专利名称：可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种，尤其是一种大型、薄壁、易加工变形主模型检具铣削加工的 拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置。
背景技术：
随着汽车产业的蓬勃发展，汽车检具需求日益增大，而且对于大型检具的加工质 量和效率要求也越来越高。大型薄壁检具是汽车主模型检具中最难加工也是最费时间的部 分，其加工精度和加工效率对整个汽车主模型的开发有着重要的影响。在加工大型薄壁主 模型检具时，存在加工振动，加工变形，过切，加工不足等由于刚度不足引起的加工问题。所 以，装夹技术和辅助加工工艺在就、制造过程中，显得十分重要。在传统加工过程中，辅助加工工艺是由一线工人依靠平时实际经验制定的，具有 效率低下，随意性和不准确性等缺陷，经常造成大型薄壁主模型检具的加工失误，甚至工件 报废。为了防止加工失误，传统的方法是使用保守的切削用量，极大的降低的主模型检 具的加工效率。可见对传统的主模型检具的加工而言，为了降低加工失误，只能以牺牲加工 效率为代价，尤其是在加工大型薄壁检具的时候。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种主模型检具可拆换式辅助加工工艺装置，使得大 型检具在加工过程中，能减少加工过程中的工件振动，刀具和工件的加工变形和工件加工 误差，以及能够提高大型薄壁检具的加工效率。本实用新型的又一目的在于提供一种可以使用在任何情况下的可拆换式辅助加 工支撑工艺，在加工各种不同表面时，使用不同的辅助支撑方式。快速的根据加工的不同需 求，选用不同的支撑方式，使其在整个加工过程中，都能够发挥其功效。本实用新型的又一目的在于提供一种能够快速定位，快速支撑的辅助工艺装置， 能够极大的缩短辅助工艺装置的设置时间，提高加工效率，有效降低制造成本和工人的劳 动强度。本实用新型的又一目的在于提供可调节的多功能辅助加工支撑的装置。能够有效 的利用该装置，通过扭矩扳手，调整辅助加工支撑的高度和预紧力。为达到以上目的，本实用新型提供一种可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺 装置，其包括三支撑柱(接触面分别为点、线、面)，各种接触面用于不同的工况，平面支撑柱适 用于加工薄壁平面的辅助工装，线支撑柱适用于加工曲面和斜面的辅助工装，点接触用于 加工窄面和内部难加工面的辅助工装。一支撑柱安装面板，用于装卸各种支撑柱，其上有一螺旋杆，固定支撑柱，也用于 高度调节。支撑柱通过螺纹与安装面板连接。[0012]一高度调节螺旋杆，与调节螺母和扭矩扳手配合，可以方便的调节辅助工装的高 度和预紧力。一调节螺母，与高度调节螺旋杆和扭矩扳手配合使用一螺杆伸缩套，内部有和高度调节螺旋杆配合的螺纹，起到调节高度的作用。一磁性吸盘，其为辅助工装的底盘，起到整个装置的固定作用，其磁性吸附作用， 能够起到快速固定的作用。本实用新型的这些目的，特点，和优点将会在下面的具体实施方式
，附图，和权利 要求中详细的揭露。
图1为可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置面接触模型的正二测视图。图2为可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置线接触模型的正二测视图。图3为可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置点接触模型的正二测视 图。图4为该可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置的拆分示意图。图5为该可拆换支撑柱的剖面视图。图6为辅助支撑有限元分析中约束示意图。图7为有限元模拟中脉冲动态力示意图图8为平面接触动力学瞬态仿真结果。图9为线接触动力学瞬态仿真结果。图10为点接触动力学瞬态仿真结果。
具体实施方式
详细情况见图1，图4，本实用新型的目的在于提供一种主模型检具可拆换式辅助 加工工艺装置，使得大型检具在加工过程中，能减少加工过程中的工件振动，刀具和工件的 加工变形和工件加工误差，以及能够提高大型薄壁检具的加工效率。为达到以上目的，本实用新型提供一种可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺 装置，其包括图5中，51，52，53为支撑柱(接触面分别为面、线、点)，各种接触面用于不同的工 况，平面支撑柱适用于加工薄壁平面的辅助工装，线支撑柱适用于加工曲面和斜面的辅助 工装，点接触用于加工窄面，难加工面和不易安装支撑的表面的辅助工装。图4中，42为支撑柱安装面板，用于装卸各种支撑柱，其上有一螺旋杆，便于拆卸 支撑柱，也可用于高度调节。图4中，43为高度调节螺旋杆，与调节螺母和扭矩扳手配合，可以方便的调节辅助 工装的高度和预紧力。图4中，44为调节螺母，与高度调节螺旋杆和扭矩扳手配合使用图4中，45为螺杆伸缩套，内部有和高度调节螺旋杆配合的螺纹，起到调节高度的 作用。图4中，46为磁性吸盘，其为辅助工装的底盘，起到整个装置的固定作用，其磁性吸附作用，能够起到快速固定的作用。磁性吸盘采用临清精磁机械有限公司生产的 XY91300X300型永磁吸盘，磁盘本身精密度高，可保在2um/100mm，吸力达160N/cm2图4中，支撑柱由螺纹连接支撑柱安装面板，安装面板通过焊接和调节螺杆连接 螺杆，调节螺母和螺杆伸缩套由螺纹连接，最后，螺杆伸缩套和磁性吸盘焊接在一起。磁性 吸盘通过其磁性吸附作用能够快速的实现其对辅助工艺装置的定位和固定。下面通过辅助加工工艺装置的有限元数值仿真验证其在加工中的使用情况。辅助工艺装置为6061铝材，弹性模量E = 70GPa，泊松比λ =0.3，密度P = 2700kg/m3。支撑一个类似车门的薄壁件加工，下方通过磁性吸盘固定。1、有限元模型的建立采用8节点6面体单元对工件和工装结构进行离散化。在HYPERW0RK有限元软件 中对模型施加边界条件如图6 对四个固定支撑的地面实施6自由度固定约束，对3个辅助 工装实施6固定约束。在工件上施加如图7的动态脉冲ζ向力。2、材料分析该辅助工艺装置，选择了 6061铝材，45钢材和代木(高分子材料)作为实验分 析材料，通过有限元方法，分析得到铝材的使用性能最佳，钢材硬度大，不易变形，容易照成 工件表面的划伤，而且钢材的减震效果差。选用代木其受温度影响较大，不适合作为通用 辅助工艺支撑材料。最后对铝材进行的有限元分析，工件在Z轴方向上的最大加工误差为 0. 0307mm，满足其最大变形不能超过0. 05mm的要求。2、动力学瞬态仿真在主模型检具加工过程中，应用了大量的铣削工艺，在铣削过程会有大量的振动 和动态切削力的变化，因此，我们对该辅助工艺装置作了动力学瞬态仿真。分别对三种接 触面进行了仿真分析。其结果见图8，9，10。三种支撑柱的Z向最大变形分别为0.039mm， 0.037mm，0.036mm。满足其最大变形不能超过0. 05mm的要求，即在加工中最大过切量和少 切量均不大于0. 05mm。完全达到了设计的目的。因此，该辅助工艺装置不仅降低了加工精度，减少了加工中变形，降低了工件报废 的比率。而且还提高的主模型检具的加工效率，节约了成本。本实用新型针对大型，薄壁汽车主模型检具加工过程中易变形，效率低下等问题 进行研究，分别从材料、动力学瞬态对其进行有限元数值仿真，预测了加工过程中薄壁件的 变形状况，仿真结果表明，本实用新型可以有效地减小大型，薄壁汽车主模型检具的加工变 形，提高加工效率。通过上述实施方式，本实用新型的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技艺 的人士应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式
中描述的内容。任何不 偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
权利要求一种可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置，其包括三支撑柱；一支撑柱安装面板；一高度调节螺旋杆；一调节螺母；一螺杆伸缩套；一磁性吸盘，其为辅助工装的底盘。其特征在于支撑柱通过螺纹与安装面板连接，安装面板通过焊接和调节螺杆连接螺杆，调节螺母和螺杆伸缩套由螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置，其特征在 于有三个可拆换的支撑柱，能够在各种不同的工件，同一工件的不同地方，同一工件不同 加工状态下使用。
3.根据权利要求1所述的可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置，其特征在 于有一支撑柱安装面板用于装卸各种支撑柱，其上有一螺旋杆，便于拆卸和安装支撑柱， 其螺纹为小螺距螺纹可用于高度细微调节。
4.根据权利要求2所述的可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置，其特征在 于有一高度调节螺旋杆，通过焊接同安装面板连接在一起。与调节螺母和扭矩扳手配合， 可以方便的调节辅助工装的高度和预紧力。
5.根据权利要求1所述的可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置，其特征在 于有一螺杆伸缩套，内部有与高度调节螺杆配合的螺纹，起到调节高度的作用。
6.根据权利要求1所述的可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置，其特征在 于有一磁性吸盘，磁性吸盘通过其磁性吸附作用能够快速的实现其对辅助工艺装置的定 位和固定。
7.根据权利要求1所述的可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置，其特征在 于三种支撑柱都是由6061变形铝合金材料制成。专利摘要一种可拆换式多功能主模型检具辅助加工工艺装置，其包括三支撑柱(接触面分别为点、线、面)，能够在各种不同的工件，同一工件的不同地方，同一工件不同加工状态下使用。一支撑柱安装面板，用于装卸各种支撑柱，其上有一螺旋杆，便于拆卸支撑柱，也可用于细微高度调节。一高度调节螺旋杆，与调节螺母和扭矩扳手配合，可以方便的调节辅助工装的高度和预紧力。一调节螺母，与高度调节螺旋杆和扭矩扳手配合使用。一螺杆伸缩套，内部有和高度调节螺旋杆配合的螺纹，起到调节高度的作用。一磁性吸盘，其为辅助工装的底盘，起到整个装置的固定作用，其磁性吸附作用，能够起到快速固定的作用。三种支撑柱都是由6061变形铝合金材料制成。
文档编号B23Q3/00GK201702579SQ20092021292
公开日2011年1月12日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者孙嘉继, 袁俊凇 申请人:孙嘉继;袁俊凇