SolidWorks在车床夹具设计中的应用

    在机械制造批量生产中，合理使用夹具具有十分重要的意义，它不仅能保证产品的加工质量，提高生产率，而且还可以扩大机床的使用范围，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，因此，机床夹具在机械制造业中占有十分重要的地位。我们制动系统公司的产品种类多，加工精度要求高，且大多数零件都属于大批量生产，所用工装多为专用机床夹具，由于制动产品的加工特点，车削加工尤其是数控车加工在生产中占有很大的比重。

    因制动系统的零部件多为复杂壳体，加工精度要求高。因此在车削加工时，必须考虑车削夹具的动平衡。传统做法采用估算法，通过试验的方法对夹具体加配合块或减重孔。这种方法因毛坯形状复杂，重心很难估算准确，因此需设计可调整的配重块，以便进行调整，给工装验证增加很多麻烦。

    现在介绍一种用进行质量分析，在设计夹具时就准确估算重心的方法，为后续工装验证提供方便。现以总阀上体为例（见图1）做一介绍。这种夹具结构不对称，工作时高速旋转势必会产生不平衡惯量，不仅会加快机床主轴的磨损，降低机床精度，还会降低加工表面质量及尺寸精度，甚至会造成安全事故。

图1 总阀上体

1.紧固螺钉 2.工件 3.拉板 4.定位销

5.连接板 6.夹具体 7.锥柄

    首先用将各个零件及工件设计出来，并对各零件进行材料指定，然后进行装配。为了便于观察重心位置，应先装配夹具体。如图2所示，使夹具体处于浮动状态，并使锥柄安装孔中心与坐标原点重合，依次装配各组件。

图2 装配夹具体

    总成装配完毕，对总成进行质量特性分析，如图3所示。分析结果如图4所示。

图3 总成进行质量特性分析

图4 总成分析结果

    可见其重心坐标为：x=27.84mm，y=3.18mm，z=-0.05mm。因在夹具体的装配中心设置为旋转中心，故可见该夹具现在为上下失重，即相对于旋转中心，上侧偏重。现对连接板进行调整。在不改变其强度的情况下，缩短连接板的长度。调整后再进行质量分析，如图5所示。z=9.84mm，y=-0.03mm，z=-0.06mm。经过调整后，夹具的重心基本在悬转中心。

图5 调整夹具重心