轮毂车床加工夹具设计与研究

1、    轮毂车床加工夹具设计与研究    侯健 张建摘要机械加工过程中，零件在机床上需要一些特定设备辅助加工，夹具时加工过程主要的部件，是保证加工精度和固定零件的作用，分析夹具的径向定位、夹具的静态学，根据模态分析，毛坯浇口分析，确定影响夹具稳定性的原因，保证夹具获得更高的加工精度。关键词：夹具径向定位;静力学与模态分析;毛坯浇口分析;1.夹具径向定位轮毂夹具的主要作用是对零件进行定位与夹紧，保证零件在加工过程中处于争取的位置和状态，在对夹具设计之前需要对零件进行分析，依靠6点定位原则的要求确定轮毂的定位方式如图1.1。根据产品的定位要求，设计出图1.2

2、的夹具。夹具的工作方式为当产品放置夹具上，需要对轮毂进行夹紧时候，液压油缸会推动拉杆做向下运动，拉杆会带动浮动盘b运动，夹具内的弹簧机构压紧状态，弹簧会推动浮动盘a向下运动，联动拉轴向下运动，拉轴与滑动板通过导向杆连接，拉轴向下运动通过导向杆转化为滑板的水平运动，滑板带动径向块一起实现径向向内运动，实现零件的夹紧。当产品加工完成后，需要夹具松开元件，整个夹具的动力和锁紧动力都是采用液压装置，优点在于液压装置稳定，压力平稳，不会产生欠压和超压的情况，夹具松开工作与夹紧工作各机构部件做相反运动。2.静力学与模态分析夹具的力学分析很重要，利用ansys软件对夹具进行静力学分析，分析的主要过程为，首先

3、是将夹具的三维模型导入到软件中，如图2.1，之后是对相关数据、材料特性等相关参数进行锁定与输入，并对夹具的网络划分和受力、约束进行设定，建立相应的软件求解有限元分析模型，最后是获得夹具的应力和相应的力学图，如图2.2。靜态分析是对设备和工装进行动态分析，利用模态分析获得结构的固有频率及振型，主要的作用是避免外部振动与夹具产生共振，影响夹具的使用性能。3.毛坯浇口分析轮毂毛坯浇口是毛坯铸造时候预留产生的多于材料，如图3.1。在机械加工中，毛坯的加工主要是以效率为先的原则，因此在毛坯加工中，夹具需要保证毛坯浇口加工时，既能将浇口去除掉，还能将中心孔加工完成，因此夹具与毛坯之间的配合与夹紧位置度要求

4、很高，孔中心需要在零件的中心。因此在夹具对毛坯固定之后，去除浇口的方式有以下几种：（1）利用钻头直接将毛坯浇口与中心孔加工完成，通过该种方式处理浇口，需要保证浇口直径小于中心孔直径;（2）采用阶梯钻将浇口去除掉，该种处理方式钻头要求很高，需要专用的钻头进行毛坯粗加工。虽然方案2需要特殊钻头，但是与1相比较，还是方案2可以更好的保证零件的加工需求，但是在实际生产过程中，钻头的切削速度使关键的参数，计算公式如下：式中v一一切削速度（m/min）;一一工件的抗拉强度（kg / mmz ） ;cd一一系数见表（4-2）;x系数，当被切削件为铝合金x =0.65;钢x =0.95;铸铁x=1.330。结

5、论本文将轮毂机械加工夹具做为研究对象，分析夹具与浇口之间的关系与问题，避免零件加工中出现干涉，利用ansys软件对夹具进行力学分析，验证夹具设计的合理性与安全性，分析夹具力学受力中的薄弱处，并针对性的进行改进，通过现代技术与设计流程的应用，夹具设计中会节省很多成本，同时也会增加夹具的使用性能，提高零件的加工精度。参考文献1.刘飞.王秋莲.刘高君.机械加工系统能量效率的内容体系及发展趋势.j.机械工程学报.2013.49.（19）：87-94.2.李博纪.东伟.现代数控机床的诊断与维修技术.d.西安航空职业大学.2007.3秦国华，张卫红，周孝伦.夹紧方案的数学建模及夹紧力的优化设计阴.j.机械科学与技术，2005， 24（4）： 439-446.装备维修技术2020年6期装备维修技术的其它文章电子凸轮同步技术在高速插装设备上的应用产教融合“1-m-n”合作机制创设与实践论