薄壁零件的加工精度要求往往较高,但由于其刚度低,易受夹紧力影响产生较大夹持变形而影响其加工精度。本文在分析薄壁零件定位和夹持特性的基础之上,以减小薄壁零件的夹持变形提高其加工精度为目的,设计用于自动车床上夹持薄壁零件的外抱式锥面弹性夹具(以下简称锥面弹性夹具)。本文采用理论推导、有限元模拟计算以及回归分析等方法,分析计算了锥面弹性夹具的夹紧力和薄壁零件的夹持变形。具体研究内容如下:首先,根据薄壁零件定位和夹持特性,初步确立薄壁零件的夹持方案;并根据零件的加工要求设计了无轴向定位的锥面弹性夹具和轴向定位的锥面弹性夹具。其次,根据力学理论知识推导出某特定锥面弹性夹具的夹紧力的理论计算公式;同时利用有限元软件对该锥面弹性夹具进行了模拟计算,得到该锥面弹性夹具的夹紧力;将有限元模拟计算求得的结果与理论计算公式求得的结果进行对比,相对误差<15%,由此验证本文有限元模拟计算方法的正确性。最后,运用正交试验表安排计算参数(夹具的锥面半锥角、关键结构尺寸;轴向拉紧力;零件的外径、被夹持长度和壁厚等),对本文的外抱式锥面弹性夹具夹持薄壁零件进行有限元模拟计算,得到锥面弹性夹具夹持薄壁零件的夹紧力和薄壁零件的夹持变形;根据有限元模拟计算结果,利用回归分析方法建立锥面弹性夹具的夹紧力和薄壁零件的夹持变形的数学模型,为锥面弹性夹具的参数设计以及薄壁零件的夹持变形预测提供参考塑性成形接触界面间-数控滚圆机电动滚圆机滚弧机价格低张家港滚圆机多少钱。弹性夹具的设计与应用方面较为成熟，不少公司已开发出相关成套产品。锥面弹性夹具按照其轴向拉紧力的施加方式分类，可以分为两大类：后拉式锥面弹性夹具（如图1.2所示）本文由张家港市泰宇机械有限公司滚圆机网站采集网络资源整理!www.gunyuanji.name和压紧式锥面弹性夹具（如图1.3所示）。锥面弹性夹具的夹具体和锥面弹性套具有锥形配合表面，当锥面弹性套在轴向拉紧力的作用下轴向运动时，由于锥面弹性套侧面纵向开槽使其在夹具体锥面作用下产生径向弹性变形，夹持孔径向缩小，起到夹紧零件的作用。图 1.2 后拉式锥面弹性夹具Fig 1.2 Rear pull collet chuk图 1.3 压紧式锥面弹性夹具Fig 1.3 Deadlenth collet chuck压紧式锥面弹性夹具原理与后拉式锥面弹性夹具类似。结构上通常在锥面弹性套大端留出一平端面，以使锥面弹性套在压紧螺母的作用下发生轴向移动，在夹具体锥面的作用下，夹持孔径向缩小实现零件的夹紧。如图1.4所示，德国NANN公司发明了一种以橡胶为连接材料、钢件为夹持构件的钢胶结构锥面弹性套。这种橡胶有很好的弹性和抗疲劳、抗腐蚀性，并且对钢具有很好的附着性。由于橡胶的变形阻力非常在机械加工过程中,塑性成形接触界面间的工件、模具以及润滑剂之间形成了复杂的摩擦润滑机理。为了探讨试件表面形貌对接触界面间摩擦特性和润湿性的影响,并建立固液界面润湿性与表面摩擦特性之间的关联性,本文开展了润湿和摩擦试验研究。在纹理方向分别为0°、45°、90°的铝合金表面上加工不同面积占有率的规则圆形微凹坑,从而得到不同表面形貌的试样。选用32#机械油,采用SL200KS光学法固液接触角和界面张力仪针对试样进行润湿性测试;利用自制的摩擦试验装置,在油润滑条件下以不同接触压力对不同形貌的试样进行摩擦试验研究。利用Talysurf CCI2000白光干涉三维轮廓仪测量试验前后的试样表面,并选取Sa、Str、Ssk、Sdq、Vvv和Vvc等三维参数对试样三维表面形貌进行表征,从而建立表面形貌与摩擦和润湿之间的量化关系,并进一步分析界面润湿性与摩擦特性之间的关联。结果表明:表面纹理方向的差异导致铝合金表面在固液界面润湿和滑动接触摩擦过程中表现出各向异性,平行纹理试样润湿性最好,但摩擦系数最大;垂直纹理试样润湿性最差,但摩擦系数最小。而在其表面加工不同面积占有率的微凹坑,减弱了铝合金表面纹理方向性对界面润湿和摩擦的影响,反映出表面微凹坑和纹理对界面润湿性和摩擦特性的耦合作用。表面形貌与润湿性和摩擦特性之间有规律性的联系:Ssk、Str、Sdq越小,表面润湿性越好;Str、Vvv、Vvc较大,SSK较小的表面,摩擦系数较低。基于试验结果与三维形貌表征参数分析润湿性与摩擦特性之间的关联可得,试样表面的摩擦性能受表面润湿性和表面形貌的综合影响。以上结论为表面形貌的优化设计提供一定的依据塑性成形接触界面间-数控滚圆机电动滚圆机滚弧机价格低张家港滚圆机多少钱本文由张家港市泰宇机械有限公司滚圆机网站采集网络资源整理!www.gunyuanji.name