CN111112942B - 一种麦克纳姆轮轮毂加工方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种麦克纳姆轮轮毂加工方法及系统，麦克纳姆轮轮毂加工方法包括步骤：三轴数控机床加工出轮毂毛坯件；通过夹具将所述轮毂毛坯件固定；钻铣床依次切削出周设于所述轮毂毛坯件且用于容纳滚动轮的第一孔，所述第一孔的轴线方向与所述轮毂毛坯件的径向方向呈预设角度；所有的所述第一孔切削完成后，钻铣床依次加工出用于贯穿滚动轴的第二孔；所述第二孔与所述第一孔同轴设置。本发明实现了轮毂加工成本低，且加工精度可以保障，加工产率高；进而大大降低了轮毂价格，有利于本行业的发展。

Description

一种麦克纳姆轮轮毂加工方法及系统

技术领域

本发明涉及麦克纳姆轮加工技术领域，尤指一种麦克纳姆轮轮毂加工方法及系统。

背景技术

高承重麦克纳姆轮一般采用整体金属整体铣削加工，如市面上的AGV小车专用麦克纳姆轮主要是采用航空铝6061(或7075)通过整体铣削加工出来，由于单片的麦克纳姆轮形状较为复杂，现有的工艺只能采用五轴数控加工机床来加工，因而加工成本较高，进而导致高承重麦克纳姆轮的价格较高。因此，怎样降低麦克纳姆轮的生产成本是本领域技术人员亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种麦克纳姆轮轮毂加工方法及系统，实现了轮毂加工成本低，且加工精度可以保障，加工产率高；进而大大降低了轮毂价格，有利于本行业的发展。

本发明提供的技术方案如下：

一种麦克纳姆轮轮毂加工方法，包括：

三轴数控机床加工出轮毂毛坯件；

通过夹具将所述轮毂毛坯件固定；

钻铣床依次切削出周设于所述轮毂毛坯件且用于容纳滚动轮的第一孔，所述第一孔的轴线方向与所述轮毂毛坯件的径向方向呈预设角度；

所有的所述第一孔切削完成后，钻铣床依次加工出用于贯穿滚动轴的第二孔；所述第二孔与所述第一孔同轴设置。

本技术方案中，先通过三轴数控机床加工出轮毂毛坯件，然后通过夹具对轮毂毛坯件进行固定，最后通过钻铣床对轮毂毛坯件再加工用于安装滚动轮的孔，这种加工方法成本低，且加工精度可以保障，加工产率高；进而大大降低了轮毂价格，有利于本行业的发展。

进一步优选地，所述三轴数控机床加工轮毂毛坯件具体包括步骤：

于所述轮毂毛坯件的外周壁标记用于加工第一孔的第一铣刀的第一中心定位点、第一限位点和第二限位点；其中，所述第一限位点和所述第二限位点设于所述第一中心定位点的两侧。

本技术方案中，为了提高钻铣床的铣刀对位于夹具上的轮毂毛坯件加工位置定位的快速和精准性，在三轴数控机床加工轮毂毛坯件时对用于加工第一孔的第一铣刀的刀尖(即第一铣刀的中心轴线)进行定位，并通过第一限位点和第二限位点对第一铣刀切削偏距的上下限进行限制，从而把控第一铣刀切削过程走向的约束，确保第一孔加工的精确度。

进一步优选地，所述钻铣床依次切削出周设于所述轮毂毛坯件且用于容纳滚动轮的第一孔，所述第一孔的轴线方向与所述轮毂毛坯件的径向方向呈预设角度具体包括步骤：

所述第一铣刀的中心轴线与第1个第一孔的第一中心定位点位于同一直线上，使得所述第一铣刀的刀尖与第1个第一孔的第一中心定位点接触；

所述第一铣刀切削出第1个第一孔，后所述第一铣刀的刀尖复位至第1个第一孔的第一中心定位点，后所述第一铣刀的刀尖沿所述轮毂毛坯件的轴线方向远离第1个第一孔的第一中心定位点；

旋转完成第(1+n)个第一孔后的轮毂毛坯件，其中，n为自然数；

所述第一铣刀沿所述轮毂毛坯件的轴线方向靠近第(2+n)个第一孔的第一中心定位点，第一铣刀切削出第(2+n)个第一孔。

本技术方案中，只需旋转旋转盘便可依次完成每一个滚动轮的第一孔，整个过程中，只需在第一个第一孔的加工过程中进行铣刀的定位调整，而后加工的第一孔只需旋转旋转盘，使得顺着旋转方向的后一个需要加工第一孔的部位前移到前一个第一孔原先所在位置即可，大大简化了加工流程，减少定位第一铣刀所耗时间，提高了轮毂的加工速率。

进一步优选地，所述第一中心定位点与所述轮毂毛坯件的中心轴线的偏心距为16mm；和/或，所述预设角度为45°；和/或，所述第一铣刀沿其自身轴线方向于所述轮毂毛坯件的切深尺寸为16～28mm。

本技术方案中，根据轮毂类型得不同，加工参数可适用性得进行调整，从而提高本方法的适应性和实用性。

进一步优选地，所述钻铣床依次切削出周设于所述轮毂毛坯件且用于容纳滚动轮的第一孔，所述第一孔的轴线方向与所述轮毂毛坯件的径向方向呈预设角度之后还包括步骤：

所有的所述第一孔切削完成后，翻转所述轮毂毛坯件并将所述轮毂毛坯件固定于所述夹具；

钻铣床依次切削出与所述第一孔相对设置的第三孔，所述第三孔与所述第一孔同轴设置，所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔依次相通。

本技术方案中，第三孔的设置保证了轮毂的外观美感和整齐度，还可将用于固定滚动轴的连接件进行隐藏，避免连接件突兀于轮毂的外侧。

进一步优选地，所述三轴数控机床加工轮毂毛坯件具体包括步骤：

于所述轮毂毛坯件的外周壁标记用于加工第三孔的第三铣刀的第二中心定位点、第三限位点和第四限位点；其中，所述第三限位点和所述第四限位点设于所述第二中心定位点的两侧；和/或，所述第三铣刀沿其自身轴线方向于所述轮毂毛坯件的切深尺寸为8～18mm。

本技术方案中，为了提高钻铣床的铣刀对位于夹具上的轮毂毛坯件加工位置定位的快速和精准性，在三轴数控机床加工轮毂毛坯件时对用于加工第一孔的第一铣刀的刀尖(即第一铣刀的中心轴线)进行定位，并通过第一限位点和第二限位点对第一铣刀切削方向上下限进行限制，从而把控第一铣刀切削过程走向的约束，确保第一孔加工的精确度。

进一步优选地，所述通过三轴数控机床加工轮毂毛坯件具体包括步骤：

三轴数控机床沿第一方向加工弧形凹槽，所述弧形凹槽的开口端远离所述第一孔设置；其中，第一方向与所述轮毂毛坯件的轴线方向平行；

三轴数控机床沿第一方向的反方向加工所述轮毂毛坯件的外侧壁，使得靠近所述弧形凹槽的开口端的外径大于远离所述弧形凹槽的开口端的外径而形成环状凸台；

三轴数控机床沿所述轮毂毛坯件的轴线方向加工用于安装法兰的轴孔；

三轴数控机床沿所述轮毂毛坯件的轴线方向加工用于安装所述法兰的安装孔；其中，若干个所述安装孔周设于所述轴孔设置。

本技术方案中，通过将轮毂毛坯件进行构造处理，使得轮毂呈弓形结构，不仅轻量化轮毂，还使得滚动轮的径向受力可以很好的分散至轮毂上而提高麦克纳姆轮的负载性能。

进一步优选地，所述三轴数控机床沿所述轮毂毛坯件的轴线方向加工弧形凹槽，所述弧形凹槽远离所述第一孔设置之后还包括步骤：

三轴数控机床沿轴线方向于所述弧形凹槽的底面加工用于容设T型法兰头部的凹槽，使得所述轮毂毛坯件成为所述麦克纳姆轮的外圈轮毂毛坯件；和/或，

所述三轴数控机床沿第一方向的反方向加工所述轮毂毛坯件的外侧壁，使得靠近所述弧形凹槽的开口端的外径大于远离所述弧形凹槽的开口端的外径而形成环状凸台之后还包括步骤：

三轴数控机床根据所述麦克纳姆轮的加工需求加工所述环状凸台，使得所述环状凸台的外周壁为弧形侧壁，所述弧形侧壁用于加工所述第一孔和第二孔。

本技术方案中，由于轮毂有内圈轮毂和外圈轮毂，外圈轮毂需要安装T型法兰的头部，从而保证轮毂外观的美感和整齐度。更优的，内圈轮毂和外圈轮毂呈对称设置，根据力学原理，滚动轮的径向受力可以很好地分散到内圈轮毂和外圈轮毂，进一步提高了麦克纳姆轮的负载性能。

本发明还提供了一种麦克纳姆轮轮毂加工系统，包括：

用于加工出轮毂毛坯件的三轴数控机床；

用于再次加工轮毂毛坯件的钻铣床，所述钻铣床包括可替换安装的铣刀组；以及，

用于固定轮毂毛坯件的夹具，所述夹具包括固定盘、旋转盘和固定组件；

所述旋转盘包括用于安装轮毂毛坯件的圆盘部，所述圆盘部沿径向方向延展有定位裙边，多个定位裙边均匀分布于所述圆盘部外侧；相邻设置的两个定位裙边之间设有间隙；且定位裙边的数量与麦克纳姆轮的滚动轮的数量相同；

所述圆盘部朝向所述轮毂毛坯件一侧突起有若干个定位柱，所述定位柱贯穿所述轮毂毛坯件的法兰安装孔后与所述固定组件连接以固定所述轮毂毛坯件；

所述固定盘设有与所述旋转盘的外轮廓相适配的容纳槽，使得所述旋转盘可带动所述轮毂毛坯件旋转安装于所述固定盘。

本技术方案中，先通过三轴数控机床加工出轮毂毛坯件，然后通过夹具对轮毂毛坯件进行固定，最后通过钻铣床对轮毂毛坯件再加工用于安装滚动轮的孔，这种加工方法成本低，且加工精度可以保障，加工产率高；进而大大降低了轮毂价格，有利于本行业的发展。由于定位裙边与滚动轮的数量一一对应且均布，从而使得钻铣床在加工孔时，只需旋转旋转盘便可依次完成每一个滚动轮的安装位(如用于容纳滚动轮的第一孔，用于安装滚动轴的第二孔，用于容设螺母的第三孔)，整个过程中，只需在第一个安装位的加工过程中进行铣刀的定位调整，而后加工的安装位只需旋转旋转盘，使得顺着旋转方向的后一个定位裙边前移到前一个定位裙边原先所在容纳区即可，大大简化了加工流程，减少定位铣刀所耗时间，提高了轮毂的加工速率。更优的，由于相邻两个的定位裙边之间设有间隙，且固定盘设有与旋转盘外轮廓相适配的容纳槽，使得每一个定位裙边均有一个与之对应的容纳区，且相邻设置的两个容纳区之间设有与间隙相适配的抵设部，从而有效避免旋转盘在轮毂加工过程中的转动位移以及径向位移，再加上固定组件沿麦克纳姆轮的轴线方向限制了麦克纳姆轮轴线移动，大大提高了本夹具对轮毂毛坯件固定的稳固性和稳定性，避免轮毂在钻铣床工作过程中因切削或钻孔而出现位移现象，进而导致加工精度降低；保证了毛坯件加工的精准度。

进一步优选地，所述夹具还包括沿所述轮毂毛坯件轴线方向施加所述定位裙边以远离所述轮毂毛坯件一侧的力的压紧机构。

本技术方案中，通过压紧机构对定位裙边的压紧而实现对旋转盘沿轮毂毛坯件轴线方向的限位，有效避免旋转盘出现沿轮毂毛坯件轴线方向的跳动或震动而导致轮毂加工精度降低的现象。

本发明提供的一种麦克纳姆轮轮毂加工方法及系统，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明中，先通过三轴数控机床加工出轮毂毛坯件，然后通过夹具对轮毂毛坯件进行固定，最后通过钻铣床对轮毂毛坯件再加工用于安装滚动轮的孔，这种加工方法成本低，且加工精度可以保障，加工产率高；进而大大降低了轮毂价格，有利于本行业的发展。

2、本发明中，为了提高钻铣床的铣刀对位于夹具上的轮毂毛坯件加工位置定位的快速和精准性，在三轴数控机床加工轮毂毛坯件时对用于加工孔的铣刀的刀尖(即铣刀的中心轴线)进行定位，并通过相对设置的两个限位点对铣刀切削偏距的上下限进行限制，从而把控第一铣刀切削过程走向的约束，确保第一孔加工的精确度。

3、本发明中，系统的夹具实现了对轮毂毛坯件固定的稳固性和稳定性，保证了毛坯件加工的精准度；且简化了加工流程，减少定位铣刀所耗时间，提高了轮毂的加工速率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对麦克纳姆轮轮毂加工方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是是本发明的麦克纳姆轮轮毂加工方法的第一种实施例流程图；

图2是本发明的麦克纳姆轮轮毂加工方法的第二种实施例流程图；

图3是本发明的麦克纳姆轮轮毂加工方法的第三种实施例流程图；

图4是本发明的麦克纳姆轮轮毂加工方法的第四种实施例流程图；

图5是本发明的麦克纳姆轮轮毂加工方法的第五种实施例流程图；

图6是本发明的麦克纳姆轮轮毂加工方法的第六种实施例流程图；

图7是本发明的麦克纳姆轮轮毂加工方法的第七种实施例流程图；

图8是本发明的麦克纳姆轮轮毂加工系统的夹具的一种实施例结构示意图；

图9是本发明的夹具固定轮毂的一种实施例结构示意图；

图10是图9的侧视图结构示意图；

图11是本发明加工出的内圈轮毂毛坯件的第一种实施例结构示意图；

图12是本发明加工出的内圈轮毂毛坯件的第二种实施例结构示意图；

图13是本发明加工出的轮毂的一种实施例结构示意图；

图14是本发明加工出的外圈轮毂的一种实施例结构示意图；

图15是本发明加工出的麦克纳姆轮的一种实施例结构示意图。

附图标号说明：

1.固定盘，11.圆盘部，111.定位柱，12.定位裙边，121.间隙，2.旋转盘，3.第一螺母，4.压紧器，41.压块，42.自锁机构，43.揿压端，44.螺杆，45.第二螺母，46.扭簧，47.拐角件，48.底座，5.轮毂毛坯件，51.内圈轮毂，52.外圈轮毂，531.弧形侧壁，532.第一孔，533.第二孔，534.第三孔，535.弧形凹槽，536.轴孔，537.法兰安装孔，538.凹槽，541.第一中心定位点，542.第一限位点，543.第二限位点，551.第二中心限位点，552.第三限位点，553.第四限位点，56.滚动轮，57.滚动轴，58.第三螺母，59.T型法兰，6.铣刀。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在实施例一中，如图1所示，一种麦克纳姆轮轮毂加工方法，包括：

三轴数控机床加工出轮毂毛坯件；

通过夹具将所述轮毂毛坯件固定；

钻铣床依次切削出周设于所述轮毂毛坯件且用于容纳滚动轮的第一孔，所述第一孔的轴线方向与所述轮毂毛坯件的径向方向呈预设角度；

所有的所述第一孔切削完成后，钻铣床依次加工出用于贯穿滚动轴的第二孔；所述第二孔与所述第一孔同轴设置。

本实施例中，先通过三轴数控机床加工出轮毂毛坯件，然后通过夹具对轮毂毛坯件进行固定，最后通过钻铣床对轮毂毛坯件再加工用于安装滚动轮的孔，这种加工方法成本低，且加工精度可以保障，加工产率高；进而大大降低了轮毂价格，有利于本行业的发展。值得说明的是，第二孔的加工可用铣刀切削形成，也可通过钻头钻孔形成。当第二孔为铣刀切削形成时，当需要加工第二孔时，只需将用于加工第二孔的第二铣刀替换用于加工第一孔的第一铣刀即可。

在实施例二中，如图2所示，在实施例一的基础上，所述三轴数控机床加工轮毂毛坯件具体包括步骤：

于所述轮毂毛坯件的外周壁标记用于加工第一孔的第一铣刀的第一中心定位点、第一限位点和第二限位点；其中，所述第一限位点和所述第二限位点设于所述第一中心定位点的两侧。

本实施例中，通过三轴数控机床于轮毂毛坯件的其中一个或多个第一孔的第一中心定位点、第一限位点和第二限位点，即一个第一孔对应一组第一中心定位点、第一限位点和第二限位点(如图11所示)。值得说明的是，在实际应用中，第一限位点和第二限位点分别为第一孔的内侧壁所在曲面的点。而第一中心限位点与第一孔的中心轴线位于同一直线上。

在实施例三中，如图3所示，在实施例二的基础上，所述钻铣床依次切削出周设于所述轮毂毛坯件且用于容纳滚动轮的第一孔，所述第一孔的轴线方向与所述轮毂毛坯件的径向方向呈预设角度具体包括步骤：

所述第一铣刀的中心轴线与第1个第一孔的第一中心定位点位于同一直线上，使得所述第一铣刀的刀尖与第1个第一孔的第一中心定位点接触；

所述第一铣刀切削出第1个第一孔，后所述第一铣刀的刀尖复位至第1个第一孔的第一中心定位点，后所述第一铣刀的刀尖沿所述轮毂毛坯件的轴线方向远离第1个第一孔的第一中心定位点；

旋转完成第(1+n)个第一孔后的轮毂毛坯件，其中，n为自然数；

所述第一铣刀沿所述轮毂毛坯件的轴线方向靠近第(2+n)个第一孔的第一中心定位点，第一铣刀切削出第(2+n)个第一孔。

本实施例中，通过旋转轮毂毛坯件而依次更换需要加工第一孔的位置，而无需改变第一铣刀的位置，无需每加工一个第一孔就调整第一铣刀的位置而进行第一铣刀的定位，从而简化了加工流程，减少定位第一铣刀所耗时间，提高了轮毂的加工速率。更优的，夹具设置有与第一孔数量相同且均布的旋转步距(即下文所说的定位裙边)，加工完一个第一孔，需要加工下一个第一孔时，只需旋转一个步距即可进行下一个第一孔的切削。

在实施例四中，如图1-3所示，在实施例二或三的基础上，第一中心定位点与所述轮毂毛坯件的中心轴线的偏心距为16mm。进一步优选地，预设角度为45°。优选地，所述第一铣刀沿其自身轴线方向于所述轮毂毛坯件的切深尺寸为16～28mm。

本实施例中，根据轮毂类型得不同，加工参数可适用性得进行调整，从而提高本方法的适应性和实用性。

在实施例五中，如图4所示，在实施例一至四任一实施例的基础上，所述钻铣床依次切削出周设于所述轮毂毛坯件且用于容纳滚动轮的第一孔，所述第一孔的轴线方向与所述轮毂毛坯件的径向方向呈预设角度之后还包括步骤：

所有的所述第一孔切削完成后，翻转所述轮毂毛坯件并将所述轮毂毛坯件固定于所述夹具；

钻铣床依次切削出与所述第一孔相对设置的第三孔，所述第三孔与所述第一孔同轴设置，所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔依次相通。

本实施例中，第三孔的设置保证了轮毂的外观美感和整齐度，还可将用于固定滚动轴的连接件(即第三螺母)进行隐藏，避免连接件突兀于轮毂的外侧。值得说明的是，当第三孔与第一孔和第二孔同时存在时，由于三个孔均为同轴孔，因此，第三孔和第一孔的加工顺序可调整，即既可先加工第一孔后，再加工第三孔，再加工第二孔；也可先加工第一孔后，再加工第二孔，再加工第三孔，也可先加工第三孔，再加工第二孔，再加工第一孔，也可先加工第三孔，再加工第一孔，再加工第二孔。值得说明的是，由于第二孔与第一孔同轴设置，因此，在加工第二孔的时候，与加工第一孔的方式相通，只需铣刀类型不同(因为第一孔和第二孔的孔径不同，第一孔的孔径大于第二孔的孔径)。

在实施例六中，如图4所示，在实施例五的基础上，所述三轴数控机床加工轮毂毛坯件具体包括步骤：

于所述轮毂毛坯件的外周壁标记用于加工第三孔的第三铣刀的第二中心定位点、第三限位点和第四限位点。

本实施例中，通过三轴数控机床于轮毂毛坯件的其中一个或多个第三孔的第二中心定位点、第三限位点和第四限位点，即一个第三孔对应一组第二中心定位点、第三限位点和第四限位点(如图12所示)。值得说明的是，在实际应用中，第三限位点552和第四限位点分别为第三孔的内侧壁所在曲面的点。而第二中心限位点与第三孔的中心轴线位于同一直线上。在实际应用中，由于第一孔和第三孔为同轴孔，因此，第一中心定位点和第二中心定位点可直接为一次性加工出来的通孔。

在实施例七中，如图4所示，在实施例五的基础上，所述钻铣床依次切削出与所述第一孔相对设置的第三孔，所述第三孔与所述第一孔同轴设置，所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔依次相通具体包括步骤：

所述第三铣刀的中心轴线与第1个第三孔的第二中心定位点位于同一直线上，使得所述第三铣刀的刀尖与第1个第三孔的第二中心定位点接触；

所述第三铣刀切削出第1个第三孔，后所述第三铣刀的刀尖复位至第1个第三孔的第二中心定位点，后所述第三铣刀的刀尖沿所述轮毂毛坯件的轴线方向远离第1个第三孔的第二中心定位点；

旋转完成第(1+n)个第三孔后的轮毂毛坯件，其中，n为自然数；

所述第三铣刀沿所述轮毂毛坯件的轴线方向靠近第(2+n)个第三孔的第二中心定位点，第三铣刀切削出第(2+n)个第三孔。

本实施例中，通过旋转轮毂毛坯件而依次更换需要加工第三孔的位置，而无需改变第三铣刀的位置，无需每加工一个第三孔就调整第三铣刀的位置而进行第三铣刀的定位，从而简化了加工流程，减少定位第三铣刀所耗时间，提高了轮毂的加工速率。更优的，夹具设置有与第三孔数量相同且均布的旋转步距(即下文所说的定位裙边)，加工完一个第三孔，需要加工下一个第三孔时，只需旋转一个步距即可进行下一个第三孔的切削。可见，第一孔、第二孔和第三孔的加工方式可均相同，不同的是铣刀的类型不同(第一孔的孔径大于第三孔的孔径，第三孔的孔径大于第二孔的孔径)。

在实施例八中，如图4所示，在实施例五至七任一实施例的基础上，所述第三铣刀沿其自身轴线方向于所述轮毂毛坯件的切深尺寸为8～18mm。

在实施例九中，如图5所示，在实施例一至八任一实施例的基础上，所述通过三轴数控机床加工轮毂毛坯件具体包括步骤：

三轴数控机床沿第一方向加工弧形凹槽，所述弧形凹槽的开口端远离所述第一孔设置；其中，第一方向与所述轮毂毛坯件的轴线方向平行；

三轴数控机床沿第一方向的反方向加工所述轮毂毛坯件的外侧壁，使得靠近所述弧形凹槽的开口端的外径大于远离所述弧形凹槽的开口端的外径而形成环状凸台；

三轴数控机床沿所述轮毂毛坯件的轴线方向加工用于安装法兰的轴孔；

三轴数控机床沿所述轮毂毛坯件的轴线方向加工用于安装所述法兰的安装孔；其中，若干个所述安装孔周设于所述轴孔设置。

本实施例中，通过将轮毂毛坯件进行构造处理，使得轮毂呈弓形结构，不仅轻量化轮毂，还使得滚动轮的径向受力可以很好的分散至轮毂上而提高麦克纳姆轮的负载性能。值得说明的是，弧形凹槽的加工和环状凸台加工的顺序可相互调整，没有先后顺序之分；同样的，轴孔和法兰安装孔加工的顺序可相互调整，没有先后顺序之分。

在实施例十中，如图6所示，在实施例九的基础上，所述三轴数控机床沿所述轮毂毛坯件的轴线方向加工弧形凹槽，所述弧形凹槽远离所述第一孔设置之后还包括步骤：

三轴数控机床沿轴线方向于所述弧形凹槽的底面加工用于容设T型法兰头部的凹槽，使得所述轮毂毛坯件成为所述麦克纳姆轮的外圈轮毂毛坯件。

本实施例中，轮毂分为内圈轮毂和外圈轮毂之分，且内圈轮毂和外圈轮毂对称设置，唯一不同的是，设置在外侧的外圈轮毂的弧形凹槽的底部需要增设凹槽。因此，内圈轮毂与外圈轮毂加工的不同之处在于是否需要加工凹槽，但轮毂加工有凹槽时，则为外圈轮毂；当轮毂无需加工凹槽时，则为内圈轮毂。

在实施例十一中，如图7所示，在实施例九或十的基础上，所述三轴数控机床沿第一方向的反方向加工所述轮毂毛坯件的外侧壁，使得靠近所述弧形凹槽的开口端的外径大于远离所述弧形凹槽的开口端的外径而形成环状凸台之后还包括步骤：

三轴数控机床根据所述麦克纳姆轮的加工需求加工所述环状凸台，使得所述环状凸台的外周壁为弧形侧壁，所述弧形侧壁用于加工所述第一孔和第二孔。

本实施例中，通过三轴数控机床对需要通过钻铣床加工孔的环状凸台进行弧形初加工，进而降低甚至无需钻铣床的打磨处理工艺。

在实施例十二的基础上，如图8-15所示，一种麦克纳姆轮轮毂加工系统，包括：用于加工出轮毂毛坯件5的三轴数控机床；用于再次加工轮毂毛坯件5的钻铣床，钻铣床包括可替换安装的铣刀组(至少一个铣刀6，如第一铣刀、第二铣刀(也可替换呈钻头)、第三铣刀中的一个或多个)；以及，用于固定轮毂毛坯件的夹具，夹具包括固定盘1、旋转盘2和固定组件；旋转盘2包括用于安装轮毂毛坯件5的圆盘部11，圆盘部11沿径向方向延展有定位裙边12，多个定位裙边12均匀分布于圆盘部11外侧；相邻设置的两个定位裙边12之间设有间隙121；且定位裙边12的数量与麦克纳姆轮的滚动轮26的数量相同；圆盘部11朝向轮毂毛坯件5一侧突起有若干个定位柱111，定位柱111贯穿轮毂毛坯件5的法兰安装孔537后与固定组件连接以固定轮毂毛坯件5；固定盘1设有与旋转盘2的外轮廓相适配的容纳槽，使得旋转盘2可带动轮毂毛坯件5旋转安装于固定盘1。

在实施例十三中，如图8-15所示，在实施例十二的基础上，定位柱111为与法兰安装孔537相适配螺纹柱，固定组件为第一螺母3。螺纹柱使得第一螺母3可沿轮毂毛坯件5轴线方向旋进或旋出而实现轮毂毛坯件5的固定，且还可根据不同轮毂毛坯件5类型进行调整，提高本夹具的适用范围，提高本夹具的适用性和实用性。当然，当本夹具用于加工类型较为相近(即轮毂毛坯件5的轴线方向的尺寸接近)时，则定位柱111包括与法兰安装孔537相适配的轴杆部，以及用于与第一螺母3螺接的螺纹部，螺纹部远离圆盘部11设置。优选地，第一螺母3靠近轮毂毛坯件5一侧设有弹性垫圈。优选地，固定盘1与旋转盘2靠近轮毂毛坯件5一侧的表面齐平，或旋转盘2略高于固定盘1。

在实际应用中，麦克纳姆轮的轮毂毛坯件5的法兰安装孔537被定位柱111贯穿后与固定组件连接而实现轮毂毛坯件5沿其自身轴线的固定；而与滚动轮26数量相同且均布于圆盘部11外侧的定位裙边12被收容于与之对应的容纳区，且容纳区之间设有与间隙121相适配的抵设部，使得旋转盘2被局限于固定盘1而实现轮毂毛坯件5的固定；然后钻铣床用于加工第一孔532的第一铣刀与轮毂毛坯件上的第一中心定位点541进行对准定位处理，使得第一铣刀切削范围不超出第一限位点542和第二限位点543。当加工用于安装滚动轴57的第二孔533时，可将第二铣刀或钻头替换下第一铣刀既可完成第二孔533的加工；由于第三孔534与第一孔532分别位于弧形侧壁531沿轮毂毛坯件5(内圈轮毂毛坯件或外圈轮毂毛坯件)轴线方向的两端，因此，在加工已完成第一孔532的轮毂毛坯件5的用于容设第三螺母58的第三孔534的时候需要翻转轮毂毛坯件5，并将第三铣刀替换安装于钻铣床，然后钻铣床用于加工第三孔534的第三铣刀与轮毂毛坯件上的第二中心定位点551进行对准定位处理，使得第三铣刀切削范围不超出第三限位点552和第四限位点553。如图9和10所示，轮毂毛坯件5需要安装12个滚动轮26时，定位裙边12的数量也为12个，且12个定位裙边12均布在圆盘部11的外周。当然，定位裙边可还根据滚动轮26数量的不同而调整。

当轮毂毛坯件5的其中一个孔(第一孔532、第二孔533或第三孔534)被加工完后，与该孔形状相同且均布于轮毂毛坯件5外周壁处的其他孔也需要加工时，只需将旋转盘2从容纳槽沿轮毂毛坯件5轴线朝上取出后旋转一个定位裙边12的距离，使得顺着旋转盘2转动方向的下一个定位裙边12放置于位于用于加工之前的孔的刀具6下方后，刀具6便可下降进行下一个孔的加工，重复上述步骤直至所有的相同的孔完成即可。当需要加工另一组均布于轮毂毛坯件5外侧壁的其他的孔时，可根据孔的位置适应性的更换刀具6或调整轮毂毛坯件5的位置而实现其他孔的加工，当需要加工一对沿一个方向相对设置于轮毂毛坯件5外侧壁的两个孔后(即该两个孔沿轴线方向分设于轮毂毛坯件5外侧壁的两端)，则需要翻转轮毂毛坯件5，此时将固定组件从定位柱111取下后，将轮毂毛坯件5进行翻转然后更换刀具6后进行另外一个孔的加工。

在实施例十四中，如图8-15所示，在实施例十二或十三的基础上，还包括沿轮毂毛坯件5轴线方向施加定位裙边12以远离轮毂毛坯件5一侧的力的压紧机构。压紧机构包括至少一对相对设置于固定盘1的压紧器4；压紧器4包括自锁机构42和用于压紧定位裙边12的压块41；自锁机构42的一端与压块41连接，自锁机构42的另一端形成揿压端43；当把手处于原始状态时，压块41压紧定位裙边12；当把手处于按压状态时，压块41远离定位裙边12。优选地，压块41压紧至少两个相邻设置的定位裙边12。优选地，压块41的张角为75～125°。优选地，压块41沿轮毂毛坯件5的轴线方向与自锁机构42的距离可调。优选地，压块41通过螺杆44螺接于自锁机构42，且螺杆44于自锁机构42两侧分别设有两个第二螺母45。

在实际应用中，压紧器4也可为不具有自锁功能的压紧器4，如压紧机构包括至少一对相对设置于固定盘1的压紧器4；压紧器4包括呈角度设置的拐角件47，拐角件47的一端与用于压紧定位裙边12的压块41连接，另一端形成揿压端43；拐角件47的拐角处通过扭簧46安装于底座48。为了避免转动旋转盘2而出现旋转盘2与压块41的干涉问题，优选地，底座48转动设于固定盘1，底座48的旋转所在平面与固定盘1平行。优选地，底座48通过具有自锁功能的转动机构转动设于固定盘1。优选地，为了避免压块41与定位裙边12的刚性接触，压块41靠近定位裙边12依次粘设有弹性垫片。优选地，压块41沿轮毂毛坯件5的轴线方向与拐角件47的距离可调。优选地，压块41通过螺杆44螺接于拐角件47，且螺杆44于拐角件47两侧分别设有两个第二螺母45。

在实施例十五中，如图8-15所示，在实施例十二、十三或十四的基础上，三轴数控机床需要将铝板或铝盘进行加工并加工出轮毂毛坯件，其中，三轴数控机床需要加工轮毂毛坯件上的弧形侧壁531、弧形凹槽535、用于贯穿T型法兰的轴的轴孔536、用于安装T型法兰59的法兰安装孔537、用于容设T型法兰59的头部的凹槽538(内圈轮毂51无，而外圈轮毂53有)、第一中心定位点541、第一限位点542、第二限位点543、第二中心定位点551、第三限位点552、第四限位点553。具体加工流程参见上述实施例，这里就不一一赘述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种麦克纳姆轮轮毂加工方法，其特征在于，包括：

三轴数控机床加工出轮毂毛坯件，于所述轮毂毛坯件的外周壁标记用于加工第一孔的第一铣刀的第一中心定位点、第一限位点和第二限位点；其中，所述第一限位点和所述第二限位点设于所述第一中心定位点的两侧；

通过夹具将所述轮毂毛坯件固定，其中，所述夹具包括固定盘、旋转盘和固定组件；所述旋转盘包括用于安装轮毂毛坯件的圆盘部，所述圆盘部沿径向方向延展有定位裙边，多个定位裙边均匀分布于所述圆盘部外侧；相邻设置的两个定位裙边之间设有间隙；且定位裙边的数量与麦克纳姆轮的滚动轮的数量相同；所述圆盘部朝向所述轮毂毛坯件一侧突起有若干个定位柱，所述定位柱贯穿所述轮毂毛坯件的法兰安装孔后与所述固定组件连接以固定所述轮毂毛坯件；所述固定盘设有与所述旋转盘的外轮廓相适配的容纳槽，使得所述旋转盘可带动所述轮毂毛坯件旋转安装于所述固定盘；

所述第一铣刀的中心轴线与第1个第一孔的第一中心定位点位于同一直线上，使得所述第一铣刀的刀尖与第1个第一孔的第一中心定位点接触；所述第一铣刀切削出第1个第一孔，后所述第一铣刀的刀尖复位至第1个第一孔的第一中心定位点，后所述第一铣刀的刀尖沿所述轮毂毛坯件的轴线方向远离第1个第一孔的第一中心定位点；旋转完成第（1+n）个第一孔后的轮毂毛坯件，其中，n为自然数；所述第一铣刀沿所述轮毂毛坯件的轴线方向靠近第（2+n）个第一孔的第一中心定位点，第一铣刀切削出第（2+n）个第一孔，所述第一孔的轴线方向与所述轮毂毛坯件的径向方向呈预设角度；

所有的所述第一孔切削完成后，钻铣床更换刀具依次加工出用于贯穿滚动轴的第二孔；所述第二孔与所述第一孔同轴设置。

2.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮轮毂加工方法，其特征在于：

所述第一中心定位点与所述轮毂毛坯件的中心轴线的偏心距为16mm；和/或，

所述预设角度为45°；和/或，

所述第一铣刀沿其自身轴线方向于所述轮毂毛坯件的切深尺寸为16~28mm。

3.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮轮毂加工方法，其特征在于，所述钻铣床依次切削出周设于所述轮毂毛坯件且用于容纳滚动轮的第一孔，所述第一孔的轴线方向与所述轮毂毛坯件的径向方向呈预设角度之后还包括步骤：

所有的所述第一孔切削完成后，翻转所述轮毂毛坯件并将所述轮毂毛坯件固定于所述夹具；

钻铣床依次切削出与所述第一孔相对设置的第三孔，所述第三孔与所述第一孔同轴设置，所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔依次相通。

4.根据权利要求3所述的麦克纳姆轮轮毂加工方法，其特征在于：

所述三轴数控机床加工轮毂毛坯件具体包括步骤：

于所述轮毂毛坯件的外周壁标记用于加工第三孔的第三铣刀的第二中心定位点、第三限位点和第四限位点；其中，所述第三限位点和所述第四限位点设于所述第二中心定位点的两侧；和/或，

所述第三铣刀沿沿其自身轴线方向于所述轮毂毛坯件的切深尺寸为8~18mm。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的麦克纳姆轮轮毂加工方法，其特征在于，所述通过三轴数控机床加工轮毂毛坯件具体包括步骤：

三轴数控机床沿第一方向加工弧形凹槽，所述弧形凹槽的开口端远离所述第一孔设置；其中，第一方向与所述轮毂毛坯件的轴线方向平行；

三轴数控机床沿第一方向的反方向加工所述轮毂毛坯件的外侧壁，使得靠近所述弧形凹槽的开口端的外径大于远离所述弧形凹槽的开口端的外径而形成环状凸台；

三轴数控机床沿所述轮毂毛坯件的轴线方向加工用于安装法兰的轴孔；

三轴数控机床沿所述轮毂毛坯件的轴线方向加工用于安装所述法兰的安装孔；其中，若干个所述安装孔周设于所述轴孔设置。

6.根据权利要求5所述的麦克纳姆轮轮毂加工方法，其特征在于：

所述三轴数控机床沿所述轮毂毛坯件的轴线方向加工弧形凹槽，所述弧形凹槽远离所述第一孔设置之后还包括步骤：

三轴数控机床沿轴线方向于所述弧形凹槽的底面加工用于容设T型法兰头部的凹槽，使得所述轮毂毛坯件成为所述麦克纳姆轮的外圈轮毂；和/或，

所述三轴数控机床沿第一方向的反方向加工所述轮毂毛坯件的外侧壁，使得靠近所述弧形凹槽的开口端的外径大于远离所述弧形凹槽的开口端的外径而形成环状凸台之后还包括步骤：

三轴数控机床根据所述麦克纳姆轮的加工需求加工所述环状凸台，使得所述环状凸台的外周壁为弧形侧壁，所述弧形侧壁用于加工所述第一孔和第二孔。

7.一种用于权利要求1-6中任意一项所述的麦克纳姆轮轮毂加工方法的系统，其特征在于，包括：

用于加工出轮毂毛坯件的三轴数控机床；

用于再次加工轮毂毛坯件的钻铣床，所述钻铣床包括可替换安装的铣刀组；以及，

用于固定轮毂毛坯件的夹具，所述夹具为如权利要求1中所述的夹具。

8.根据权利要求7所述的麦克纳姆轮轮毂加工系统，其特征在于：

所述夹具还包括沿所述轮毂毛坯件轴线方向施加所述定位裙边以远离所述轮毂毛坯件一侧的力的压紧机构。

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