yàn)椴捎玫墓ば蜉^為復(fù)雜，有鍛造、磨削鉗口和底平面、淬硬，應(yīng)用工藝水平較高。除此之外，整體鉗身部分有較大倒角，也經(jīng)過加工打磨，處理得很得當(dāng)。該類零件特點(diǎn)是形狀不規(guī)則，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。其作用主要是固定連接，與桌面和臺(tái)面連接緊固的；還有一部分是和其他零件配合連接；固定其他零件，為其他零件提供安裝區(qū)域。 固定鉗座的零件圖 活動(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HT150。 活動(dòng)鉗身的零件圖 鉗口板的結(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 。 鉗口板零件圖 固定鉗口板用螺釘?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——GB/T 68，選取材料為Q235。圖13 固定鉗口板用螺釘 螺釘三維實(shí)體圖 螺母的選擇設(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)件螺母——GB/T 6174—2000—M10[10]，選取材料為35。查取設(shè)計(jì)手冊(cè)可得相關(guān)尺寸。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。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，選取許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為2545Mpa. T=15 。 Mpa，與理論相比可知符合設(shè)計(jì)使用性能的要求。 墊片的選擇設(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M10螺母的配合使用，另一個(gè)用在螺桿的把手方位與固定鉗身的配合使用。選用標(biāo)準(zhǔn)件，按GB 93—87，相關(guān)尺寸為：d=，s=b=，0m= 材料為65 Mn、表面氧化。4 臺(tái)虎鉗的主要零件的加工工藝 固定鉗身加工 圖紙分析在了解零件形狀和結(jié)構(gòu)之后，應(yīng)檢查零件視圖是否正確、足夠，表達(dá)是否直觀、清楚，繪制是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差以及技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)是否齊全、合理等。其中零件圖中的圖形都是采用主視圖的畫法，這樣就已經(jīng)能夠表達(dá)清楚零件的各部分尺寸。幾何元素分析：該工件外形復(fù)雜，包含了平面、圓弧面、孔等幾何元素,其中，圓弧面在設(shè)計(jì)的過程中利用導(dǎo)動(dòng)進(jìn)行切除。零件結(jié)構(gòu)工藝性好還是差對(duì)其工藝過程的影響非常大，不同結(jié)構(gòu)的零件盡管都能滿足使用性能要求，但它們的加工方法和制造成本卻可能有很大的差別。零件結(jié)構(gòu)工藝性審查是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，要憑借豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)。首先我們應(yīng)當(dāng)清楚工藝安排應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語、符號(hào)、計(jì)量單位和編號(hào)都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。選用工序集中的方式加工不僅能夠保證加工精度、充分利用了現(xiàn)有設(shè)備，而且也減少了工件裝夾次數(shù)，利于保證表面間的位置精度，縮短了生產(chǎn)加工時(shí)間，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。特別要分析主要表面的技術(shù)要求，因主要表面的加工確定了零件工藝過程的大致輪廓。（1）首先加工后要求達(dá)到一定的精度要求。（3）零件的外輪廓要光滑。而對(duì)于需要很少的數(shù)控機(jī)床就能加工完零件全部?jī)?nèi)容的情況,數(shù)控加工工序的劃分一般按照下列方法進(jìn)行： （1） 以一次安裝所進(jìn)行的加工作為一道工序。（3）以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序。所以綜合考慮具體情況和經(jīng)濟(jì)性,機(jī)床設(shè)備、現(xiàn)有的工裝設(shè)備等因素,為了更好的完成加工, 我模擬了2個(gè)加工工序方案。工序一，第一次裝夾然后進(jìn)行粗精加工使工件達(dá)到加工精度。方案二:以粗精加工劃分需要兩道工序。工序二，裝夾工件進(jìn)行精加工，再掉頭，再進(jìn)行精加工。這樣兩道工序就能完成零件的加工,定位基