[发明专利]一种车轮轻量化加工工装及方法

权利要求书

1.一种车轮轻量化加工工装，由旋转夹盘（1）、电动缸（2）、导轨（3）、滑块（4）、直线电机Ⅰ（5）、径向定位块（6）、压电传感器Ⅰ（7）、超声波测厚传感器Ⅰ（8）、轴向定位块（9）、转角缸压爪（10）、立车一刀塔（11）、内轮辋车刀（12）、外轮辋车刀（13）、装卡基座（14）、直线电机Ⅱ（15）、压电传感器Ⅱ（16）、超声波测厚传感器Ⅱ（17）、立车二刀塔（18）、中心孔法兰车刀（19）和轮辐背腔车刀（20）组成，其特征在于：旋转夹盘（1）上左右对称分布两个凹槽，左凹槽中固定安装电动缸（2）和导轨（3），滑块（4）安装在导轨（3）上，电动缸（2）输出端连接滑块（4），直线电机Ⅰ（5）固定安装在滑块（4）上，直线电机Ⅰ（5）输出端安装超声波测厚传感器Ⅰ（8），压电传感器Ⅰ（7）集成于超声波测厚传感器Ⅰ（8）内部；电动缸（2）驱动滑块（4）沿着导轨（3）运动时，可以调节超声波测厚传感器Ⅰ（8）与车轮轮辐接触的位置，便于检测不同位置的轮辐厚度。

2.根据权利要求1所述的一种车轮轻量化加工工装，其特征在于：装卡基座（14）安装在立车一刀塔（11）上，直线电机Ⅱ（15）安装在装卡基座（14）上，直线电机Ⅱ（15）输出端安装超声波测厚传感器Ⅱ（17），压电传感器Ⅱ（16）集成于超声波测厚传感器Ⅱ（17）内部；通过刀塔的运动，可以使超声波测厚传感器Ⅱ（17）接触到车轮外轮辋，检测轮辋壁厚。

3.根据权利要求1所述的一种车轮轻量化加工工装，其特征在于：将车轮正面朝下，轮辋朝上，装卡到旋转夹盘（1）上，装卡时要求车轮轮辐正对超声波测厚传感器Ⅰ（8）。

4.一种车轮轻量化加工方法：包括以下工序：

（1）根据轮辐厚度径向检测位置要求，通过电动缸（2）调节好超声波测厚传感器Ⅰ（8）的径向位置；

（2）将车轮正面朝下，轮辋朝上，装卡到旋转夹盘（1）上，装卡时要求车轮轮辐正对超声波测厚传感器Ⅰ（8）；

（3）采用车轮尺寸中值编制的加工程序对车轮进行车削，立车一刀塔（11）上的外轮辋车刀（13）车削外轮辋，内轮辋车刀（12）车削内轮辋，立车二刀塔（18）上的中心孔法兰车刀（19）车削中心孔和法兰面，轮辐背腔车刀（20）车削轮辐背腔；

（4）车削完成后，立车一刀塔（11）运动，调节超声波测厚传感器Ⅱ（17）的位置，使其正对车轮外轮辋，接着，直线电机Ⅱ（15）启动，驱动超声波测厚传感器Ⅱ（17）接近车轮外轮辋，当超声波测厚传感器Ⅱ（17）接触到车轮外轮辋时，压电传感器Ⅱ（16）拾取到信号，使直线电机Ⅱ（15）停止运动，此时，超声波测厚传感器Ⅱ（17）开始工作，检测轮辋壁厚；在检测轮辋壁厚的同时，直线电机Ⅰ（5）启动，驱动超声波测厚传感器Ⅰ（8）接近车轮轮辐，当超声波测厚传感器Ⅰ（8）接触到车轮轮辐时，压电传感器Ⅰ（7）拾取到信号，使直线电机Ⅰ（5）停止运动，此时，超声波测厚传感器Ⅰ（8）开始工作，检测轮辐厚度；

（5）计算机将检测到的轮辋壁厚和轮辐厚度值与最小实体值进行比较，将差值作为下一步精确车削的切削深度反馈给车床；

（6）车床收到切削深度指令后，启动内轮辋车刀（12）对车轮内轮辋进行精确车削，启动轮辐背腔车刀（20）对轮辐背腔进行精确车削；精确车削完成后，车轮一序加工完成，轮辋壁厚和轮辐厚度得到了最小实体控制；

（7）最后，将车轮转入二序车床，帽口和剩余的外轮辋车削后，就完成了整个车轮的车削加工。