臺鉗又名臺虎鉗，說法不同，工具相同。它分機同和手用兩種， 都是 2 利用兩鉗口作定位基準(zhǔn)，靠絲扛、螺母傳送機械力的原理進(jìn)行工作的。臺虎鉗結(jié)構(gòu)簡單，裝夾迅速。加工時省時省力，提高了加工效率、加工精度、產(chǎn)品質(zhì)量。但是臺虎鉗也有其不足之處，如不能較好的裝夾外形較為復(fù)雜和不規(guī)則工件。主要原因是臺虎鉗鉗口是平直的， 不適于裝夾球形，特別是圓柱形工件。機加工時工件易位移，有時工件還會飛出機床臺面。為此，特對臺虎鉗的鉗口進(jìn)行結(jié)構(gòu) 的改進(jìn)設(shè)計，以滿足其使用功能的要求，使其更加的實用化。 普通臺虎鉗的主要功能是夾緊工件，以使加工方便、快捷。本論文利用普通臺虎鉗的特性，對其使用功能進(jìn)行了拓展，如充當(dāng)劃線平臺、繞制彈簧、校正小鋼材等。使臺虎鉗的功能更加全面化。 根據(jù)使用條件的不同，加工環(huán)境的不同，人們還會對臺虎鉗進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)創(chuàng)新和功能的拓展，會有越來越多不同的結(jié)構(gòu)使臺虎鉗的使用功能多樣化、全面化。 2 普通機用臺虎鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 機用臺虎鉗的工作原理 機用虎鉗是一種在機床工作臺上用來夾持工件、以便于對工件進(jìn)行加工的夾具。機用臺虎鉗裝配圖采用了俯視圖、主視圖、三維立體圖和一個表示單獨零件的爆炸視圖來表達(dá)。主視圖采用了全剖視圖，反映臺虎鉗的工作原理和零件間的裝配關(guān)系。俯視圖反映了固定鉗身的結(jié)構(gòu)形狀。 主視圖基本上反映了臺虎鉗的工作原理：旋轉(zhuǎn)長軸帶動活動鉗身作水平方向左右移動，夾緊工件進(jìn)行切削加工。 主視圖反映了主要零件的裝配關(guān)系：長柄螺母將導(dǎo)向座與長柄連接，螺桿竄過套筒通過螺桿螺母與活動鉗身連接，長柄螺母將固定鉗身和長柄連接，螺釘將兩塊鉗口板分別與固定鉗身和活動鉗身連接。 機用虎鉗（圖1）由固定鉗座1、鉗口板2、活動鉗身4、螺桿8 和方塊螺母 9 等零件組成。當(dāng)用扳手轉(zhuǎn)動螺桿8 時，由于螺桿8 的左邊用開口銷卡住，使它只能在固定鉗座1 的兩圓柱孔中轉(zhuǎn)動，而不能沿軸向移動，這時螺桿8 就帶動方塊螺母9，使活動鉗身4 沿固定鉗座1 的內(nèi)腔作直線運動。方塊螺母9 與活動鉗身4 用螺釘3 連成整體，這樣使鉗口閉合或開放，便于夾緊和卸下零件。（圖1） 固定鉗座 1 在裝配件中起支承鉗口板 2、活動鉗身 4、螺桿 8 和方塊螺母 9 等零件的作用，螺桿 8 與固定鉗座 1 的左、右端分別以Φ12H8/f7 和Φ18H8/f7 間隙配合?；顒鱼Q身4 與方塊螺母9 以Φ20H8/f7 間隙配合 [1] 。 3 固定鉗座1 的左、右兩端是由Φ12H8 和Φ18H8 水平的兩圓柱孔組成，它支承螺桿8 在兩圓柱孔中轉(zhuǎn)動，其中間是空腔，使方塊螺母9 帶動活動鉗身4 沿固定鉗座1 作直線運動。 圖1 普通臺虎鉗的裝配圖 2.2 對臺虎鉗各個零件的設(shè)計 2.2.1 固定鉗座的設(shè)計 根據(jù)固定鉗座的零件圖畫出三維實體圖，選取材料為T200 [2] 。 4 固定鉗座的零件圖（圖2）: 圖2 固定鉗座的零件圖 固定鉗身的三維實體圖（圖3、圖4）： 圖3 固定鉗身（上視） 圖4 固定鉗身（下視） 5 2.2.2 活動鉗身的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)活動鉗身的零件圖畫出三維實體圖，選取材料為T200 [2] 。 活動鉗身的零件圖（圖5）： 圖5 活動鉗身的零件圖 活動鉗身的三維實體圖（圖6、圖7、圖8 不同視角的三維圖）： 圖6 活動鉗 6 圖7 活動鉗身 圖8 活動鉗身 2.2.3 方塊螺母的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)方塊螺母的零件圖畫出三維實體圖 [3] ，選取材料為Q235。 方塊螺母的零件圖 [6] （圖9）： 7 圖9 方塊螺母的零件圖 方塊螺母的三維實體圖（圖10）： 圖10 方塊螺母 2.2.4 鉗口板的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)鉗口板的零件圖畫出三維實體圖，選取材料為45 。 8 鉗口板的零件圖（圖11）： 圖11 鉗口板零件圖 鉗口板的三維實體圖（圖12）： 圖12 鉗口板 2.2.5 固定鉗口板用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)設(shè)計需求和臺虎鉗的使用性能要求，本設(shè)計中選取標(biāo)準(zhǔn)件螺釘——GB/T 9 68—M8X20，選取材料為Q235。查取設(shè)計手冊可得相關(guān)尺寸，根據(jù)查得的相關(guān)尺寸設(shè)計得鉗口板用螺釘?shù)娜S實體圖（圖13）： 圖13 固定鉗口板用螺釘 2.2.6 固定活動鉗身用螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)固定活動鉗身用螺釘?shù)牧慵D畫出三維實體圖。 固定活動鉗身用螺釘?shù)牧慵D（圖14）： 圖14 固定活動鉗身用螺釘?shù)牧慵D 固定活動鉗身用螺釘?shù)娜S實體圖（圖15）： 10 圖15 固定活動鉗身用螺釘 2.2.7 螺母M10 的選擇設(shè)計 根據(jù)設(shè)計需求和臺虎鉗的使用性能要求，本設(shè)計中選取標(biāo)準(zhǔn)件螺母——GB/T 6174—2000—M10 [10] ，選取材料為35。查取設(shè)計手冊可得相關(guān)尺寸，根據(jù)查得的相關(guān)尺寸設(shè)計得螺母M10 的三維實體圖（圖16）。 圖16 螺母M10 11 2.2.8 銷的選擇設(shè)計 根據(jù)設(shè)計需求和臺虎鉗的使用性能要求，本設(shè)計中選取標(biāo)準(zhǔn)件y 圓錐銷—— GB/T 91—3x14，選取材料為Q235。查取設(shè)計手冊可得相關(guān)尺寸，根據(jù)查得的相關(guān)尺寸設(shè)計得銷的三維實體圖（圖17）。 圖17 銷 2.2.9 螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)螺桿的零件圖畫出三維實體圖，選取材料為45。 螺桿的零件圖（圖18）： 圖18 螺桿（絲杠）的零件圖 12 螺桿的三維實體圖（圖19）： 圖19 螺桿（絲杠） 2.2.10 螺桿的強度校核計算 進(jìn)行軸的強度校核計算時，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的計算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。本設(shè)計中，螺桿主要是扭矩，則應(yīng)該按扭轉(zhuǎn)強度條件計算。 這種方法是只按軸所受的扭矩來計算軸的強度，軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為： 式中： ——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa；T——軸所受的扭矩，N.mm； ——軸的抗扭截面系數(shù)， n——軸的轉(zhuǎn)數(shù)，p——軸傳遞的功率，d—— 計算截面處軸的直徑，mm； ——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa。 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，選取許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為25-45Mpa. T=15 kN.m。截面處軸的直徑為18mm。代入數(shù)據(jù)可算得實際扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為12.86 Mpa，與理論相比可知符合設(shè)計使用性能的要求。所以，和螺母配合處軸的尺寸選擇合理。 13 2.2.11 墊片的選擇設(shè)計 為了使螺桿在固定鉗身里能夠較好的定位，特配備兩個墊圈，一個用于和 M10 螺母的配合使用，另一個用在螺桿的把手方位與固定鉗身的配合使用。 和 M10 螺母配合使用的彈簧墊圈（圖 20）選用標(biāo)準(zhǔn)件，按 GB 93—87，相關(guān)尺寸為：d=10.2，s=b=2.6，0<M<=1.3 div < 23 CAM技術(shù)》，機械工業(yè)出版社。 [21]王隆太，等.《機械CAD 高級應(yīng)用教程》，機械工業(yè)出版社。
