轮毂加工过程分析与设计-论文.pdf

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1、设计与制造2014年第4期(第27卷，总第132期)·机械研究与应用·轮毂加工过程分析与设计胡思远，翟广业(山西经济管理干部学院，山西太原030000)摘要：轮毂是需要大批量生产的特殊中空类零件，为了提高工件生产效率，设计了一种专用夹具，可以对工件实现可靠的夹紧定位。通过Pro／E软件对专用夹具和工件进行三维建模、Pro／Mechanica有限元分析，计算工件由于切削力产生的位移变形．证明了轮毂加工方案的可行性。关键词：轮毂；夹具；有限元中图分类号：TH161文献标志码：A文章编号：10o7—4414(2014)04—0158—02AnalysisandDesignofH

2、ubProcessingHUSi—yuan．ZHAIGuang—ve(ShanxiEconomicManagementPe~onnelCollege，TaiyuanShanxi030000，China)Abstract：Thewheelhubisspecialhollowpansinneedofmassproduction，inordertoimproveproductioneficiency，aspe—cialfixtureisdesignedtoclamptheworkpiecepositionreliably．Thespecialfixtureandworkpiec

3、earemodeledbyusingPro／Esoftware，finiteelementanalysisisdonebyusingPro／Mechanicasoftware，thedisplacementproducedbycuttingforceiscal—culated，whichprovesthefeasibilityofthehubprocessingscheme．Keywords：hub；fixture：finiteelementO引言心卡盘对其进行主要夹紧定位，设计一种由回转盘、合金轮毂由于较轻的重量，惯性阻力小，制作精压块组成的专用辅助机构进行辅助夹紧定位

4、。主、辅度高，在高速转动时的变形小，惯性阻力小，提高汽车夹紧定位机构配合使用，组成轮毂专用夹具，结构的直线行驶性能，减轻轮胎滚动阻力等优点，占领了图如图1所示。三爪焊接在回转盘上，用来夹紧高配车型很大的市场¨j。由于轮毂是中空类零件，R70外圆，限制R70、R64、R45、R37、R30外圆除加工过程中产生变形大，对夹具性能要求高。夹具分轴转动副外所有自由度。回转盘上开有3个空为通用夹具和专用夹具，通用夹具是指已经标准化槽，用于嵌套三爪卡盘的卡爪，回转盘限制中空工的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。专用件z轴移动，、Y轴的转动，同时限制平面的位夹具是指专为某一工件的

5、某道工序而专门设计的夹移变形。压块使用螺栓连接安装在回转盘上，用具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以来压紧轮毂上R170外圆，留轴转动自由度，工保证较高的加工精度和生产效率，适用于产品固定且件与夹具的配合如图2。批量较大的生产中。本次轮毂加工使用通用夹具不能满足形位公差的要求，必须要使用专用夹具进行夹紧定位。l夹具设计本次工件需要加工R170、R140外圆和两外圆之间的过度面，R70、R64、R45、R37、R30外圆和外圆间形成的圆环端面。根据厂家要求，轮毂选用材料是铝合金，硬度相对较小，为了减小轮毂在切削过程中产图1轮毂专用夹具结构图图2工件与夹具配合关系

6、图生的变形，应该对工件进行辅助夹紧定位。1．压块2．自定心三爪卡盘3．回转盘1．轮毂2．轮毂专用夹具1．1夹具结构设计在轮毂的加工过程中，需要限制工件、Y、z轴的1．2定位基准的选择移动和、Y轴的转动5个自由度，留z轴转动副进行选择轮毂中心为定位基准，轮毂左端面为辅助定回转面的加工。本次专用夹具采用标准件三爪自定位。用三爪自定心卡盘进行定位，可以实现定位基准与设计基准重合，提高精度。收稿日期：2014—07一Ol作者简介：胡思远(1987一)，女，山西太原人，硕士，助教，主要从事数控设备应用与技术研究。·158··机械研究与应用·20l4{{第4期(第27卷，总第132期

7、)设计与制造1．3夹紧零件部位选择和夹紧力选择后建立静态分析任务并运行。火紧力的选择要使工件产生尽可能小的夹紧变2．3显示计算结果形，号虑机J术结构大小，用三爪盘夹紧轮毂R70小外工件、夹具的位移云图如3所示．．中所示三圆，乐块夹紧轮毂JRl70人外圆，夹紧力方向平行轮个位置最大位移量为0．05illm。精加I后工件位移毅中心线，保证工件的F确定位，也减小薄壁零件的变化量更小。由上分析可知，工件完全满足设计要装夹变形。求。2工件加工过程校核2．1车削切削力计算切削力是整个[序中的主要参数，根据《切削加简明实用于册》表8—59_