一套提高车轮平衡精度的夹具的制作方法

本发明涉及一种机加工装置。

背景技术：

在车轮加工行业中，车轮平衡量是影响汽车舒适性和安全性中的重要因素，是100%检测项目。同时，车轮平衡超差废品率是影响车轮成品率的重要原因，经研究分析，车轮平衡超差可能有许多因素造成的，其中车轮机加过程中一序和二序形成的外轮辋接刀棱，是平衡超差的关键因素。本发明介绍了一种提高车轮平衡精度的紧密夹具，该夹具不但能实现车轮外轮辋无接刀，提高车轮平衡精度，同时能够改善外轮辋加工效果。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一套提高车轮平衡精度的精密夹具。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一套提高车轮平衡精度的精密夹具，由夹盘，底座，伺服电机，下压板，橡胶条，钢球，上压板，安装板，连接轴，轴套，液压油缸，轴承端盖，轴承，防护，涨芯，涨瓣，法兰盘，弹簧，销轴，法兰，连接轴，限位柱组成。

安装板、轴承端盖和法兰固定在底座上，伺服电机安装在安装板，轴套通过两列轴承和轴承端盖安装在底座上，液压油缸固定在轴套内部，液压油缸的输出端与连接轴连接，伺服电机通过连接轴与轴套连接，防护固定在涨芯上。

涨芯通过连接轴与轴套连接，涨芯、连接轴与轴套周向锁死，无相对转动，连接轴和轴套可以相对轴向运动。

法兰盘固定在法兰上，法兰盘和法兰内腔形成8个均布的T型滑槽，8个涨瓣底面是分别与8个T型滑槽一一对应配做的T型结构，涨瓣可以在滑槽内顺畅高精度的滑动。

涨瓣内侧壁为15°斜面，8个弹簧的两端分别法兰盘和8个涨瓣连接。

涨芯侧面为两组均匀间隔分布的15°斜面，每组斜面数量为8个，两斜面存在高度差，两组斜面的上端侧壁交汇与锥面，在液压油缸拉力和弹簧弹力的共同作用下，涨芯处于最底位置时，涨瓣的侧壁与涨芯锥面接触，伺服电机通过连接轴、轴套和连接轴带动涨芯转动22.5°，涨瓣配合斜面可以在涨芯两斜面之间转换。

液压油缸带动连接轴和涨芯上下运动，通过涨瓣与涨芯斜面的斜面配合，8个涨瓣沿着法兰盘和法兰内腔形成的8个均布的T型滑槽内同步向心和离心运动， 8个涨瓣实现高精度同步涨缩功能。

由于涨芯侧面两组均匀间隔的斜面存在高度差，当伺服电机带动涨芯转动22.5°，涨瓣配合斜面在涨芯的两斜面之间转换，从而使涨瓣的涨缩直径在两个不同的范围内变化，最终涨瓣实现大行程涨缩。

下压板固定在底座上，限位柱和上压板安装在下压板上，并将钢珠和橡胶条 封闭在下压板和上压板形成的空间内。

下压板上端面有两个凸起结构，上压板下端面有对应的凸起结构，下压板4外侧凸起和上压板外侧凸起形成钳口1，下压板内侧凸起和上压板内侧凸起形成钳口2。

橡胶条封闭在钳口1和钳口2形成的环槽内，橡胶条能在槽内径向移动；三组钢珠封闭在钳口2内侧，中间由三个限位柱隔开，避免钢珠在工作中周向转动。

工作中，车轮高速转动，通过离心力，钢珠向外侧甩，钢珠推动橡胶条 向外侧运动，并压紧车轮内轮辋，压缩状态的橡胶条 具有较强的弹性，能够有效的抵消加工过程中车轮轮辋震动，改善车轮加工效果，车轮外轮辋实现一次成型，无接刀，从而改善车轮平衡精度。

下压板外侧上端面有一斜面结构，当工作完成后，钢珠在自重的作用下，向内侧滚动，与橡胶条 脱离接触，便于将车轮卸下。

法兰和法兰盘中有对应的销孔，销轴分别与法兰和法兰盘的销孔连接，保证法兰和法兰盘的装配精度。

实际使用前，依据车轮中心孔直径，通过伺服电机和液压油缸调整涨芯对应斜面和涨瓣配合。实际使用时，车轮放置到本夹具的过程中，涨瓣放置到车轮中心孔内，橡胶条与车轮内轮辋有微小间隙，接着，液压油缸带动连接轴和涨芯垂直上升，通过涨芯和涨瓣中间的斜面配合，8个涨瓣高精度涨开，并涨紧车路中心孔，涨芯和涨瓣斜面制作精度非常高，涨瓣的涨紧一致性和精度极高，车轮定位工作完成。然后，开始加工车轮，车轮高速转动，通过离心力，钢珠向外侧甩，钢珠推动橡胶条向外侧运动，并压紧车轮内轮辋。压缩状态的橡胶条 具有较强的弹性，能够有效的抵消加工过程中车轮轮辋震动，改善车轮加工效果，车轮外轮辋实现一次成型，无接刀，从达到改善车轮平衡精度的目的。

本发明能满足改善车轮平衡精度的需要，同时具有结构简单、便于制作、性能稳定、精度能满足加工要求的特点，能适应自动化生产的需要。

附图说明

图1是本发明一套提高车轮平衡精度的精密夹具的结构示意图。

图2是本发明一套提高车轮平衡精度的精密夹具中橡胶条、钢珠和限位柱的分布图。

图3是本发明一套提高车轮平衡精度的精密夹具中上压板的结构示意图。

图4是本发明一套提高车轮平衡精度的精密夹具中下压板的结构示意图。

图5是本发明一套提高车轮平衡精度的精密夹具中柔性支撑结构的功能图。

图6是本发明一套提高车轮平衡精度的精密夹具中限位柱的结构示意图。

图7是本发明一套提高车轮平衡精度的精密夹具中涨芯的结构示意图。

图中，1－夹盘，2－底座，3－伺服电机，4－下压板，5－橡胶条，6－钢球，7－上压板，8－安装板，9－连接轴，10－轴套，11－液压油缸，12－轴承端盖，13－轴承，14－防护，15－涨芯，16－涨瓣，17－法兰盘，18－弹簧，19－销轴，20－法兰，21－连接轴，22－限位柱。

具体实施方式

下面结合附图详细说明依据本发明提出的具体装置的细节和工作情况。

本发明一套提高车轮平衡精度的精密夹具，主要有夹盘1，底座2，伺服电机3，下压板4，橡胶条5，钢球6，上压板7，安装板8，连接轴9，轴套10，液压油缸11，轴承端盖12，轴承13，防护14，涨芯15，涨瓣16，法兰盘17，弹簧18，销轴19，法兰20，连接轴21，限位柱22组成。

安装板8、轴承端盖12和法兰20固定在底座2上，伺服电机3安装在安装板8，轴套10通过两列轴承13和轴承端盖12安装在底座2上，液压油缸11固定在轴套10内部，液压油缸11的输出端与连接轴21连接，伺服电机3通过连接轴9与轴套10连接，防护14固定在涨芯15上。

涨芯15通过连接轴21与轴套10连接，涨芯15、连接轴21与轴套10周向锁死，无相对转动，连接轴21和轴套10可以相对轴向运动。

法兰盘17固定在法兰20上，法兰盘17和法兰20内腔形成8个均布的T型滑槽，8个涨瓣16底面是分别与8个T型滑槽一一对应配做的T型结构，涨瓣16可以在滑槽内顺畅高精度的滑动。

涨瓣16内侧壁为15°斜面，8个弹簧18的两端分别法兰盘17和8个涨瓣16连接。

涨芯15侧面为两组均匀间隔分布的15°斜面A15-1和斜面B15-2，每组斜面数量为8个，两斜面存在高度差，两组斜面的上端侧壁交汇与锥面15-3，在液压油缸11拉力和弹簧18弹力的共同作用下，涨芯15处于最底位置时，涨瓣16的侧壁与涨芯15锥面15-3接触，伺服电机3通过连接轴9、轴套10和连接轴21带动涨芯15转动22.5°，涨瓣16配合斜面可以在涨芯15的斜面A15-1和斜面B 15-2之间转换。

液压油缸11带动连接轴21和涨芯15上下运动，通过涨瓣16与涨芯15斜面的斜面配合，8个涨瓣16沿着法兰盘17和法兰20内腔形成的8个均布的T型滑槽内同步向心和离心运动， 8个涨瓣16实现高精度同步涨缩功能。

由于涨芯15侧面两组均匀间隔的斜面存在高度差，当伺服电机3带动涨芯15转动22.5°，涨瓣16配合斜面在涨芯15的斜面A15-1和斜面B 15-2之间转换，从而使涨瓣16的涨缩直径在两个不同的范围内变化，最终涨瓣16实现大行程涨缩。

下压板4固定在底座2上，限位柱22和上压板7安装在下压板4上，并将钢珠6和橡胶条 5封闭在下压板4和上压板7形成的空间内。下压板4上端面有凸起结构A4-1和凸起结构B4-2，上压板7下端面有对应的凸起结构C7-1和凸起结构D7-2，下压板4外侧凸起结构B4-2和上压板7外侧凸起结构D7-2形成钳口1，下压板4内侧凸起结构A4-1和上压板7内侧凸起结构C7-1形成钳口2。

橡胶条 5封闭在钳口1和钳口2形成的环槽内，橡胶条 5能在槽内径向移动；三组钢珠6封闭在钳口2内侧，中间由三个限位柱22隔开，避免钢珠6在工作中周向转动。

工作中，车轮高速转动，通过离心力，钢珠6向外侧甩，钢珠6推动橡胶条 5向外侧运动，并压紧车轮内轮辋，压缩状态的橡胶条 5具有较强的弹性，能够有效的抵消加工过程中车轮轮辋震动，改善车轮加工效果，车轮外轮辋实现一次成型，无接刀，从而改善车轮平衡精度。

下压板4外侧上端面有一斜面结构4-3，当工作完成后，钢珠6在自重的作用下，向内侧滚动，与橡胶条 5脱离接触，便于将车轮卸下。

法兰20和法兰盘17中有对应的销孔，销轴19分别与法兰20和法兰盘17的销孔连接，保证法兰20和法兰盘17的装配精度。

实际使用前，依据车轮中心孔直径，通过伺服电机3和液压油缸11调整涨芯15对应斜面和涨瓣16配合。实际使用时，车轮放置到本夹具的过程中，涨瓣16放置到车轮中心孔内，橡胶条与车轮内轮辋有微小间隙，接着，液压油缸11带动连接轴21和涨芯15垂直上升，通过涨芯15和涨瓣16中间的斜面配合，8个涨瓣16高精度涨开，并涨紧车路中心孔，涨芯15和涨瓣16斜面制作精度非常高，涨瓣16的涨紧一致性和精度极高，车轮定位工作完成。然后，开始加工车轮，车轮高速转动，通过离心力，钢珠6向外侧甩，钢珠6推动橡胶条5向外侧运动，并压紧车轮内轮辋。压缩状态的橡胶条 5具有较强的弹性，能够有效的抵消加工过程中车轮轮辋震动，改善车轮加工效果，车轮外轮辋实现一次成型，无接刀，从达到改善车轮平衡精度的目的。