摘 要
随着社会的快速发展，企业间的竞争力越来越大，各个企业都在通过先进的技术提高自己的竞争力，对于机械行业而言拥有新的机床技术和新型的夹具就显的尤为重要。而我设计的这种多功能机用虎钳正符合这一点。从多功能机用虎钳的优点我们看出：新型铣床夹具既适合于频繁更换毛坯尺寸的场合，也适合于毛坯形状不同的场合和批量生产的场合，其通用性较高，在确保使用的前提下，大大的提高了加工效率，增大了生产率。因此在机械制造业竞争日益激烈的时代下，必将有着广阔的应用前景。
本论文基于铣床常用的夹具平口钳设计了一种多功能机用虎钳。该多功能机用虎钳设计了V形钳口板，扩大了虎钳的夹持范围。V形钳口板上设计了锥度比例为1:4的燕尾槽，可实现快速更换钳口的功能。还设计了定位块安装在固定钳身上，在批量生产同一种零件时，无需重复对刀，即可利用定位块找正工件，大大提高了装夹零件的效率。此外将传动螺杆设计为双线螺杆，在有效夹持范围内装夹工件的速度提高一倍。还对关键零件进行了结构设计和强度校核，以保证多功能机用虎钳工作的可靠性。
关键词：夹具 V形钳口 燕尾槽 定位块
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课题背景、意义及目的............................. 错误!未定义书签。 国内外发展状况................................... 错误!未定义书签。 机床夹具发展趋势................................. 错误!未定义书签。 本文主要内容..................................... 错误!未定义书签。
第2章 多功能机用虎钳的工艺分析与设计.................. 错误!未定义书签。
多功能机用虎钳的设计方案....................... 错误!未定义书签。 多功能机用虎钳的工作原理....................... 错误!未定义书签。 夹具结构及工作原理......................... 错误!未定义书签。 V形钳口板的结构及原理 ..................... 错误!未定义书签。 定位块结构及原理........................... 错误!未定义书签。
第3章 多功能机用虎钳关键零件的设计和强度校核........... 错误!未定义书签。
多功能机用虎钳关键零件的材料选择............... 错误!未定义书签。 螺栓的设计和强度校核........................... 错误!未定义书签。 紧固螺钉的设计和强度校核....................... 错误!未定义书签。 固定钳身的结构设计............................. 错误!未定义书签。
毕业设计总结............................................ 错误!未定义书签。 致谢.................................................... 错误!未定义书签。 参考文献................................................ 错误!未定义书签。
第1章 绪论
课题背景、意义及目的
现代加工时综合应用计算机、自动检索、自动检测以及精密机械等高技术的产物，是典型的机电一体化产品，但是夹具的作用也显得越来越重要。迄今为止，夹具是机电产品制造中国必不可缺的四大工具（刀具、夹具、量具、模具）之一。夹具在国内行业也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。
在现代模具生产中，随着对工件的美观度及功能要求得越来越高，工件内部结构设计得越来越复杂，模具的外形设计也日趋复杂，自由曲面所占比例不断增加，相应的模具结构也设计得越来越复杂。这些都对模具加工技术提出了更高要求，不仅应保证高的制造精度和表面质量，而且要追求加工表面的美观。
其中铣床在模具制造加工中起的作用很大，像模板的加工都是需
要铣床来加工的，比如铣模板的六面的加工，模板导柱孔的铣、镗，模具型腔的加工，都是需要铣床来加工的。不过，现在模具的型腔大多数都已经在数控铣床或者加工中心上来加工了。但不管是数控铣床还是加工中心夹具都发挥着不可替代的作用。铣床主要由定位装置、夹紧装置、夹具体、连接元件、对刀元件组成。铣削加工时，切削力较大，又是断续切削，振动较大，因此铣床夹具的夹紧力要求较大，夹具刚度、强度要求都比较高。而在铣床加工的过程中,夹具是保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本、减轻劳动强度、降低对工人技术的要求、实现生产过程自动化不可或缺的重要工艺装备之一。
国内外发展状况
当今世界各国制造业广泛采用数控技术、以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力，同时没有相应的夹具是不能在短时间内生产处产品，夹具也可是不断的演变，由以往的夹具变成组合夹具，这样既可以节省成本也节省设计专用夹具的时间。我国国内的夹具始于20世纪60年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺
乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。
机床夹具发展趋势
目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造基础、（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：
1、能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；
4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；
5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动和生产率；
6）提高机床夹具的标准化程度。
本文主要内容
本文所设计的多功能机用虎钳就是针对铣床上最常用的普通机用虎钳存在的缺陷进行改进设计的。采用一种方法设计一个通用夹具来满足不同截面形状毛坯的要求，并能较为精确的定位,且能减少夹紧工件时所需的时间，从而大大提