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隨著制造業(yè)的高速發(fā)展，應(yīng)用專用加工中心進(jìn)行批量生產(chǎn)成為工業(yè)產(chǎn)品加工的重要方式之一，與之相匹配的加工中心夾具也在不斷發(fā)展變化¹¹ ^夾具機構(gòu)是加工中心必不可缺的組成部分，其設(shè)計直接影響到加工中心的加工精度、生產(chǎn)效率、安全性以及產(chǎn)品的質(zhì)量和成本^|21。對于專用加工中心來講，夾具的設(shè)計尤為重要，專用加工中心上的夾具是專為零件的某一工序的加工而設(shè)計和制造，注重零件的形狀、尺寸和特點，具有針對性強、結(jié)構(gòu)緊湊、適合大批量生產(chǎn)等特點|'2丨世紀(jì)初，國內(nèi)外在夾具設(shè)計方面研究了應(yīng)用遺傳算法和有限元方法優(yōu)化夾具布局和夾緊力等，雖然目前的夾具設(shè)計均實現(xiàn)了虛擬裝配,但仍無法對夾具機構(gòu)進(jìn)行定位精度、夾緊穩(wěn)定性、工件變形等性能進(jìn)行估算評價^|41。因此，夾具機構(gòu)的有限元分析和運動學(xué)仿真對于夾具機構(gòu)的設(shè)計具有重要意義。筆者設(shè)計的夾具機構(gòu)是汽車實木扶手正面加工專用加工中心的夾緊機構(gòu)，用于定位夾緊汽車實木扶手工件,便于加工中心刀具對汽車實木扶手工件的上表面進(jìn)行加工，該研究能夠促進(jìn)汽車實木扶手批量化生產(chǎn)的實現(xiàn),降低汽車實木扶手的造價，提高生產(chǎn)效率。

1夾具機構(gòu)的設(shè)計與工作原理

1.1夾具機構(gòu)設(shè)計的基本原則

1)保證工件的定位準(zhǔn)確。加丁前，確保丁件相對于加工中心和刀具的位置準(zhǔn)確，減少誤差;加工過程中，確保工件在切削力等外力的作用下，不發(fā)生位置變化^[5】。

2) 減少工件產(chǎn)生的形變和表面損傷。木材相對于金屬、合成材料等硬度較低,易產(chǎn)生形變或造成損傷，夾具的設(shè)計應(yīng)確保工件在裝夾過程中不受到損壞，影響表面質(zhì)量。

3) 具有足夠的穩(wěn)定性和可靠性。夾具應(yīng)該具有一定的強度和剛度，保證工件在加工過程中的安全性。

4) 具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。夾具的設(shè)計應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單，方便裝夾和除塵，便于維護(hù)和修理,并降低制造成本[*丨。

1.2汽車實木扶手工件的定位

為方便區(qū)分汽車實木扶手的各表面，定義扶手與手臂接觸的曲面為汽車實木扶手的正面，與正面相對的面為反面。筆者設(shè)計的夾具應(yīng)用于汽車實木扶手正面加工專用加工中心，該加工中心是汽車實木扶手生產(chǎn)線上的其中一臺加工中心，在汽車實木扶手工件進(jìn)入該加工中心加工前，已經(jīng)完成了對工件反面的加工，因此將工件反面作為夾具裝夾的定位基準(zhǔn)面。汽車實木扶手實物如圖1所示，工件正面如圖2所示。

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結(jié)束語：

1 )針對汽車實木扶手正面加工工藝，設(shè)計了汽車實木扶手正面加T.專用加工中心夾具機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，并對夾具機構(gòu)在加丁.過程中所受的切削力和夾緊力進(jìn)行計算=

2 )對夾具機構(gòu)進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析，得到夾具機構(gòu)在工作過程中的應(yīng)力云圖和位移云圖，并且最大等效應(yīng)力和最大位移量均在材料的允許范圍之內(nèi)，說明夾具機構(gòu)的強度和剛度均能滿足要求，同時也為夾具機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進(jìn)提供依據(jù)。

3 )對夾具機構(gòu)的丁作狀態(tài)進(jìn)行動力學(xué)分析，表明夾具機構(gòu)在夾緊過程中不會發(fā)生卡死現(xiàn)象，能夠滿足工作要求，此方案合理。

標(biāo)簽：加工中心

分類：加工中心

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