精密虎鉗設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)研究【含9張cad圖紙+文檔全套資料】

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（1）鞏固我們?cè)诖髮W(xué)里所學(xué)的知識(shí)，也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的綜合性的檢驗(yàn)； （2）加強(qiáng)我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料；? （3）樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)我們的實(shí)際工作能力；? （4）通過(guò)對(duì)雙自由度虎鉗的設(shè)計(jì)及相關(guān)研究，使我學(xué)習(xí)和雙自由度虎鉗的有關(guān)知識(shí)，了解虎鉗在機(jī)床和加工中心的用途、意義以及設(shè)計(jì)虎鉗需要掌握的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀； （5）結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，針對(duì)雙自由度虎鉗的設(shè)計(jì)要求，掌握設(shè)計(jì)虎鉗的基本流程和設(shè)計(jì)要點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵及發(fā)展方向，最終提高自身的設(shè)計(jì)能力和綜合素質(zhì)。 （6）通過(guò)零件圖，裝配圖繪制，使我們對(duì)于AutoCAD繪圖軟件的使用能得到進(jìn)一步的提高。 2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì) 2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外針對(duì)夾具的研究較早，其中包括最基本、最常用的夾具——虎鉗。從國(guó)際上看俄國(guó)、德國(guó)和美國(guó)是組合夾具的主要生產(chǎn)國(guó)[9]。當(dāng)前國(guó)際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國(guó)內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步成熟為國(guó)際貿(mào)易中的一個(gè)品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計(jì)資料，但歐美市場(chǎng)上一套用于加工中心的央具，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴[10]。 我國(guó)針對(duì)夾具研究起步較晚，國(guó)內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代，但在廣大科研院所、高校等人員的共同努力下，使我國(guó)的夾具取得了巨大成就。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)以及數(shù)控技術(shù)的成熟，夾具的重要性體現(xiàn)的越來(lái)越重要[11-12]。在數(shù)控設(shè)備上，虎鉗通常是用來(lái)夾持工件的通用夾具，目前我國(guó)虎鉗可以分為以下幾種： ①固定式虎鉗[13] 固定式虎鉗由固定鉗體、活動(dòng)鉗體、滑心、螺桿(絲桿)，鉗座、手柄、鉗口等組成。鉗座與固定鉗體鑄成一體，兩側(cè)有孔，以便安裝在工作臺(tái)上，滑心與活動(dòng)鉗體鑄成一體，與固定鉗體方子L配合?；南旅娴牟蹆?nèi)裝有鋸齒形螺紋的絲桿，搖手柄插入絲桿的一端，轉(zhuǎn)搖手柄使絲桿旋轉(zhuǎn)，絲桿在螺母內(nèi)作軸向移動(dòng)，帶動(dòng)活動(dòng)鉗體前進(jìn)或后退，使鉗口合攏或張開(kāi)。如圖1.1所示。 圖1.1 固定式虎鉗 ②活動(dòng)式虎鉗 活動(dòng)式虎鉗的固定鉗體不直接安裝在工作臺(tái)上，而是裝在帶有可移動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)盤(pán)上，轉(zhuǎn)盤(pán)上有幾只螺孔和工作臺(tái)連接。鉗體和轉(zhuǎn)盤(pán)座通過(guò)兩只螺栓連接可將鉗體轉(zhuǎn)動(dòng)成任何角度，以便把夾持的工件轉(zhuǎn)到更合適的操作位置，旋緊螺栓即予固定。如圖1.2所示。 圖1.2 活動(dòng)式虎鉗 ③桌夾式虎鉗 桌虎鉗與臺(tái)虎鉗不同之點(diǎn)是，桌虎鉗在下面多一個(gè)螺旋夾緊裝置，不一定要固定在一定地方，可隨意移動(dòng)，體積不大，重量輕，拆裝、攜帶方便，適用于儀器儀表工業(yè)加工裝配，維修夾持小型工件之用。如圖1.3所示。 圖1.3 桌夾式虎鉗 ④多用式臺(tái)虎鉗 多用式臺(tái)虎鉗的鉗口與一般的臺(tái)虎鉗相同，但平鉗口下部制出一對(duì)帶有圓弧裝置的凹鉗口，專供夾持小直徑的鋼管或圓柱形工件以便加工時(shí)不使?jié)L動(dòng)。多用式臺(tái)虎鉗在它的固定鉗體上端還鑄出鐵砧面。便于對(duì)小工件進(jìn)行錘擊加工之用。如圖1.4所示。 圖1.4 多用式臺(tái)虎鉗 2.2 虎鉗行業(yè)現(xiàn)狀以及發(fā)展的趨勢(shì) 研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件總品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)[14]。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3-4年就要更新50～80％左右專用夾具[15]，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10～20％左右。 經(jīng)查閱資料可知，目前傳統(tǒng)的虎鉗存在眾多的不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[16-17]： （1） 可移動(dòng)性差?；Q往往固定在臺(tái)面上，不能按照所需要的方向進(jìn)行移動(dòng)或者進(jìn)給，造成生產(chǎn)效率低； （2） 可調(diào)整性差。由于傳統(tǒng)的虎鉗處于固定狀態(tài)，不能根據(jù)操作者的需求進(jìn)行調(diào)整，造成操作者勞動(dòng)強(qiáng)大大且效率低； （3） 通用性差。傳統(tǒng)虎鉗大多數(shù)只能針對(duì)某一特定情況下進(jìn)行使用，不能與數(shù)控設(shè)備配合使用。 目前，結(jié)合上述虎鉗的缺陷，未來(lái)的的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾方面[18]： （1） 通用性增強(qiáng)?；Q經(jīng)過(guò)改進(jìn)和完善，可以將虎鉗的底座與數(shù)控機(jī)床甚至更加先進(jìn)的設(shè)備結(jié)合使用，增大虎鉗的可使用范圍； （2） 增大虎鉗的自由度[19]。目前除了多用式臺(tái)虎鉗外，其余虎鉗的自由度收到了極大的限制，未來(lái)應(yīng)該朝向增大虎鉗的自由度方向發(fā)展，從而提高虎鉗的性能； （3） 完善虎鉗材料。目前虎鉗多數(shù)采用傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)，在使用過(guò)程中極易劃傷工件，未來(lái)應(yīng)該朝著柔性化方向發(fā)展，避免在使用虎鉗過(guò)程中劃傷工件。 參考文獻(xiàn) [1] 郭東海.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的探討[J].黑龍江科技信息，2011，23：287-288. 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[19] 高斌.巧用臺(tái)虎鉗鉗口[J].金屬加工(冷加工).2009(15)：43-46. 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 ２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）： 2.1 研究或解決的問(wèn)題 機(jī)械加工中，虎鉗是較為常見(jiàn)的裝夾工具，它分機(jī)用和手用兩種，都是利用兩鉗口作定位基準(zhǔn)，靠絲杠，螺母?jìng)魉蜋C(jī)械力的原理進(jìn)行工作的。虎鉗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單裝夾迅速，加工時(shí)省時(shí)省力，提高了加工效率和加工精度。提高了產(chǎn)品質(zhì)量。但是虎鉗也有其不足之處。如不能較好的裝夾外形較為復(fù)雜的工件。主要原因是虎鉗鉗口是平直的，不適于裝夾圓柱形工件，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)虎鉗進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)。以滿足更多使用功能的要求，使其更加的實(shí)用化。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合任務(wù)書(shū)的要求，擬解決的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面： （1）通過(guò)對(duì)查閱資料，掌握其虎鉗的重要性。 （2）掌握虎鉗設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)研究流程。 （3）了解精密虎鉗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能特點(diǎn)及設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀；了解精密加工對(duì)虎鉗的要求，總結(jié)精密虎鉗的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵及發(fā)展方向。 （4）設(shè)計(jì)一種兩個(gè)自由度的虎鉗，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，給出技術(shù)參數(shù)的計(jì)算說(shuō)明。 （5）學(xué)習(xí)AutoCAD，并繪制虎鉗的工程圖。 （6）撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，完成相應(yīng)的工程圖設(shè)計(jì)。 2.2 擬采用的研究手段 初步擬采用理論分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合的研究方法。針對(duì)虎鉗的設(shè)計(jì)主要采取以下方法： （1） 結(jié)合所學(xué)知識(shí)，首先對(duì)虎鉗分析，深入明白虎鉗用途和作用。 （2） 設(shè)計(jì)一種兩個(gè)自由度的虎鉗。本文擬采取橫向和縱向兩個(gè)自由度實(shí)現(xiàn)虎鉗的任意位置移動(dòng)，其中縱向?qū)к壟c機(jī)架相連，橫向?qū)к壟c橫向?qū)к壟浜希瑑蓚€(gè)導(dǎo)軌的移動(dòng)均采用絲杠螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，橫向?qū)к墶⒖v向?qū)к壱约盎Q的安裝結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.1所示。 圖2.1 虎鉗結(jié)構(gòu)示意圖 （3） 完成虎鉗的結(jié)構(gòu)和二維圖設(shè)計(jì)。 （4） 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯。 三、 工作進(jìn)度安排 第1-2周：選擇設(shè)計(jì)方向，收集資料，確定設(shè)計(jì)內(nèi)容，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 第3-4周：調(diào)研。 第5-6周：學(xué)習(xí)虎鉗的設(shè)計(jì)方法。 第7-8周：繪制不同使用情況下的虎鉗的結(jié)構(gòu)示意圖。 第9-10周：根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 第11-12周：運(yùn)用AutoCAD繪制虎鉗工程圖。 第13周：完成論文初稿，根據(jù)提出的修改意見(jiàn)完善圖紙及論文。 第14周：畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿、打印，畢業(yè)答辯。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 報(bào)告表明，該同學(xué)近期認(rèn)真查閱了大量的文獻(xiàn)資料，并進(jìn)行了認(rèn)真的學(xué)習(xí)，了解了國(guó)內(nèi)夾具，虎鉗的技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)國(guó)外產(chǎn)品也有所了解。提出的設(shè)計(jì)草案，盡管尚不夠詳細(xì)，但具有可行性。 報(bào)告文筆流暢，符合技術(shù)文獻(xiàn)規(guī)范。 同意開(kāi)題。 指導(dǎo)教師： 2016年 3 月 22日 所在系審查意見(jiàn)： 同意開(kāi)題 系主任： 2016 年 3 月22 日