一种多方位汽车轮辐车削加工专用工装的制作方法

本发明涉及机械加工的装夹设备，特别涉及一种多方位汽车轮辐车削加工专用工装。

背景技术：

随着现代汽车业的高速发展，促使汽车的行驶速度与载荷的大幅度提高,而汽车车轮轮辐是汽车行驶系统中的重要部件,车辆的所有载荷都通过螺栓及中心轴传递到轮辐上，而车轮轮辐的外平面、外径面、中心孔、端面的加工质量及跳动直接影响车轮的焊接性能及车轮的载荷。因此，车轮轮辐的品质最终直接影响汽车行驶的平稳性、安全性、可靠性和汽车的使用寿命。所以，对车轮的跳动要求越来越高，国标车轮的跳动要求为1.8mm，欧洲及日本的高端主机厂对车轮的跳动要求已提高到1.2mm，同时对车轮的平面度也提出越来越高的要求，车轮的平面度国标要求0.3mm，现在的主机厂及欧州日本市场对车轮的平面度要求提高到0.15mm,传统的整平工艺不能满足0.15 mm的平面度要求，针对以上问题我们发明了一种新型夹具可以很好的满足以上要求

目前，我国轮辐的外径面及端面制造工艺基本是在普通卧式或立式车床上装上一套简易夹具或专用夹具，利用螺栓孔定位和螺母夹紧的方式加工。该制造方案是工人劳动强度高、效率低、成本高，加工质量不能满足工艺要求及现代车轮制造要求，主要问题是轮辐外径面失圆及跳动偏大，并且无法在同一套夹具上加工中心孔及外平面，分几套工装装夹去加工，多次装夹会产生多次的定位误差。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有轮辐加工装夹工具在加工时外径面失圆及跳动偏大，并且无法在同一套夹具上加工中心孔及外平面，分几套工装装夹去加工，多次装夹会产生多次的定位误差等缺陷，而提出的一种多方位汽车轮辐车削加工专用工装。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多方位汽车轮辐车削加工专用工装，包括内部空心的机台主轴，机台主轴上固定配合连接一个轴心处设有台阶通孔的法兰，台阶通孔与机台主轴的内部空腔连通，在机台主轴的内部空腔内滑动配合连接一个与所述法兰的台阶通孔滑动配合的空心的主油缸连接杆，主油缸连接杆伸出所述法兰,法兰上固定配合连接一个设有一个台阶槽的旋转体轮辐支撑架，台阶槽与所述法兰的台阶通孔相互配合形成一个闭合腔体，其特征在于：在所述闭合腔体内主油缸连接杆通过一个连接拉板下拉配合连接一个顶部为锥型的楔块，在所述轮辐支撑架的顶部滑动支撑配合设置一组滑块，每个滑块的一端面均与楔块的锥体相应滑动配合，在每个滑块的另一端面均通过一个张力弹簧与所述轮辐支撑架顶紧配合，在每个所述滑块上均设有若干等高块，每个等高块的上平面均与待加工轮辐的内顶面支撑配合，每个等高块上均设有一个定位销，每个定位销均一一对应配合在待加工轮辐的螺栓孔内，并与螺栓孔的内侧壁夹紧配合，在所述轮辐支撑架的一周均布一组浮动液压缸，每个浮动液压缸的液压轴杆均与待加工轮辐的内侧壁顶紧配合。

在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：

在所述轮辐支撑架上设有一个环形进油仓，环形进油仓的进油嘴设置在所述轮辐支撑架的台阶槽内，每个所述浮动液压缸均通过一个油道与台阶槽连通。

在所述主油缸连接杆的空心内贯穿配合一个进油管，进油管在所述轮辐支撑架的台阶槽内通过进油嘴与环形进油仓连通。

所述楔块为四棱柱，上部为锥型四棱柱，下部为直四棱柱，且锥型的大端面在顶部，直四棱柱的底部通过沉头螺丝固定配合连接所述连接拉板。

所述连接拉板为底部轴心带凹槽的连接块，凹槽的内侧壁上设有键槽，在所述主油缸连接杆上设有配合键，主油缸连接杆通过配合键与所述连接拉板的键槽固定配合，所述法兰的台阶通孔的台阶面与所述连接拉板的底面限位配合。

在所述轮辐支撑架的顶部固定配合一个限位块，限位块的底部与楔块的上锥面限位配合。

在所述轮辐支撑架的上部一周配合固定一组挡块，每个所述张力弹簧的一端固定配合对应的在挡块上，每个所述张力弹簧的另一端与对应所述滑块涨紧配合。

本发明的有益效果在于该夹具定位准确、可靠、精度高，装夹效率高，操作方便，一次装夹中能够实现多道工序的加工，降低了因多次装夹带来的定位误差，显著地提高了轮辐的外径面相对于中心孔的跳动、外径面的圆度、端面的加工精度及外平面的平面度。同时，也可以用于其它同类产品的装夹，即具有一定范围的实用性。

附图说明

图1是本发明的基本结构视图；

图2是图1的俯视图；

图3是待加工轮辐结构视图；

图4是图3的左侧视图;

图5是楔块、滑块与等高块的简易配合结构视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本发明提供的一种多方位汽车轮辐车削加工专用工装，包括内部空心的机台主轴1，机台主轴1上固定配合连接一个轴心处设有台阶通孔2a的法兰2，台阶通孔2a与机台主轴1的内部空腔连通，在机台主轴1的内部空腔内滑动配合连接一个与所述法兰2的台阶通孔2a滑动配合的空心的主油缸连接杆3，主油缸连接杆3伸出所述法兰2,法兰2上固定配合连接一个设有一个台阶槽4a的旋转体轮辐支撑架4，台阶槽4a与所述法兰2的台阶通孔2a相互配合形成一个闭合腔体，其特征在于：在所述闭合腔体内主油缸连接杆3通过一个连接拉板5下拉配合连接一个顶部为锥体的楔块6，楔块6为四棱柱，上部为锥型四棱柱，下部为直四棱柱，且锥型的大端面在顶部，直四棱柱的底部通过沉头螺丝固定配合连接所述连接拉板5。在所述轮辐支撑架4的顶部固定配合一个限位块11，限位块11的底部与楔块6的上锥面限位配合。

如图1、图2和图5所示，在所述轮辐支撑架4的顶部滑动支撑配合设置四个滑块7，滑块7分别径向均布在4个方向，每个滑块7的一端面均与楔块6的锥体相应滑动配合，在每个滑块7的另一端面均通过一个张力弹簧8与所述轮辐支撑架4顶紧配合，在所述轮辐支撑架4的上部一周配合固定一组挡块4d，每个所述张力弹簧8的一端固定配合对应的在挡块4d上，每个所述张力弹簧8的另一端与对应所述滑块7涨紧配合。在每个所述滑块7上均通过卡槽卡接固定配合一个等高块9，4个等高块9合起来组成一个中空的圆柱体，每个等高块9的上平面均与待加工轮辐15的内顶面等高支撑配合，每个等高块9上均设有一个定位销10，每个定位销10均一一对应配合在待加工轮辐15的螺栓孔15a内，每个定位销10及对应的等高块9均随所述滑块7向外做径向移动，并与螺栓孔15a的内侧壁夹紧配合，在所述轮辐支撑架4的一周均布6个浮动液压缸12，每个浮动液压缸12的液压轴杆12a均与待加工轮辐15的内侧壁顶紧配合。

在所述轮辐支撑架4上设有一个环形进油仓4b，环形进油仓4b的进油嘴13设置在所述轮辐支撑架4的台阶槽4a内，每个所述浮动液压缸12均通过一个油道4c与台阶槽4a连通。在所述主油缸连接杆3的空心内贯穿配合一个进油管14，进油管14在所述轮辐支撑架4的台阶槽4a内通过进油嘴13与环形进油仓4b连通。

所述连接拉板5为底部轴心带凹槽5a的连接块，凹槽5a的内侧壁上设有键槽5b，在所述主油缸连接杆3上设有配合键3a，主油缸连接杆3通过配合键3a与所述连接拉板5的键槽5b固定配合，所述法兰2的台阶通孔2a的台阶面与所述连接拉板5的底面限位配合。

在装夹待加工轮辐15时，拆除立式车床的原液压卡盘，安装上此工装，首先将各个等高块9调平，将夹待加工轮辐15的各螺栓孔15a套在对应等高块9上的各个定位销10上，即为保证轮辐15的外径面相对于中心孔（基准面A）及轮辐15的内平面（基准面B）的跳动小于0.35mm，以等高块9的上平面来定位轮辐15的内平面B,以夹紧销10（10根）同步向外快速找正圆心定位。启动主油缸，所述主油缸连接杆3下拉连接拉板5，连接拉板5向下运动的同时下拉楔块6，楔块6的锥型面推动滑块7向外做径向移动，滑块7向外做径向移动压缩张力弹簧8, 同时固定在滑块7上的等高块9和定位销10随之径向向外运动，直至定位销10的周侧面压紧各对应的待加工轮辐15的螺栓孔15a的内侧面，当立车液压缸达到设定压力8MPa时，液压泵开始通过进油管14给各个浮动液压缸12供液压油提供压力，当压力达到0.5kg时浮动支撑油缸5切换为锁定模式，液压轴杆12a不再向后及向前运动，每个浮动液压缸12的液压轴杆12a均与待加工轮辐15的内侧壁顶紧配合，起到很好的固定支撑作用，从而实现了轮辐工件的快速夹紧。停止给主油缸及浮动液压缸供液压油，启动车削刀具对夹待加工轮辐15的中心孔15b的内侧面精加工，对其上表面及外周面进行车削加工等。

在轮辐15上每个散热孔15c附近区域加装一个浮动液压缸12，轮辐15在加工过程的悬臂梁结构就转变为外伸梁结构，减小了加工面的转角和挠度，从而减少轮辐15在加工过程中的弯曲变形，可以显著地提高轮辐在加工过程中的刚度和强度，进而可以避免轮辐外径加工面失圆的问题。

该夹具利用轮辐螺栓孔面及轮辐内平面定位，利用螺栓孔夹紧销同步定心夹紧的方式快速夹紧轮辐，从而高效、高精度地加工汽车车轮轮辐外径面、端面、中心孔及外平面；同时本夹具延用了浮动支撑油缸，以减少轮辐在加工过程的弯曲变形，从而提高汽车轮辐外径面的圆度、加工效率，降低端面及径向跳动。

发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施方法例相同或近似的结构，而得到的其他结构设计，均在本发明的保护范围之内。