刘莹苹，王庆涛，杨忠德，邢进鑫，冷冶

（1.大连创新零部件制造公司，辽宁 大连 116620；2.大连华锐重工集团有限公司，辽宁 大连 116041）

0 引言

在设计工装夹具时，待加工零件定位和夹紧的设置很重要，对于加工的质量、可靠性、稳定性及工装的使用寿命起着关键的作用。定位和夹紧的位置，直接影响尺寸和公差参照基准是否合理、零件变形可否避免。如果夹紧力过小，加工中不能有效夹紧零件，会造成加工振动，甚至造成脱件；如果夹紧力过大，会使零件夹紧变形，在撤掉夹紧力后出现变形回弹、零件超差。本文以数控立车车削箱体直口密封槽的工装为例，以箱体零件为分析对象，基于CATIA有限元分析的基本流程对夹具定位和夹紧进行分析和优化。

1 三维模型初步设计

首先完成箱体零件和工装组件的初步三维模型设计，然后对箱体进行材料设置，材料为HT250，其材料特性参数在[1]中设置，总结零件材料特性参数、刀具参数、零件加工尺寸和公差要求信息（如表1）。零件材料特性参数为：弹性模量为120 GPa，泊松比为0.291，密度为7350 kg/cm3，热膨胀系数为1.04×10-5℃-1，屈服强度为310 MPa，抗拉强度250 MPa，硬度为180～225 HB（取225 HB），零件槽宽为4.8 mm，槽深单边为2.7 mm，对直口外径同轴度为0.1 mm。选用刀具参数为：京瓷刀片，PVD涂层硬质合金，型号为GBA43L300，刀宽为3 mm，前角为12°，主偏角为80°，刃倾角为0°，直口外径为135 mm，底径为129.6 mm，粗糙度为Rz12.5 μm。

加工槽的尺寸、公差、表面质量等要求如图1所示。加工设备采用立式数控车床，加工刀具为切槽车刀，刀片材料为硬质合金，加工路线如图1所示，先切槽宽3 mm，然后退刀，下移刀1.8 mm 再切槽，在槽底回切实现槽底直径φ129.6 mm平滑，最后退刀，完成切槽。……