基于工序集中要求的轮辋车铣复合夹具设计.pdf

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1、２０１５年１０月机床与液压Ｏｃｔ?２０１５第４３卷第２０期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４３Ｎｏ?２０ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１５?２０?０１９基于工序集中要求的轮辋车铣复合夹具设计张国政，周元枝（安徽机电职业技术学院数控系，安徽芜湖２４１００２）摘要：提出基于车铣复合工序集中的数控加工工艺方案，设计出一种车铣复合夹具装置。以二维平面装夹方式，分析轮辋工件的可装入性和取出性，确定轮辋工件的夹紧点位置。基于平面机构运动学的原理，分析车铣复合夹具中其中一个卡爪夹紧的运动

2、轨迹，进而设计一种能够减少气缸工作行程的快速夹紧机构，该夹具装置夹紧方便可靠。关键词：轮辋；工序集中；车铣复合夹具；夹紧机构中图分类号：ＴＨ１６４文献标志码：Ｂ文章编号：１００１－３８８１（２０１５）２０－０５５－４ＤｅｓｉｇｎｏｆＴｕｒｎ⁃ｍｉｌｌＣｏｍｐｏｕｎｄＦｉｘｔｕｒｅｆｏｒＷｈｅｅｌＲｉｍＢａｓｅｄｏｎＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｒｏｃｅｄｕｒｅＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔＺＨＡＮＧＧｕｏｚｈｅｎｇ，ＺＨＯＵＹｕａｎｚｈｉ（ＮＣＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＡｎｈｕｉＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃ

3、ｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈｕＡｎｈｕｉ２４１００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐｌａｎｏｆＮＣｔｕｒｎ⁃ｍｉｌｌｃｏｍｐｏｕｎｄｍａｃｈｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｐｒｏｃｅｄｕｒｅｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｔｕｒｎ⁃ｍｉｌｌｃｏｍｐｏｕｎｄｆｉｘｔｕｒｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｌｏａｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｒｅｍｏｖａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｗｈｅｅｌｒｉｍｗｏｒｋｐｉｅｃｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔ

4、ｗｏ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｌａｎｅｃｌａｍｐｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｃｌａｍｐｉｎｇｐｏｉｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｗｈｅｅｌｒｉｍｗｏｒｋｐｉｅｃｅｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｕｓｉｎｇｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｐｌａｎａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｋｉｎｅｍａｔｉｃ，ｏｎｅ’ｓｃｌａｗｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｔｒａｃｅｏｆｔｕｒｎ⁃ｍｉｌｌｆｉｘｔｕｒｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｓｏｔｈａｔａｑｕｉｃｋｃｌａｍｐｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｙｌｉｎｄｅｒｓｔｒｏｋｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈ

5、ｉｓｆｉｘｔｕｒｅｄｅｖｉｃｅｉｓｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｗｈｅｅｌｒｉｍ；Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；Ｔｕｒｎ⁃ｍｉｌｌｃｏｍｐｏｕｎｄｆｉｘｔｕｒｅ；Ｃｌａｍｐｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ轮辋、轮毂等回转体件是汽车车轮上重要零部这为图论原理在数控加工工艺规划与夹具设计实际中件，关于此类零部件的制造装夹工艺及其工装夹具设应用奠定了理论并提供了实践验证实例。为解决批量计方面的理论研究不够深入，尤其是工序集中要求下数控加工的轮辋件数控工艺及装夹规划问题，提出车装夹工艺规划与夹具设计

6、问题表现突出。随着数控机铣复合数控加工工艺，并设计出一种适用于数控车铣床的广泛应用，工件装夹的能力要求也越来越柔性复合加工的夹具装置。［１］化。数控机床是一种工序集中化的柔性设备，但面１轮辋工件数控加工工艺临大批量生产的工件，似乎数控加工不如传统加工技１?１轮辋工件的工位确定术，这主要表现在批量生产的工件加工工序不能集中轮辋是固定汽车轮胎的重要部件，轮辋是回转体一次装夹在数控机床上完成加工，从而造成数控机床类型工件，如图１和图２所示分别为轮辋正面和反面很多加工能力未能实现。针对批量生产工件的数控加三维模型及其特征加工面的表示

7、。按照文献［４］所工中夹具规划问题，应用计算机辅助夹具设计提出的特征面单位法矢量的规定，可根据图１和图２（ＣＡＦＤ）技术为其提供有效途径。ＣＡＦＤ主要集中于所示的ｆ～ｆ等特征面建立其外单位法矢量，并结合１１７“定位方案设计、夹具构形设计和夹具结构设计”等文献［７］可归纳出该件具有两个工位分别为：［２］［３］方面。张发平等结合图论基础和制造资源能力Ｐ＝｛ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，Ⅰ１２３４５６７８９１０针对装夹工艺规划开展了研究，为多工序加工系统工ｆ，ｆ｝件装夹规划和数控夹具设计应用研究提供理论借鉴。１１１２［４

8、－６］或Ｐ＝｛ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，张国政等结合当前工件批量生产模式，提出基于Ⅰ１２３４５６７８９１０ｆ｝图论原理解决数控夹具规划方法，并提出了在加工中１２Ｐ＝｛ｆ，ｆ，ｆ，ｆ，ｆ｝心上一体多件装夹和多工位旋转夹具的设计方案，并Ⅱ１３１４１５１６１７为阀体、制动件、基座等