機用臺虎鉗三維數(shù)字化造型設(shè)計

1、武漢工程科技學(xué)院機械CAD/CAM課程設(shè)計說明書機用臺虎鉗三維數(shù)字化造型設(shè)計姓 名 劉 金 文 班 級 機電一體化三班 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 閆航瑞 文獻查閱（10）基本知識及技術(shù)水平（35）質(zhì)量與研究能力（20）說明書規(guī)范（25）學(xué)習(xí)態(tài)度（10）總評2014年 6 月 12 日目 錄一、機用臺虎鉗設(shè)計的目的和意義 1二、機用臺虎鉗分析 1三、機用臺虎鉗零件三維造型設(shè)計 9四、機用臺虎鉗課題裝配 15五、機用臺虎鉗課題結(jié)果 16六、機用臺虎鉗設(shè)計總結(jié) 17一 、機用臺虎鉗設(shè)計的目的和意義對工件進行機械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外

2、力的影響而變動。為此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。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床夾具；4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；5）進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；6）提高機床夾具的標(biāo)準化程度。同時在課程設(shè)計過程中可以進一步鞏固和加深所學(xué)的理論知識，并將其系統(tǒng)化；培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識獨立解決實際問題的能力和初步培養(yǎng)進行創(chuàng)新設(shè)計的能力；掌握三維實體基本造型設(shè)計、三維曲面造型及裝配設(shè)計，并在實物和三維數(shù)字化造型方面受到一次比較全面的訓(xùn)練。二 、機用臺虎鉗分析（一

3、）、機用虎鉗的結(jié)構(gòu)機用虎鉗主要由以下幾個部件組成：1、底座：用來支撐底盤及鉗體；2、底盤：用來支掌鉗體，并可帶動鉗體旋轉(zhuǎn)；3、鉗體：安裝在底座上面，用來和支掌活動掌及工件；4、活動掌：用來收緊或放松鉗身，從而夾緊工件；5、鉗口：夾緊工件時鉗口接觸工件的部份，可置換；6、壓板：用來活動掌固定在鉗體上；7、絲杠：用來連接鉗體與活動掌，并帶動活動掌作軸向運動；8、手輪：安裝在絲杠右端，使絲杠作旋轉(zhuǎn)運動；9、螺栓、螺母：用來固定虎鉗的各部件。（二）、機用虎鉗的裝配示意圖（三）、零件尺寸底座：（1）底座主體（2）倒圓角（3）底座底槽（4）底座中心孔（5）圓柱溝槽（6）底座兩側(cè)固定板（7）底座V型槽底盤：

4、 （1）底盤主體（2）底盤錐孔（3）底盤凹槽鉗體：（1）鉗體主體（2）鉗體兩側(cè)擋板（3）鉗體底面錐孔活動掌：（1）活動掌主體（2）活動掌底面溝槽（3）活動掌右側(cè)孔（4）活動掌右側(cè)螺紋孔（5）活動掌左側(cè)螺紋孔（6）活動掌底面螺紋孔絲杠：（1）絲杠主體（2）倒角（3）絲杠螺紋（4）絲杠圓柱銷鉗口：（1）鉗口主體（2）鉗口紋路（3）鉗口錐孔手輪：（1）手輪外形（2）手輪主體（3）手輪圓柱銷壓板：（1）壓板主體（2）壓板錐孔螺釘M8X32：（因為螺釘、螺栓做法基本一致，僅以M8X32螺釘為例）（1）螺釘主體（2）螺釘槽口（3）螺紋圓柱銷4X30：（1）圓柱銷主體墊片：三、機用臺虎鉗零件三維造型設(shè)計底座

5、：繪圖步驟：（1）創(chuàng)建“底座主體”特征。使用拉伸操作繪制長方體底座主體如圖所示拉伸1（2）選取底座主體長邊進行倒圓角，圖示倒圓角1（3）使用拉伸操作繪制圓柱臺，圖示拉伸2（4）使用拉伸去除材料操作繪制三個圓柱通孔，圖示拉伸3、4、5（5）使用拉伸操作繪制圓柱臺上表面的環(huán)形槽，圖示拉伸6（6）在圖示左側(cè)面使用拉伸去除材料操作繪制繪制底座底槽，圖示拉伸7（7）使用拉伸操作創(chuàng)建底座側(cè)面固定板，并使用鏡像完成兩側(cè)固定板，圖示拉伸8、鏡像1（8）使用拉伸去除材料操作繪制底座V型槽，圖示拉伸9（9）使用拉伸去除材料操作繪制兩側(cè)固定板沉孔，并鏡像出另一側(cè)的，圖示拉伸10、鏡像2。至此完成底座繪制。底盤：繪圖

6、步驟：（1）使用旋轉(zhuǎn)操作創(chuàng)建“底盤主體”特征，圖示旋轉(zhuǎn)1（2）使用拉伸去除材料繪制底盤凹槽，圖示拉伸1（3）使用孔工具創(chuàng)建“底盤錐孔”特征，并使用陣列操作，通過選取軸方式陣列四個，圖示陣列1/孔1（4）使用螺旋掃描切口操作繪制通孔螺紋，節(jié)距設(shè)為1.完成底盤繪制鉗體：繪圖步驟：（1）使用拉伸操作創(chuàng)建“鉗體主體”特征，圖示拉伸1（2）使用拉伸操作創(chuàng)建“鉗體兩側(cè)擋板”特征，圖示拉伸2、3（3）使用拉伸操作繪制右側(cè)圓弧擋板中心孔，圖示拉伸4、5、6（4）使用新建平面工具，以左側(cè)面為基準向右偏移74繪制底面錐孔對稱面DTM1，圖示DTM1（5）以DTM1為基準使用雙向拉伸繪制底面深度1的接觸面，圖示拉伸

7、7（6）使用拉伸操作在鉗體上表面與矩形擋板交界處使用去除材料拉伸操作繪制鉗口固定槽，圖示拉伸8（7）使用拉伸操作繪制矩形擋板圓柱孔，并鏡像生成對應(yīng)的孔，圖示拉伸9，鏡像1（8）使用軸工具建立底面錐孔對稱中心軸，使用孔工具建立底面錐孔，如圖 并陣列生成其他三個，圖示陣列1/孔1（9）通過矩形擋板兩通孔軸線建立DTM2平面，圖示DTM2（10）使用螺旋掃描切口以DTM2為基準繪制矩形擋板通孔螺紋，節(jié)距設(shè)為1，并使用鏡像操作繪制出另一個通孔螺紋。至此完成。活動掌：繪圖步驟：（1）使用拉伸操作創(chuàng)建“活動掌主體”特征，圖示拉伸1（2）使用拉伸去除材料操作創(chuàng)建“活動掌底面溝槽”特征，圖示拉伸2（3）使用拉

8、伸操作創(chuàng)建“活動掌右側(cè)孔”特征，深度45，圖示拉伸3（4）使用孔工具創(chuàng)建“活動掌右側(cè)螺紋孔”特征，要求如圖：并鏡像生成相應(yīng)的另一個孔，圖示孔1鏡像1（5）使用孔工具創(chuàng)建“活動掌底面螺紋孔”特征，要求如圖：并用鏡像生成相應(yīng)其他四個孔，圖示孔3、鏡像3、4、5（6）使用螺旋掃描切口操作繪制左側(cè)螺紋孔，節(jié)距設(shè)為1，圖示拉伸4和伸出項標(biāo)識1290（7）通過左端面和通孔軸線建立PNTO點，以便于后期裝配以及運動分析至此完成活動掌繪制。絲杠：繪制步驟：（1）使用旋轉(zhuǎn)操作創(chuàng)建“絲杠主體”特征，圖示旋轉(zhuǎn)1（2）對兩端進行1X1倒角操作，圖示倒角1（3）使用螺旋掃描切口操作創(chuàng)建“絲杠螺紋”特征，設(shè)置節(jié)距3，圖示

9、切剪標(biāo)識166（4）使用拉伸操作創(chuàng)建“絲杠圓柱銷孔”特征，圖示拉伸1.（5）在絲杠軸線上建立68長度的草繪直線，起點為圖示凹槽左端面。至此完成絲杠繪制鉗口：繪制工程：（1）使用拉伸操作創(chuàng)建“鉗口主體”特征，圖示拉伸1（2）使用孔工具創(chuàng)建“鉗口錐孔”特征，并使用鏡像操作生成相應(yīng)另一個孔（3）使用可變截面掃描工具以及陣列操作創(chuàng)建“鉗口紋路”特征，圖示草繪1、陣列1、陣列2特殊說明：鉗口有兩個，其中一個在圖示底面后方使用拉伸建立2X2凸臺，便于安裝在鉗體矩形擋板處。手輪：繪制步驟：（1）使用旋轉(zhuǎn)操作創(chuàng)建“手輪主體”特征，圖示旋轉(zhuǎn)1（2）使用拉伸去除材料和陣列操作創(chuàng)建手輪外形特征，圖示陣列1/拉伸1（

10、3）使用拉伸操作創(chuàng)建“手輪圓柱銷”特征，圖示拉伸2壓板：繪圖步驟：（1）使用拉伸操作創(chuàng)建壓板主體，圖示拉伸1（2）使用孔工具創(chuàng)建壓板錐形孔，并鏡像生成相應(yīng)另一個孔，圖示孔1、鏡像1,。至此完成壓板繪制螺釘：繪制步驟：（1）使用旋轉(zhuǎn)操作創(chuàng)建螺釘主體，圖示旋轉(zhuǎn)1（2）使用拉伸去除材料操作繪制螺釘槽口，圖示拉伸1（3）以右側(cè)圓柱端面為基準繪制新平面，向槽口方向偏移30，預(yù)留圓柱段（4）使用螺旋掃描切口繪制螺釘螺紋，設(shè)置節(jié)距為1，圖示切剪標(biāo)識135，至此完成螺釘繪制特殊說明：因螺釘，螺栓繪制過程基本一致，此處只選取M8X32螺釘為例圓柱銷：繪圖步驟：（1）使用拉伸操作繪制圓柱銷主體，圖示拉伸1（2）新

11、建平面DTM1垂直圓柱銷軸平分圓柱銷，并以此平面建立軸線A_2，以便于之后裝配墊片：繪圖步驟：（1）使用拉伸操作繪制墊片主體，圖示拉伸1四、機用臺虎鉗課題裝配裝配步驟：（1）插入元件裝配，找到“dizuo1”元件選取約束類型為坐標(biāo)系約束，即裝配坐標(biāo)系（ASM_DEF_CSYS）和dizuo坐標(biāo)系（2）插入元件裝配，找到dipan元件，選取約束類型為圓柱銷約束與dizuo進行裝配，完成連接定義（3）插入元件裝配，找到qianti元件，選取約束類型為剛性連接與dipan進行裝配，保證qianti孔與dipan孔對齊，完全約束（4）插入元件裝配，找到qiankou元件，選取約束類型為剛性連接與鉗體矩

12、形擋板進行裝配，保證qiankou孔與qianti矩形擋板孔對齊（5）插入元件裝配,找到huodongzhang元件，定義約束類型為滑動桿連接與qianti進行裝配，完成連接定義（6）插入元件裝配，找到qiankou元件，這次的qiankou與huodongzhang裝配，約束類型也是剛性連接，孔對孔，完全約束。（7）插入元件裝配，找到sigang元件，定義約束類型為銷釘連接與qianti圓弧擋板進行裝配，完成連接定義（8）插入元件裝配，找到shoulun元件，定義約束類型為剛性約束與絲杠元件進行裝配，并使shoulun圓柱銷孔與sigang圓柱銷孔對齊（9）插入元件裝配，找到y(tǒng)uanzhux

13、iao元件，選取約束類型為剛性約束，通過雙軸（繪制時有作說明）對齊形成完全約束（10）插入元件裝配，找到y(tǒng)aban元件，定義約束類型為剛性約束與huodongzhang底面裝配，外側(cè)面對齊。同樣完成另一個壓板裝配（11）插入元件裝配，找到dianpian元件，定義約束類型為剛性連接與dizuo中心孔進行裝配。（12）插入元件裝配，找到luoshuan16X35元件，定義約束類型為剛性連接在上一步基礎(chǔ)上進行裝配（13）插入元件裝配，找到luoding元件，（因為螺釘?shù)难b配基本一致所以不一一贅述）定義約束類型為剛性連接，與對應(yīng)的孔進行裝配（14）找到huodongzhang裝配元件，進行“編輯定義

14、”，新建約束集，與sigang間建立槽連接約束（15）用抓手工具檢查各處連接是否符合要求，完成裝配。五、機用臺虎鉗課題結(jié)果機用臺虎鉗爆炸圖：機用臺虎鉗運動分析圖示左圖為機用臺虎鉗活動掌上的一個點的運動分析圖，右圖為首輪上一個點的運動分析六、機用臺虎鉗設(shè)計總結(jié)通過幾周的課程設(shè)計，終于是完成了我所選擇的“機用臺虎鉗三維數(shù)字化造型”的課程任務(wù)。最開始拿到課題任務(wù)以及任務(wù)大綱時，心里還是充滿了畏懼，感覺一個個都好難，老師給了我們充足的時間讓我們考慮選擇什么課題，經(jīng)過在網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，再根據(jù)自己所擅長操作，我選擇了這個課題。整個課程設(shè)計制作過程是漫長而又無聊的，而且得長時間對著電腦，為了保證又快又好的完成課程設(shè)計，我花了很多時間查閱資料以及