基于SolidWorks的臺(tái)虎鉗口的改造分析

楊波

摘要：近年來，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造軟件在數(shù)控技術(shù)發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用，為數(shù)控加工及改造工作提供了軟件輔助。臺(tái)虎鉗作為一種常見夾具，在機(jī)械加工中應(yīng)用比較普遍。本文依據(jù)多年機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)，以SolidWorks為基礎(chǔ)，改造臺(tái)虎鉗口形態(tài)，使其由平面鉗口轉(zhuǎn)變?yōu)閂形鉗口，功能更加完備，并擴(kuò)大它的應(yīng)用范圍，加緊圓柱工件，提高其生產(chǎn)質(zhì)量，使它在日常應(yīng)用過程中更精確。

關(guān)鍵詞：SolidWorks；臺(tái)虎鉗口；建模裝配；改造

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）01-0247-01

臺(tái)虎鉗是鉗工的必備工具，主要用以加持工件，對(duì)鋸、銼及其他零件進(jìn)行裝配和拆卸等，極具通用性。一般在鉗工車間工作中，將它放置于工作臺(tái)上，將工件夾穩(wěn)。其采用轉(zhuǎn)盤式鉗體，將工件旋轉(zhuǎn)到恰當(dāng)?shù)墓ぷ魑恢茫谷粘＜庸すぷ鞲颖憷２捎肧olidWorks2010軟件對(duì)臺(tái)虎鉗進(jìn)行改造，可實(shí)現(xiàn)性能升級(jí)，從而達(dá)到良好的應(yīng)用效果，更好的服務(wù)于數(shù)控技術(shù)。

1 臺(tái)虎鉗組成

臺(tái)虎鉗在機(jī)械加工中應(yīng)用比較普遍，主要用以裝夾操作，專業(yè)性強(qiáng)。在數(shù)控加工中，應(yīng)用普通臺(tái)虎鉗，可將工件加緊，使它的加工過程更加簡單、便捷。臺(tái)虎鉗主要組成要素包括鉗身、底座、固定鉗口、活動(dòng)鉗口和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

2 臺(tái)虎鉗建模裝配

借助Windows操作系統(tǒng)，對(duì)SolidWorks軟件進(jìn)行開發(fā)。這個(gè)軟件的本質(zhì)是三維CAD系統(tǒng)，不僅功能強(qiáng)大，且操作過程簡單，在技術(shù)層面也極具創(chuàng)新性，能夠提供多種臺(tái)虎鉗設(shè)計(jì)方案。

機(jī)用臺(tái)虎鉗設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，專業(yè)要求很高。在完成零件造型之后，由下至上對(duì)其進(jìn)行有效裝配。先依據(jù)具體情況，對(duì)裝配體進(jìn)行構(gòu)建，再在零部件對(duì)話框中，對(duì)其進(jìn)行插入，通過點(diǎn)擊瀏覽，對(duì)要插入零件進(jìn)行正確選擇。作為第一個(gè)插入零件，插入過程尤為重要，它是以整個(gè)裝配體的裝配基礎(chǔ)形式存在的。SolidWorks軟件在實(shí)際運(yùn)行及操作中，已將其默認(rèn)為固定零件，并以此為基礎(chǔ)，開展全部裝配體零件的裝配工作。完成零件調(diào)入任務(wù)之后，通過系統(tǒng)提供7種標(biāo)準(zhǔn)配合（重合、垂直、平行、距離、相切、角度、同軸心）和5種（寬度、凸輪、齒輪、對(duì)稱、齒條小齒輪）高級(jí)配合服務(wù)。依據(jù)零件具體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)裝配中的配合關(guān)系進(jìn)行合理確定，并在該過程中，對(duì)運(yùn)動(dòng)的自由度進(jìn)行科學(xué)考量。該裝配基于實(shí)際情況及需求考量，僅對(duì)同軸心和基準(zhǔn)面重合的標(biāo)準(zhǔn)配合方式進(jìn)行合理選擇，從而采用正確的方式，完成機(jī)用臺(tái)虎鉗組成零件裝配工作，使裝配過程更加精確，有效避免了裝配過程中的誤差問題[1]。

3 臺(tái)虎鉗口改造

機(jī)用臺(tái)虎鉗受自身性能限制，仍然存在很多缺失，諸多性能有待改進(jìn)。最明顯的是不能夠?qū)ν庑伪容^復(fù)雜或不規(guī)則工件進(jìn)行很好的裝配。究其原因，主要是普通臺(tái)虎鉗為平直鉗口，在球形和圓柱形工件裝夾過程中不具備適用性。如果采用普通臺(tái)虎鉗對(duì)球形或圓柱形工件進(jìn)行裝夾，容易使工件發(fā)生位移，甚至從機(jī)床臺(tái)面脫離，不利于設(shè)備及數(shù)控加工工作的順利進(jìn)行，所以需要對(duì)普通臺(tái)虎鉗口進(jìn)行改造。

具體改造內(nèi)容是將普通臺(tái)虎鉗的平面鉗口改成V形鉗口，以便于更好的將圓柱工件夾緊。V形鉗口優(yōu)勢(shì)明顯，主要表現(xiàn)為：（1）能夠很好的進(jìn)行對(duì)中，可在V形塊兩斜面的對(duì)稱平面上對(duì)工件的定位基準(zhǔn)軸線進(jìn)行有效對(duì)中，避免工件發(fā)生左右偏移。安裝過程也相對(duì)比較簡單和便利。（2）相較于普通臺(tái)虎鉗，V形臺(tái)虎鉗口的應(yīng)用界面更加廣泛。無論是否對(duì)定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工，或者圓柱面是否完整，即使是局部圓弧面，都可以采用V形塊定位，很大程度上增加了臺(tái)虎鉗的用途以及其服務(wù)效能。

依據(jù)V形臺(tái)虎鉗口具體改造要求，對(duì)V形塊兩斜面之間的夾角進(jìn)行合理設(shè)置。一般情況下，可將其選定為60°、90°或120°。其中尤以90°夾角應(yīng)用最為廣泛。近年來，V形臺(tái)虎鉗的典型結(jié)構(gòu)和尺寸都非常標(biāo)準(zhǔn)。V形塊材料主要是20#鋼，滲碳深度和淬火硬度分別為0.8-1.2mm和60-64HRC。

V形鉗口制作工藝是一個(gè)連續(xù)性的過程，需參考國家標(biāo)準(zhǔn)及該設(shè)計(jì)過程中的具體要求，對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和部署，以達(dá)到良好的設(shè)計(jì)效果，使設(shè)計(jì)過程更具有效性[2]。

4 V形鉗口的臺(tái)虎鉗裝配

將V形鉗口裝設(shè)在互動(dòng)鉗身上面，可形成三線接觸，夾緊工件。也可依據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，在固定鉗身上對(duì)V形鉗口進(jìn)行同步裝設(shè)，構(gòu)成四線接觸夾緊。數(shù)控加工過程中，需生產(chǎn)大批量的工件，涉及到的工件數(shù)量比較多，技術(shù)人員可直接卸下平直鉗口，在其上部裝上V形鉗口，用以替代，提高生產(chǎn)效率，消除傳統(tǒng)單一臺(tái)虎鉗口應(yīng)用過程中的弊端，使臺(tái)虎鉗應(yīng)用更加便利，滿足工件的夾緊及生產(chǎn)要求。

5 結(jié)語

SolidWorks是一款功能強(qiáng)大的三維特征造型軟件，主要用以機(jī)械設(shè)計(jì)，應(yīng)用效果極佳。充分發(fā)揮SolidWorks軟件性能，實(shí)現(xiàn)臺(tái)虎鉗零件裝配及實(shí)體模型構(gòu)建，不僅能夠?qū)α悴考O(shè)計(jì)過程進(jìn)行優(yōu)化，而且使其設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率不斷提高，從根本上滿足了臺(tái)虎鉗口改造要求。

參考文獻(xiàn)

[1]顧婷婷.基于SolidWorks的臺(tái)虎鉗口的改造[J].機(jī)械管理開發(fā)，2011（04）：93-94+96.

[2]丁育林，許蘢.基于SolidWorks的臺(tái)虎鉗建模裝配渲染及工程圖[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2010，23（01）：130-131.