基于SolidWorks的臺虎鉗口的改造分析

楊波

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

關(guān)鍵詞：SolidWorks；臺虎鉗口；建模裝配；改造

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0247-01

臺虎鉗是鉗工的必備工具，主要用以加持工件，對鋸、銼及其他零件進行裝配和拆卸等，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?shù)墓ぷ魑恢茫谷粘＜庸すぷ鞲颖憷?。采用SolidWorks2010軟件對臺虎鉗進行改造，可實現(xiàn)性能升級，從而達到良好的應用效果，更好的服務于數(shù)控技術(shù)。

1 臺虎鉗組成

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

2 臺虎鉗建模裝配

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

機用臺虎鉗設(shè)計過程復雜，專業(yè)要求很高。在完成零件造型之后，由下至上對其進行有效裝配。先依據(jù)具體情況，對裝配體進行構(gòu)建，再在零部件對話框中，對其進行插入，通過點擊瀏覽，對要插入零件進行正確選擇。作為第一個插入零件，插入過程尤為重要，它是以整個裝配體的裝配基礎(chǔ)形式存在的。SolidWorks軟件在實際運行及操作中，已將其默認為固定零件，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)入任務之后，通過系統(tǒng)提供7種標準配合（重合、垂直、平行、距離、相切、角度、同軸心）和5種（寬度、凸輪、齒輪、對稱、齒條小齒輪）高級配合服務。依據(jù)零件具體運動狀態(tài)，對裝配中的配合關(guān)系進行合理確定，并在該過程中，對運動的自由度進行科學考量。該裝配基于實際情況及需求考量，僅對同軸心和基準面重合的標準配合方式進行合理選擇，從而采用正確的方式，完成機用臺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 臺虎鉗口改造

機用臺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。最明顯的是不能夠?qū)ν庑伪容^復雜或不規(guī)則工件進行很好的裝配。究其原因，主要是普通臺虎鉗為平直鉗口，在球形和圓柱形工件裝夾過程中不具備適用性。如果采用普通臺虎鉗對球形或圓柱形工件進行裝夾，容易使工件發(fā)生位移，甚至從機床臺面脫離，不利于設(shè)備及數(shù)控加工工作的順利進行，所以需要對普通臺虎鉗口進行改造。

具體改造內(nèi)容是將普通臺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)勢明顯，主要表現(xiàn)為：（1）能夠很好的進行對中，可在V形塊兩斜面的對稱平面上對工件的定位基準軸線進行有效對中，避免工件發(fā)生左右偏移。安裝過程也相對比較簡單和便利。（2）相較于普通臺虎鉗，V形臺虎鉗口的應用界面更加廣泛。無論是否對定位基準進行加工，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虎鉗的用途以及其服務效能。

依據(jù)V形臺虎鉗口具體改造要求，對V形塊兩斜面之間的夾角進行合理設(shè)置。一般情況下，可將其選定為60°、90°或120°。其中尤以90°夾角應用最為廣泛。近年來，V形臺虎鉗的典型結(jié)構(gòu)和尺寸都非常標準。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連續(xù)性的過程，需參考國家標準及該設(shè)計過程中的具體要求，對其進行合理設(shè)計和部署，以達到良好的設(shè)計效果，使設(shè)計過程更具有效性[2]。

4 V形鉗口的臺虎鉗裝配

將V形鉗口裝設(shè)在互動鉗身上面，可形成三線接觸，夾緊工件。也可依據(jù)實際應用需求，在固定鉗身上對V形鉗口進行同步裝設(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)單一臺虎鉗口應用過程中的弊端，使臺虎鉗應用更加便利，滿足工件的夾緊及生產(chǎn)要求。

5 結(jié)語

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

參考文獻

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

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