適用基本鉗工平面銼削實訓教學的臺虎鉗改進與研究

盛科

【摘要】臺虎鉗是鉗工工種中一種必須的夾具，也是鉗工教學中最常見的實訓設備。目前臺虎鉗有多種，但不管是哪種虎鉗結構，在使用銼刀過程中，特別是在教學過程中，初學的學生很難將銼刀端平，通過銼刀成型后的平面，平面度難以達到要求，而老師在教學過程中不可能時刻看著學生是否端平銼刀，這樣，將給教學帶來一定的困難，學生難以把握銼刀的要領，很難加工出合乎要求的平面。

【關鍵詞】臺虎鉗 初學者 平面銼削 傳感器

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）19-0237-02

《金工實訓》是一門綜合性實踐性很強的技術課程，是機械類各專業必不可少的實踐性環節。該課程培養學生的機械加工基礎知識的機械加工工藝技能，掌握機械加工中常用的工、夾、量具的正確使用方法，使其具有獨立加工零件的能力，是增強學生理論聯系實踐的重要手段，為今后從事制造和設計工作打下基礎。本課程對學生職業技能培養和職業素養養成起主要支撐作用，是職業學院機械類專業教學中的一個重要內容。重點培養學生實踐動手能力：能獨立并熟悉操作機床；正確使用量具的綜合素質和能力。學習了解機械加工生產企業相關制度，掌握安全文明生產的要求，逐步培養良好的職業習慣。

一、提出問題

目前國內在金工實訓基本鉗工-平面銼削教學中，通常是老師或師傅對學員進行手把手地教，先講解后示范。若要學員掌握關鍵要領，主要靠學員在實踐中自己摸索，指導老師的巡回指導，很多學生在實訓課程結束后也銼不平一個完整的平面。

2014年8月6日，安慶職業技術學院的趙夫超老師發明了《一種水平校準銼刀》[P].（專利號CN 103962648 A）填補了一些空白。在實際運用中，由于使用的是水滴式水平儀，銼刀在運動中就無法很好的觀察（水的流動性很好，只能在靜止下觀察銼刀是否水平，銼刀一動起來就沒法觀察）所以沒有得到很好的推廣。沒有在感官上給實用者提供參考依據。

二、分析問題

在使用銼刀過程中，特別是在教學過程中，初學的學生很難將銼刀端平，通過銼刀成型后的平面，平面度難以達到要求，而老師在教學過程中不可能時刻看著學生是否端平銼刀，這樣，將給教學帶來一定的困難，學生難以把握銼刀的要領，很難加工出合乎要求的平面。在此前提下，配備更多的老師教學還是增加實訓時間，這些都不太可能。

我們只能在學生使用的工具上做改進。我們是否能研究出一種矯正銼刀水平的虎鉗，通過改進臺虎鉗結構，讓學生或初學者較方便地判斷銼刀是否端平，能快速的判斷左右手用力是否達到銼削平面的要求，從而及時矯正銼刀運動軌跡，讓學生較快的掌握平面銼削的方法，進而提高平面銼削實訓教學效率。

在鉗工教學和鉗工工種中，臺虎鉗是一種必須的夾具。臺虎鉗有固定式結構和旋轉式結構，固定式臺虎鉗包括底座、固定鉗口、活動鉗口、螺桿和手柄，固定鉗口固定在底座上，活動鉗口滑動的設在固定鉗口上，螺桿通過軸承座和軸承安裝在固定鉗口上，螺桿與活動鉗口螺紋連接，手柄連接在螺桿上，如需要夾持工件，通過手柄旋轉螺桿，螺桿帶動活動鉗口運動，固定鉗口和活動鉗口之間的距離變大，然后將工件放入到固定鉗口與活動鉗口之間，通過手柄反向旋轉螺桿，螺桿帶動活動鉗口運動，通過活動鉗口夾緊工件，則可在臺虎鉗上加工工件。旋轉式臺虎鉗與固定式臺虎鉗的區別在于：在底座與固定鉗口之間安裝有旋轉座，這樣，工件可進行旋轉調整，方便加工。

但不管是上述哪種虎鉗結構，在使用銼刀過程中，特別是在教學過程中，初學的學生很難將銼刀端平，通過銼刀成型后的平面的平面度難以達到要求，而老師在教學過程中不可能時刻看著學生是否端平銼刀，這樣，將給教學帶來一定的困難，學生難以把握銼刀的要領，很難加工出合乎要求的平面。

三、解決措施

本次研究的目的是提供一種矯正銼刀水平的虎鉗，利用該新型臺虎鉗的結構，判斷銼刀是否端平的精度高，能及時的矯正銼刀運動軌跡，能對檢測位進行調節。

為達到上述目的，一種矯正銼刀水平的臺虎鉗，包括底座、固定鉗口、活動鉗口、螺桿和手柄，固定鉗口固定在底座上，活動鉗口滑動的設在固定鉗口上，螺桿通過軸承座和軸承安裝在固定鉗口上，螺桿與活動鉗口螺紋連接，手柄連接在螺桿上；在固定鉗口的上表面向下設有第一容置腔，在活動鉗口的上表面上設有第二容置腔，在固定鉗口上設有與第一容置腔相通的橫向延伸的第一窗口，在活動鉗口上設有與第二容置腔相通的橫向延伸的第二窗口，在第一容置腔內固定有第一螺母，在第二容置腔內固定有第二螺母，在第一容置腔內設有與第一螺母嚙合的上下延伸的第一螺桿，第一螺桿的螺桿頭與第一窗口對應，在第二容置腔內設有與第二螺母嚙合的上下延伸的第二螺桿，第二螺桿的螺桿頭與第二窗口對應，在第一螺桿的上端插接有第一傳感器，在第二螺桿的上端插接有第二傳感器，第一傳感器和第二傳感器上連接有控制器，控制器上連接有報警器或指示燈。

具體實施方式：

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行進一步詳細說明。如圖1所示，一種矯正銼刀水平的虎鉗包括底座1、固定鉗口2、活動鉗口3、螺桿4和手柄5。

固定鉗口2具有導軌座21，在導軌座21上設有導滑槽22，導滑槽22為T形導滑槽。

固定鉗口2固定在底座1上，活動鉗口3滑動的設在導滑槽22上，螺桿4通過軸承座和軸承安裝在導軌座21上，螺桿4與活動鉗口3螺紋連接，手柄5連接在螺桿4的外端上。

在固定鉗口2的上表面向下設有第一容置腔201，在活動鉗口3的上表面上設有第二容置腔301，在固定鉗口2上設有與第一容置腔相通的橫向延伸的第一窗口（未示出），在活動鉗口3上設有與第二容置腔301相通的橫向延伸的第二窗口（未示出），在第一容置腔201內固定有第一螺母61，在第二容置腔301內固定有第二螺母71，在第一容置腔201內設有與第一螺母61嚙合的上下延伸的第一螺桿62，第一螺桿62的螺桿頭621與第一窗口對應，第一窗口的高度大于第一螺桿的螺桿頭高度的2倍。在第二容置腔301內設有與第二螺母71嚙合的上下延伸的第二螺桿72，第二螺桿72的螺桿頭與第二窗口對應，第二窗口的高度大于第二螺桿的螺桿頭高度的2倍。在第一螺桿62的上端插接有第一傳感器63，在第一螺桿62的上端安裝有穿過第一傳感器的第一螺釘64，這樣對第一傳感器的固定牢固，而且方便安裝和拆卸。在第二螺桿72的上端插接有第二傳感器73，在第二螺桿72的上端安裝有穿過第二傳感器的第二螺釘74，這樣，對第二紅外測距傳感器的固定牢固，而且方便安裝和拆卸。

第一傳感器63和第二傳感器73上連接有控制器，控制器為現有的能比較距離數據的控制器，這種通過接收數據進行比較的控制器中現有技術中均存在，因此，不再贅述，控制器上連接有報警器或指示燈。報警器可為聲音報警器。在控制器上連接有電源。

上述結構的虎鉗，如圖2所示，如果需要通過銼刀加工工件10，通過手柄5旋轉螺桿4，螺桿4帶動活動鉗口3運動，固定鉗口2和活動鉗口3之間的距離變大，然后將工件放入到固定鉗口2與活動鉗口3之間，通過手柄5反向旋轉螺桿4，螺桿4帶動活動鉗口3運動，通過活動鉗口3夾緊工件，則可在臺虎鉗上加工工件。在使用銼刀100加工平面時，通過第一、第二傳感器檢測位于工件兩側的銼刀距離，然后將檢測的信號輸入到控制器中，如果兩距離大于預設定值，報警器或指示燈報警，說明銼刀的運動軌跡的直線度超出了使用要求，此時就要及時的讓操作者矯正銼刀的運動軌跡，讓加工的平面的平面度達到要求，采用這種結構，能精確的檢測銼刀是否端平，在報警器或指示燈的報警下能及時的讓操作者矯正銼刀運動軌跡。由于設置了第一螺母、第一螺桿、第二螺母、第二螺桿、第一窗口和第二窗口，因此，能調節第一螺桿和第二螺桿的上下位置，從而對第一傳感器和第二傳感器的位置進行調整，可根據需要測試的距離進行調整，適用范圍廣。

當旋轉第一螺桿和第二螺桿時，第一螺桿和第二螺桿的上下位置發生變化，將窗口設大，則對第一螺桿和第二螺桿的調節距離就大。

四、效果

通過使用改進后的臺虎鉗。我們的學生能更快、更好的掌握平面銼削的方法，所有學生在練習平面銼削時，都能更快更好地完成平面銼削的加工，掌握了平面銼削加工方法和銼削時雙手用力方式對銼刀行進造成的影響所用的時間減少了約三分之一。節約了更多實訓時間用于其他的實訓科目的練習。

參考文獻：

[1]朱定見， 洪曉東.金工實訓[M].成都：電子科技大學出版社，2014.6

[2]胡向東，劉京誠.傳感器與檢測技術[M].北京：機械工業出版社，2009.1