轮辋数控加工工艺分析及其加工中心夹具设计.docx

轮辋数控加工工艺分析及其加工中心夹具设计
     
 
 
 
 
 
     
     
 
 
 
 
 
     
 
 
 
 
　　面对汽车产业的快速发展，汽车零部件生产是以大批大量生产方式进行。汽车轮辋工件是汽车车轮的主要部件，为了保证轮辋件数控加工质量和提高生产效率，企业广泛采用现代数控加工工艺方案解决批量生产问题。而在工件数控加工中，装夹问题是困扰企业的关键因素。为了提高工件数控加工柔性化，必须采用具备柔性化的装置，一方面是充分利用数控加工中心机床，另一方面需设计满足快速装夹的夹具装置，合理的夹具设计可充分发挥数控机床的潜能，提高加工效率。在分析企业现有制造资源能力的基础上，分析轮辋工件数控加工工艺，并设计一套简单实用的数控加工中心气动夹具装置。
1 轮辋数控加工工艺分析
　　 轮辋零件图纸工艺分析
　　某汽车轮辋工件结构如图 1 所示，该零件其余未注表面粗糙度为 3. 2 μm，未注圆角为 Ｒ2，两个对称M12 螺钉孔之间的尺寸为 ( 248 ± 0. 15) mm，零件材料为 40Cr，毛坯为锻造件。轮辋件为典型的回转体零件，该件是以 146. 8 孔中心线为基准，工件有 6处相对于该中心线有 0. 025 mm 的同轴度要求，工件内孔 146. 8 及其 15°的锥孔表面粗糙度为 0. 8 μm。为了合理地制定轮辋数控加工工艺方案，依照数控机床笛卡尔坐标系建立工件坐标系 { X，Y，Z} ，如图2 所示。根据工件加工面特征建立特征面单位法矢量的方法，通过轮辋工件加工面单位法矢量方法可将轮辋工件划分为两大加工部分，即确定工件具有两个加工方位 ( 工位) 。
图 1 轮辋零件半剖示意图
图 2 轮辋工件坐标系
　　规定一: 加工面单位法矢量相同者则为同一个加工方位 ( 工位) 。
　　工位一: 该工位上加工面单位法矢量方向都为“－ Z”，分 别 为 146. 8 内 孔 及 其 15° 的 锥 孔 面、314 台阶孔面、329. 94 至 415. 8 的环形台阶面。
　　工位二: 该工位上加工面单位法矢量方向为“+ Z”，分别为 146. 8 至 180 的环形端面及其轮廓面与其上 6 个花键槽、180 外圆柱面、180 至 340的环形底槽及 M12 螺纹孔面和 45°的锥台阶面等、379. 11 上 5°外圆锥面及至 415. 8 的外圆表面。
　　规定二: 根据工序集中原则，工件同向单位法矢量的加工面 ( 即同一个工位) 尽可