汽车固定盘的四轴加工中心夹具设计分享

1、汽车固定盘的四轴加工中心夹具设计分享作者：夹具侠汽车零部件因其种类多、结构复杂、制造难度大、批量生产任务重等因素, 因此决定了零部件在制造过程中对工装夹具的高要求。固定盘是汽车传动系统最重要的零部件之一，其加工精度将直接影响传动系统的品质与性能。根据工装设备中气动与液压夹具装夹方便，自动化程度高的优势，下文设计了一种气压和液压控制的汽车固定盘零部件制造四轴专用夹具, 不仅实现了自动化控制、模块化生产 , 而且大大降低了生产成本。一、汽车固定盘的工艺分析图 1 为汽车固定盘的实体图, 该产品的加工特点是大批量,加工精度要求高,交货周期短。通过对该产品的加工工艺分析, 确定该产品的加工工艺流程:

2、数控车粗加工毛坯数控车精加工外形 (保证零件尺寸精度) 数控铣床加工端面孔 数控铣加工端面圆弧槽。从产品的加工流程可知数控车床加工部分可以实现产品的批量生产, 但是数控铣床加工部分如果没有专用的装夹设备是很难实现零件的批量生产,同时难以保证产品批量生产时次品率最低。（来自于夹具侠）图 1固定盘实体经过综合研究产品的加工工艺过程、加工技术要求、生产成本以及生产效率, 要保证大批量生产必须设计具有批量生产的液压夹具,同时该零件在加工时需要数控加工中心旋转角度加工端面圆弧槽提高加工效率, 因此选择四轴加工中心铣削。二、四轴加工中心夹具结构及其工作过程加工该零件的夹具为三点定位夹紧方式的四轴液压夹具，

3、四轴液压夹具是应用液压夹具原理实现零件的定位装夹。图 2 为四轴液压夹具结构图,它主要是由四轴分度转盘、液压站、夹具体组成。 该四轴液压夹具的工作过程主要是液压站通过液压油产生压力推动夹具上的单作用液压缸实现零件的定位装夹。（来自于夹具侠）1. 进油口 2. 圆沟槽 3. 锁紧螺钉 4. 夹具体 5. 排屑孔 6. 油缸活塞7. 油缸弹簧8. 油缸图 2四轴液压夹具设计图如图 3 所示 ,夹具体和液压缸装配好后 , 将夹具两端， 通过法兰装夹到四轴分度盘上。 液压油通过夹具体进油孔输入 ,油液进入 5 个液压缸 , 在液压油推力作用下 ,活塞杆向下压缩弹簧, 弹簧被压缩后夹具体上下表面在液压缸

4、和活塞、螺钉作用下被夹紧。当液压油失去压力后, 弹簧逐渐恢复弹性 ,工件在夹具体上松开。（来自于夹具侠）图 3四轴液压夹具产品该夹具在设计过程中综合考虑了加工环境和工作要求,其中有几个细节对夹具在工作中起到了重要的作用。第一,夹具体上表面圆形沟槽。此沟槽的作用是降低夹具体上表面夹紧部位的应力集中, 使得上表面在动作时更易被液压缸压缩夹紧;第二 , 工件在定位面上设计成凸圆悬空三点定位的支撑方式, 不仅可以起到定位的作用, 而且可以有效降低工件振动; 第三 ,工件定位部位的通孔。 此处通孔的作用是方便排出铁屑; 第四 , 工件装夹部位的半圆槽,它的作用是当刀具在加工工件表面的圆槽时避免与夹具发生

5、干涉,有效的起到了避空的作用。（来自于夹具侠）三、四轴液压夹具的主要参数设计液压夹具虽然与气动夹具具有相似的优点, 但是液压夹具的工作压力大且稳定, 因此液压夹具常用于大批量、重切削的自动化生产。液压夹具的设计过程主要是根据实际用途需要,首先结合工况要求确定液压夹具的类型,然后根据相关技术要求确定液压夹具的相关参数,如液压缸缸径、 液压缸夹具的夹紧力、液压缸的外负载等。该研究设计的四轴液压夹具采用的是单缸单作用液压缸( 图 2 、图 3 所示 ), 液压夹具在设计时其中负载受力是关键因素,然后确定其缸径等其他参数。液压缸在工作时所受外负载力F 包括三种类型:一是工作负载,二是惯性负载 ,三是摩

6、擦阻力负载。因此液压缸外负载为:F = Fw + Fa + Ff式中 : Fw 为工作负载 ,对于金属切削机床来说 , 即为机床加工时的切削合力 ; Fa 为运动部件速度变化时的惯性负载 ; Ff 为导轨摩擦阻力负载 , 启动时为静摩擦阻力 ,启动后为动摩擦阻力 ,对于平导轨 Ff 可由 Ff =f(G + FRn ) 求得 ,G 为运动部件重力 (此处按 1000N); FRn 为垂直于导轨的工作负载 ( 此处为切削轴向力 ); f 为导轨摩擦系数 , 分别取动摩擦、 静摩擦系数为0. 1 、 0.2 。（来自于夹具侠）t = 0. 01 0. 5s为加减速时间 , 一般t = 0.01 0

7、. 5s ;为t 时间v内的速度变化量Ff = f(G + FRn ) = 2730 N;F = Fw + Fa + Ff =28848N表综合估算液压缸的工作压力P =10MP。根据实际需要和查液压缸的总负载力和工作压力存在以下关系:因此可以计算出液压缸的内径D, 即:根据查表和实际需要,此处D = 50 mm即可满足要求。因为该夹具为快进快退,所以其活塞杆直径应根据以下公式计算,即 :因此可以计算出液压缸活塞的直径d, 即 : d =35mm,根据查表和实际需要此处=12mm.即可满足要求。综合国家标准查得液压缸内径及活塞杆的直径分别取值=50mm, d =12mm。Dd四、设计总结这套四

8、轴液压夹具不仅很好地仅解决了批量生产问题,而且降低了制造成本和提高了生产效率 ,符合生产实际要求。 同时设计原理简单、典型 ,值得推广应用于批量生产的同类产品。（来自于夹具侠）出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以

9、先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。“能 ”，是以众议举宠为督：亲贤臣， 远小人， 此先汉所以兴隆也； 亲小人， 远贤臣， 此后汉所以倾颓也。 先帝在时，每与臣论此事， 未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。 侍中、尚书、 长史、 参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉