精密轴套件装夹变形有限元分析与控制

针对两种生产模式下外圆柱面装夹变形问题,比较分析了某精密轴套件单件与批量生产的装夹工艺方案,提出三维装夹变形有限元分析方法。通过改变三爪卡盘夹紧力由300N增加至400N后,分析其有限元装夹变形只增加了约0.4um,并未影响轴套外圆柱面高精度要求,一方面,在解决单件生产模式中无需采用预留工艺圆柱凸台进行装夹,直接通过装夹外圆柱面不会改变其装夹变形问题,从而减少了毛坯的使用材料和节约了使用成本;另一方面,针对批量生产模型下外圆柱面径向孔加工装夹问题,比较分析了V型块定位后径向和轴向夹紧两种装夹工艺方案,最后得出采用轴向夹紧可有效地控制孔加工导致的外圆柱面变形量。实验表明:单件生产模式直接通过三爪卡盘装夹可以满足装夹变形精度要求,批量生产模式通过装夹工件刚性强的部位可有效降低装夹变形误差,进而控制精密零件的装夹精度。