台钳又名台虎钳，说法不同，工具相同。它分机同和手用两种， 都是 2 利用两钳口作定位基准，靠丝扛、螺母传送机械力的原理进行工作的。台虎钳结构简单，装夹迅速。加工时省时省力，提高了加工效率、加工精度、产品质量。但是台虎钳也有其不足之处，如不能较好的装夹外形较为复杂和不规则工件。主要原因是台虎钳钳口是平直的， 不适于装夹球形，特别是圆柱形工件。机加工时工件易位移，有时工件还会飞出机床台面。为此，特对台虎钳的钳口进行结构 的改进设计，以满足其使用功能的要求，使其更加的实用化。 普通台虎钳的主要功能是夹紧工件，以使加工方便、快捷。本论文利用普通台虎钳的特性，对其使用功能进行了拓展，如充当划线平台、绕制弹簧、校正小钢材等。使台虎钳的功能更加全面化。 根据使用条件的不同，加工环境的不同，人们还会对台虎钳进行进一步的改进创新和功能的拓展，会有越来越多不同的结构使台虎钳的使用功能多样化、全面化。 2 普通机用台虎钳的结构设计 2.1 机用台虎钳的工作原理 机用虎钳是一种在机床工作台上用来夹持工件、以便于对工件进行加工的夹具。机用台虎钳装配图采用了俯视图、主视图、三维立体图和一个表示单独零件的爆炸视图来表达。主视图采用了全剖视图，反映台虎钳的工作原理和零件间的装配关系。俯视图反映了固定钳身的结构形状。 主视图基本上反映了台虎钳的工作原理：旋转长轴带动活动钳身作水平方向左右移动，夹紧工件进行切削加工。 主视图反映了主要零件的装配关系：长柄螺母将导向座与长柄连接，螺杆窜过套筒通过螺杆螺母与活动钳身连接，长柄螺母将固定钳身和长柄连接，螺钉将两块钳口板分别与固定钳身和活动钳身连接。 机用虎钳（图1）由固定钳座1、钳口板2、活动钳身4、螺杆8 和方块螺母 9 等零件组成。当用扳手转动螺杆8 时，由于螺杆8 的左边用开口销卡住，使它只能在固定钳座1 的两圆柱孔中转动，而不能沿轴向移动，这时螺杆8 就带动方块螺母9，使活动钳身4 沿固定钳座1 的内腔作直线运动。方块螺母9 与活动钳身4 用螺钉3 连成整体，这样使钳口闭合或开放，便于夹紧和卸下零件。（图1） 固定钳座 1 在装配件中起支承钳口板 2、活动钳身 4、螺杆 8 和方块螺母 9 等零件的作用，螺杆 8 与固定钳座 1 的左、右端分别以Φ12H8/f7 和Φ18H8/f7 间隙配合。活动钳身4 与方块螺母9 以Φ20H8/f7 间隙配合 [1] 。 3 固定钳座1 的左、右两端是由Φ12H8 和Φ18H8 水平的两圆柱孔组成，它支承螺杆8 在两圆柱孔中转动，其中间是空腔，使方块螺母9 带动活动钳身4 沿固定钳座1 作直线运动。 图1 普通台虎钳的装配图 2.2 对台虎钳各个零件的设计 2.2.1 固定钳座的设计 根据固定钳座的零件图画出三维实体图，选取材料为T200 [2] 。 4 固定钳座的零件图（图2）: 图2 固定钳座的零件图 固定钳身的三维实体图（图3、图4）： 图3 固定钳身（上视） 图4 固定钳身（下视） 5 2.2.2 活动钳身的结构设计 根据活动钳身的零件图画出三维实体图，选取材料为T200 [2] 。 活动钳身的零件图（图5）： 图5 活动钳身的零件图 活动钳身的三维实体图（图6、图7、图8 不同视角的三维图）： 图6 活动钳 6 图7 活动钳身 图8 活动钳身 2.2.3 方块螺母的结构设计 根据方块螺母的零件图画出三维实体图 [3] ，选取材料为Q235。 方块螺母的零件图 [6] （图9）： 7 图9 方块螺母的零件图 方块螺母的三维实体图（图10）： 图10 方块螺母 2.2.4 钳口板的结构设计 根据钳口板的零件图画出三维实体图，选取材料为45 。 8 钳口板的零件图（图11）： 图11 钳口板零件图 钳口板的三维实体图（图12）： 图12 钳口板 2.2.5 固定钳口板用螺钉的结构设计 根据设计需求和台虎钳的使用性能要求，本设计中选取标准件螺钉——GB/T 9 68—M8X20，选取材料为Q235。查取设计手册可得相关尺寸，根据查得的相关尺寸设计得钳口板用螺钉的三维实体图（图13）： 图13 固定钳口板用螺钉 2.2.6 固定活动钳身用螺钉的结构设计 根据固定活动钳身用螺钉的零件图画出三维实体图。 固定活动钳身用螺钉的零件图（图14）： 图14 固定活动钳身用螺钉的零件图 固定活动钳身用螺钉的三维实体图（图15）： 10 图15 固定活动钳身用螺钉 2.2.7 螺母M10 的选择设计 根据设计需求和台虎钳的使用性能要求，本设计中选取标准件螺母——GB/T 6174—2000—M10 [10] ，选取材料为35。查取设计手册可得相关尺寸，根据查得的相关尺寸设计得螺母M10 的三维实体图（图16）。 图16 螺母M10 11 2.2.8 销的选择设计 根据设计需求和台虎钳的使用性能要求，本设计中选取标准件y 圆锥销—— GB/T 91—3x14，选取材料为Q235。查取设计手册可得相关尺寸，根据查得的相关尺寸设计得销的三维实体图（图17）。 图17 销 2.2.9 螺杆的结构设计 根据螺杆的零件图画出三维实体图，选取材料为45。 螺杆的零件图（图18）： 图18 螺杆（丝杠）的零件图 12 螺杆的三维实体图（图19）： 图19 螺杆（丝杠） 2.2.10 螺杆的强度校核计算 进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。本设计中，螺杆主要是扭矩，则应该按扭转强度条件计算。 这种方法是只按轴所受的扭矩来计算轴的强度，轴的扭转强度条件为： 式中： ——扭转切应力，Mpa；T——轴所受的扭矩，N.mm； ——轴的抗扭截面系数， n——轴的转数，p——轴传递的功率，d—— 计算截面处轴的直径，mm； ——许用扭转切应力，Mpa。 根据国家标准，选取许用扭转切应力为25-45Mpa. T=15 kN.m。截面处轴的直径为18mm。代入数据可算得实际扭转切应力为12.86 Mpa，与理论相比可知符合设计使用性能的要求。所以，和螺母配合处轴的尺寸选择合理。 13 2.2.11 垫片的选择设计 为了使螺杆在固定钳身里能够较好的定位，特配备两个垫圈，一个用于和 M10 螺母的配合使用，另一个用在螺杆的把手方位与固定钳身的配合使用。 和 M10 螺母配合使用的弹簧垫圈（图 20）选用标准件，按 GB 93—87，相关尺寸为：d=10.2，s=b=2.6，0<M<=1.3 div < 23 CAM技术》，机械工业出版社。 [21]王隆太，等.《机械CAD 高级应用教程》，机械工业出版社。