CN110681880A - 一种车轮总成内外平面加工用夹具、车床及加工方法 - Google Patents

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CN110681880A CN201911117901.8A CN201911117901A CN110681880A CN 110681880 A CN110681880 A CN 110681880A CN 201911117901 A CN201911117901 A CN 201911117901A CN 110681880 A CN110681880 A CN 110681880A
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郭兆荣
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Abstract

本发明公开了一种车轮总成内外平面加工用夹具、车床及加工方法，涉及车轮加工技术领域，包括面板，所述面板上端中心固定有支撑座，所述支撑座上端固定有卡盘，所述卡盘上端安装有三个可移动的活动卡爪，每个所述活动卡爪上端固定有一径向块定位爪，所述面板下端中心固定有盘体，所述面板边缘安装有能够沿面板径向摆动的拉臂，所述拉臂下端与滑板铰接，所述滑板滑动安装在面板下端，所述面板上且所述拉臂内侧固定有第一仿型定位座，所述面板上端边缘处还安装有顶出机构，所述面板下端还滑动安装有与顶出机构配合的控制板，所述面板下端且所述顶出机构内侧固定有第二仿型定位座，所述盘体内部上端安装有电机，所述电机的输出轴与用于控制滑板和控制板的凸块固定连接。

Description

一种车轮总成内外平面加工用夹具、车床及加工方法
技术领域
本发明涉及车轮加工技术领域，具体为一种车轮总成内外平面加工用夹具、车床及加工方法。
背景技术
车轮质量的升级已是车轮制造业的必然之路。如何使车轮的安全性稳定性得到可靠性保证，使驾驶员在开车的过程中车辆平稳方向盘不抖动，这就需要车轮的轮辐平面度必须达到一定的精度要求。在此我们研发了一种新型车轮总成车削轮辐平面度专用车床，及车削车轮总成车轮辐平面的专用夹具。这专用车床与夹具的完美结合给车轮的制造精度有了一个质的飞越。原来车轮的平面加工属于利用液压机对轮辐内外平面进行平面度校正处理，因此原有的工艺是不经过此工序的，所以车轮总成的轮辐平面度：0.4mm、车轮总成径跳：2.0mm、车轮总成径跳：2.0mm、同轴度：0.3mm、位置度：0.3mm，因此车轮的各项技术尺寸加工误差比较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车轮总成内外平面加工用夹具、车床及加工方法，以解决上述背景技术中提出的如何使车轮的安全性稳定性得到可靠性保证，使驾驶员在开车的过程中车辆平稳方向盘不抖动的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种车轮总成内外平面加工用夹具，包括面板，所述面板上端中心固定有支撑座，所述支撑座上端固定有卡盘，所述卡盘上端安装有三个可移动的活动卡爪，每个所述活动卡爪上端固定有一径向块定位爪，所述面板下端中心固定有盘体，所述面板边缘安装有能够沿面板径向摆动的拉臂，所述拉臂下端与滑板铰接，所述滑板滑动安装在面板下端，所述面板上且所述拉臂内侧固定有第一仿型定位座，所述面板上端边缘处还安装有顶出机构，所述面板下端还滑动安装有与顶出机构配合的控制板，所述面板下端且所述顶出机构内侧固定有第二仿型定位座，所述盘体内部上端安装有电机，所述电机的输出轴与用于控制滑板和控制板的凸块固定连接。
进一步的，所述面板包括板体，所述板体为圆盘型板体，所述板体中心设有第二安装孔，所述板体边缘固定有第一安装凸起，所述第一安装凸起上设有用于盛放拉臂的第一安装槽，所述第一安装槽两侧设有用于安装拉臂的第一安装孔，所述板体边缘还固定有第二安装凸起，所述第二安装凸起上端设置有用于安装顶出装置的第三安装孔，所述第三安装孔为盲孔，所述第三安装孔中心设置有第四安装孔，所述板体下端面设有用于与滑板或控制板滑动连接的第一滑槽。
进一步的，所述板体上的第一安装凸起和第二安装凸起均设有三个，且第一安装凸起与第二安装凸起交错设置，相邻两个第一安装凸起与第二安装凸起之间的角度为60°。
进一步的，所述面板下端固定有六个第一回位弹簧，所述第一回位弹簧用于滑板和控制板的回位。
进一步的，所述滑板包括第一板体，所述第一板体上端设置有用于与面板滑动连接的第一滑块，所述第一板体前端设有用于盛放拉臂的第二安装槽，所述第二安装槽两侧设有用于与拉臂连接的第五安装孔，所述第一板体后端设有第一接触部，所述第一板体两侧各固定有一用于与第一回位弹簧连接的第一连接板，所述第一连接板上设有固定第一回位弹簧的第一连接孔。
进一步的，所述控制板包括第二板体，所述第二板体上端设置有用于与面板滑动连接的第二滑块，所述第二板体前端设置有用于控制顶出机构的顶起部，所述顶起部后侧设置有支撑部，所述第二板体后端设有第二接触部，所述第二板体两侧各固定有一用于与第一回位弹簧连接的第二连接板，所述第二连接板上设有固定第一回位弹簧的第二连接孔。
进一步的，所述顶起部为斜坡状，所述支撑部为水平状，所述顶起部与支撑部之间平滑过渡连接。
进一步的，所述凸起包括本体，所述本体为圆盘状，所述本体外圆周上固定有三个顶出部，三个所述顶出部之间等角度排列，所述顶出部至本体外边缘的最大距离等于滑板或控制板的最大移动距离，所述本体中心设有第六安装孔。
进一步的，所述顶出机构包括安装筒，所述安装筒下端固定有安装板，所述安装筒与所述安装板中心均设有第七安装孔，所述第二安装筒内还设有直径大于第二安装孔的滑动孔，所述第七安装孔中安装有顶出柱，所述顶出柱上固定有挡板，所述挡板上端固定有第二回位弹簧，所述第二回位弹簧的原始长度小于滑动孔的长度，所述挡板的直径不大于滑动孔的直径。
进一步的，所述拉臂上端内侧固定有仿型拉爪块，所述仿型拉爪块的内侧与车轮的形状一致。
一种车轮总成内外平面加工加工方法，具体方法如下：将车轮放置在面板上的第一仿型定位座和第二仿型定位座上，然后通过卡盘上的活动夹具带动径向块定位爪沿径向向外移动，使得径向块定位爪的外边缘贴在车轮的内壁上，再通过盘体上的电机带动凸块转动，凸块上的顶出部与滑块上的第一接触部相接触，顶出部将滑块顶出，即滑块在面板下方的第一滑槽中沿径向向外移动，在滑块的带动下使得面板上的拉臂上端向面板的中心方向旋转，使得拉臂上端的仿型拉爪块抵在车轮的外壁上，从而完成了车轮的夹持，再通过测量探头找轮辐基准平面，再车削轮辐外平面、内平面，车削前轮辐平面0.4mm，车削后轮辐平面0.1mm，车削内外平面再加工车削轮辐中心孔，使中心孔与轮辋胎圈座保证同轴0.6mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使车轮的安全性稳定性得到可靠性保证，使驾驶员在开车的过程中车辆平稳方向盘不抖动。
附图说明
图1为本发明夹具的的立体结构示意图；
图2为本发明图1的俯视结构示意图；
图3为本发明图1的仰视结构示意图；
图4为本发明图1的主视结构示意图；
图5为本发明图1中的面板的立体结构示意图；
图6为本发明图5的俯视结构示意图；
图7为本发明图5的仰视结构示意图；
图8为本发明图1中的滑板的立体结构示意图；
图9为本发明图8的俯视结构示意图；
图10为本发明1中顶出机构的剖视结构示意图；
图11为本发明图1中的控制板的立体结构示意图；
图12为本发明图11的右视结构示意图；
图13为本发明图4中的凸块的立体结构示意图；
图14为本发明图13的俯视结构示意图。
图中：1面板，101板体，102第一安装凸起，103第一安装槽，104第一安装孔，105第二安装孔，106第二滑槽，107第二安装凸起，108第三安装孔，109第四安装孔，2盘体，3支撑座，4卡盘，5活动卡爪，6径向块定位爪，7第一仿型定位座，8拉臂，9滑板，901板体，902第二安装槽，903第五安装孔，904第一接触部，905第一滑块，906第一连接板，907第一连接孔，10第二仿型定位座，11顶出机构，1101安装筒，1102安装板，1103顶出柱，1104第七安装孔，1105滑动孔，1106挡板，1107第二回位弹簧，12控制板，1201第二板体，1202顶起部，1203支撑部，1204第二接触部，1205第二滑块，1206第二连接板，1207第二连接孔，13电机，14凸块，1401本体，1402第六安装孔，1403顶出部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1至图14为本发明的一种实施例，参照图1-4，一种车轮总成内外平面加工用夹具，包括面板1，所述面板1上端中心固定有支撑座3，所述支撑座3上端固定有卡盘4，所述卡盘4上端安装有三个可移动的活动卡爪5，每个所述活动卡爪5上端固定有一径向块定位爪6，所述面板1下端中心固定有盘体2，所述面板1边缘安装有能够沿面板1径向摆动的拉臂8，所述拉臂8下端与滑板9铰接，所述滑板9滑动安装在面板1下端，所述面板1上且所述拉臂8内侧固定有第一仿型定位座7，所述面板1上端边缘处还安装有顶出机构11，所述面板1下端还滑动安装有与顶出机构11配合的控制板12，所述面板1下端且所述顶出机构11内侧固定有第二仿型定位座10，所述盘体2内部上端安装有电机13，所述电机13的输出轴与用于控制滑板9和控制板12的凸块14固定连接。
卡盘4与活动卡爪5配合，在设备运行时，放入工件以后通过控制卡盘4内的驱动机构活动卡爪5在卡盘4上向外运动，活动卡爪5带动径向块定位爪6做离心式夹紧运动，即径向定位爪也向外运动，从而使得径向定位爪的外端抵在工件的内壁上，径向定位爪的外边缘与工件内壁的形状一致，从而达到工件夹紧定位效果。
第一仿型定位座7和第二仿型定位座10主要是与汽车车轮的15°面相配合，起到利用汽车车轮的15°面进行车轮的定位，从而来满足汽车车轮轮辐内外平面的车削精度。
参照图5-7，所述面板1包括板体901101，所述板体901101为圆盘型板体901101，所述板体901101中心设有第二安装孔105，所述板体901101边缘固定有第一安装凸起102，所述第一安装凸起102上设有用于盛放拉臂8的第一安装槽103，所述第一安装槽103两侧设有用于安装拉臂8的第一安装孔104，所述板体901101边缘还固定有第二安装凸起107，所述第二安装凸起107上端设置有用于安装顶出装置的第三安装孔108，所述第三安装孔108为盲孔，所述第三安装孔108中心设置有第四安装孔109，所述板体901101下端面设有用于与滑板9或控制板12滑动连接的第一滑槽106。
所述板体901101上的第一安装凸起102和第二安装凸起107均设有三个，且第一安装凸起102与第二安装凸起107交错设置，相邻两个第一安装凸起102与第二安装凸起107之间的角度为60°。
所述面板1下端固定有六个第一回位弹簧，所述第一回位弹簧用于滑板9和控制板12的回位。
面板1是根据汽车车轮的各项尺寸来进行制作的，主要的目的是支撑工件和面上的其它零件。盘体2主要是支撑整个夹具。
参照图8-9，所述滑板9包括第一板体901101，所述第一板体901101上端设置有用于与面板1滑动连接的第一滑块905，所述第一板体901101前端设有用于盛放拉臂8的第二安装槽902，所述第二安装槽902两侧设有用于与拉臂8连接的第五安装孔903，所述第一板体901101后端设有第一接触部904，所述第一板体901101两侧各固定有一用于与第一回位弹簧连接的第一连接板906，所述第一连接板906上设有固定第一回位弹簧的第一连接孔907。
参照图11-12，所述控制板12包括第二板体1201901101，所述第二板体1201901101上端设置有用于与面板1滑动连接的第二滑块1205，所述第二板体1201901101前端设置有用于控制顶出机构11的顶起部1202，所述顶起部1202后侧设置有支撑部1203，所述第二板体1201901101后端设有第二接触部1204，所述第二板体1201901101两侧各固定有一用于与第一回位弹簧连接的第二连接板1206，所述第二连接板1206上设有固定第一回位弹簧的第二连接孔1207。
所述顶起部1202为斜坡状，所述支撑部1203为水平状，所述顶起部1202与支撑部1203之间平滑过渡连接。
参照图13-14，所述凸轮包括本体1401，所述本体1401为圆盘状，所述本体1401外圆周上固定有三个顶出部1403，三个所述顶出部1403之间等角度排列，所述顶出部1403至本体1401外边缘的最大距离等于滑板9或控制板12的最大移动距离，所述本体1401中心设有第六安装孔1402。
参照图10，所述顶出机构11包括安装筒1101，所述安装筒1101下端固定有安装板1102，所述安装筒1101与所述安装板1102中心均设有第七安装孔1104，所述第二安装筒1101内还设有直径大于第二安装孔105的滑动孔1105，所述第七安装孔1104中安装有顶出柱1103，所述顶出柱1103上固定有挡板1106，所述挡板1106上端固定有第二回位弹簧1107，所述第二回位弹簧1107的原始长度小于滑动孔1105的长度，所述挡板1106的直径不大于滑动孔1105的直径。
顶出机构11主要目的是在拉壁夹紧工件以后，防止在夹紧以后，工件卡在第一仿型定位座7和第二仿型定位座10上，导致工件无法正常取下，因此利用顶出机构11，对车轮实施一个弹力来把工件顶开，从而便于取下，顶出机构11通过控制板12的作用，控制板12上的顶起部1202将顶出机构11内部的顶出柱1103顶出安装筒1101，通过顶出柱1103上端将工件顶起。
所述拉臂8上端内侧固定有仿型拉爪块，所述仿型拉爪块的内侧与车轮的形状一致。
滑板9与拉臂8相互配合，滑板9滑动带动拉臂8滑动，使拉臂8在横向运动，运动角度在30°-120°。
拉臂8主要是与滑板9相互配合，在滑板9的作用下，使拉臂8做横向运动，从而使拉臂8起到汽车车轮工件的压紧和定位，其中拉臂8的压紧平面与汽车车轮的15°平面相贴合，起到及定位又夹紧的作用。
本发明还提供了另外一个实施例，一种车床，应用所述的车轮总成内外平面加工用夹具。
本发明还提供了另外一个实施例，一种加工方法，应用所述的车轮总成内外平面加工用夹具，将车轮放置在面板1上的第一仿型定位座7和第二仿型定位座10上，然后通过卡盘4上的活动夹具带动径向块定位爪6沿径向向外移动，使得径向块定位爪6的外边缘贴在车轮的内壁上，再通过盘体2上的电机13带动凸块14转动，凸块14上的顶出部1403与滑块上的第一接触部904相接触，顶出部1403将滑块顶出，即滑块在面板1下方的第一滑槽106中沿径向向外移动，在滑块的带动下使得面板1上的拉臂8上端向面板1的中心方向旋转，使得拉臂8上端的仿型拉爪块抵在车轮的外壁上，从而完成了车轮的夹持，再通过测量探头找轮辐基准平面，再车削轮辐外平面、内平面，车削前轮辐平面0.4mm，车削后轮辐平面0.1mm，车削内外平面再加工车削轮辐中心孔，使中心孔与轮辋胎圈座保证同轴0.6mm。
通过此车床及夹具加工的车轮产品质量对比：
原来车轮不经过此工序:车轮总成轮辐平面度：0.4mm
车轮总成径跳：2.0mm
车轮总成径跳：2.0mm
同轴度：0.3mm
位置度：0.3mm
现在车轮经过此工序:车轮总成轮辐平面度：0.1mm
车轮总成径跳：0.6mm
车轮总成径跳：0.6mm
同轴度：0.1mm
位置度：0.1mm。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种车轮总成内外平面加工用夹具，其特征在于：包括面板(1)，所述面板(1)上端中心固定有支撑座(3)，所述支撑座(3)上端固定有卡盘(4)，所述卡盘(4)上端安装有三个可移动的活动卡爪(5)，每个所述活动卡爪(5)上端固定有一径向块定位爪(6)，所述面板(1)下端中心固定有盘体(2)，所述面板(1)边缘安装有能够沿面板(1)径向摆动的拉臂(8)，所述拉臂(8)下端与滑板(9)铰接，所述滑板(9)滑动安装在面板(1)下端，所述面板(1)上且所述拉臂(8)内侧固定有第一仿型定位座(7)，所述面板(1)上端边缘处还安装有顶出机构(11)，所述面板(1)下端还滑动安装有与顶出机构(11)配合的控制板(12)，所述面板(1)下端且所述顶出机构(11)内侧固定有第二仿型定位座(10)，所述盘体(2)内部上端安装有电机(13)，所述电机(13)的输出轴与用于控制滑板(9)和控制板(12)的凸块(14)固定连接。
2.根据权利要求1所述的车轮总成内外平面加工用夹具,其特征在于：所述面板(1)包括板体(901101)，所述板体(901101)为圆盘型板体(901101)，所述板体(901101)中心设有第二安装孔(105)，所述板体(901101)边缘固定有第一安装凸起(102)，所述第一安装凸起(102)上设有用于盛放拉臂(8)的第一安装槽(103)，所述第一安装槽(103)两侧设有用于安装拉臂(8)的第一安装孔(104)，所述板体(901101)边缘还固定有第二安装凸起(107)，所述第二安装凸起(107)上端设置有用于安装顶出装置的第三安装孔(108)，所述第三安装孔(108)为盲孔，所述第三安装孔(108)中心设置有第四安装孔(109)，所述板体(901101)下端面设有用于与滑板(9)或控制板(12)滑动连接的第一滑槽(106)。
3.根据权利要求2所述的车轮总成内外平面加工用夹具,其特征在于：所述板体(901101)上的第一安装凸起(102)和第二安装凸起(107)均设有三个，且第一安装凸起(102)与第二安装凸起(107)交错设置，相邻两个第一安装凸起(102)与第二安装凸起(107)之间的角度为(60)°。
4.根据权利要求2所述的车轮总成内外平面加工用夹具,其特征在于：所述面板(1)下端固定有六个第一回位弹簧，所述第一回位弹簧用于滑板(9)和控制板(12)的回位。
5.根据权利要求1所述的车轮总成内外平面加工用夹具,其特征在于：所述滑板(9)包括第一板体(901101)，所述第一板体(901101)上端设置有用于与面板(1)滑动连接的第一滑块(905)，所述第一板体(901101)前端设有用于盛放拉臂(8)的第二安装槽(902)，所述第二安装槽(902)两侧设有用于与拉臂(8)连接的第五安装孔(903)，所述第一板体(901101)后端设有第一接触部(904)，所述第一板体(901101)两侧各固定有一用于与第一回位弹簧连接的第一连接板(906)，所述第一连接板(906)上设有固定第一回位弹簧的第一连接孔(907)。
6.根据权利要求1所述的车轮总成内外平面加工用夹具,其特征在于：所述控制板(12)包括第二板体(1201901101)，所述第二板体(1201901101)上端设置有用于与面板(1)滑动连接的第二滑块(1205)，所述第二板体(1201901101)前端设置有用于控制顶出机构(11)的顶起部(1202)，所述顶起部(1202)后侧设置有支撑部(1203)，所述第二板体(1201901101)后端设有第二接触部(1204)，所述第二板体(1201901101)两侧各固定有一用于与第一回位弹簧连接的第二连接板(1206)，所述第二连接板(1206)上设有固定第一回位弹簧的第二连接孔(1207)。
7.根据权利要求1所述的车轮总成内外平面加工用夹具,其特征在于：所述凸块(14)包括本体(1401)，所述本体(1401)为圆盘状，所述本体(1401)外圆周上固定有三个顶出部(1403)，三个所述顶出部(1403)之间等角度排列，所述顶出部(1403)至本体(1401)外边缘的最大距离等于滑板(9)或控制板(12)的最大移动距离，所述本体(1401)中心设有第六安装孔(1402)。
8.根据权利要求1所述的车轮总成内外平面加工用夹具,其特征在于：所述顶出机构(11)包括安装筒(1101)，所述安装筒(1101)下端固定有安装板(1102)，所述安装筒(1101)与所述安装板(1102)中心均设有第七安装孔(1104)，所述第二安装筒(1101)内还设有直径大于第二安装孔(105)的滑动孔(1105)，所述第七安装孔(1104)中安装有顶出柱(1103)，所述顶出柱(1103)上固定有挡板(1106)，所述挡板(1106)上端固定有第二回位弹簧(1107)，所述第二回位弹簧(1107)的原始长度小于滑动孔(1105)的长度，所述挡板(1106)的直径不大于滑动孔(1105)的直径。
9.一种车床，其特征在于：应用权利要求1-9中任意一条所述的车轮总成内外平面加工用夹具。
10.一种车轮总成内外平面加工加工方法，其特征在于：应用权利要求1-9中任意一条所述的车轮总成内外平面加工用夹具，具体方法如下：将车轮放置在面板(1)上的第一仿型定位座(7)和第二仿型定位座(10)上，然后通过卡盘(4)上的活动夹具带动径向块定位爪(6)沿径向向外移动，使得径向块定位爪(6)的外边缘贴在车轮的内壁上，再通过盘体(2)上的电机(13)带动凸块(14)转动，凸块(14)上的顶出部(1403)与滑块上的第一接触部(904)相接触，顶出部(1403)将滑块顶出，即滑块在面板(1)下方的第一滑槽(106)中沿径向向外移动，在滑块的带动下使得面板(1)上的拉臂(8)上端向面板(1)的中心方向旋转，使得拉臂(8)上端的仿型拉爪块抵在车轮的外壁上，从而完成了车轮的夹持，再通过测量探头找轮辐基准平面，再车削轮辐外平面、内平面，车削前轮辐平面0.4mm，车削后轮辐平面0.1mm，车削内外平面再加工车削轮辐中心孔，使中心孔与轮辋胎圈座保证同轴0.6mm。
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