一种汽车中门止动锁爪及其数控加工工艺
阅读说明：本技术 一种汽车中门止动锁爪及其数控加工工艺 (Automobile middle door stop lock claw and numerical control machining process thereof ) 是由 刘永峰 陆志伟 吴金佳 于 2021-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种汽车中门止动锁爪及其数控加工工艺,该止动锁爪具有呈筒状的连接主体及设置于连接主体侧面上并呈板状的第一爪部、第二爪部和伸出部,两个爪部部呈开口相对的弧形,且位于不同高度处,第一爪部、第二爪部和伸出部分别具有一体式的第一加强部、第二加强部和第三加强部,数控加工工艺包括：利用UG软件根据止动锁爪轮廓、形状和尺寸大小绘制止动锁爪的三维零件图；导出止动锁爪的二维工程图,进行工艺尺寸标注；仿真加工,优化刀位轨迹；确定走刀路径轨迹,完成数控仿真加工模拟；根据数控仿真加工模拟结果,进行止动锁爪的数控加工。与现有技术相比,本发明的止动锁爪工作可靠性高,数控加工方法能有效提高锁爪的工艺尺寸的精度。(The invention relates to a locking claw for a middle door of an automobile and a numerical control processing technology thereof, wherein the locking claw comprises a cylindrical connecting main body, a first claw part, a second claw part and a protruding part which are arranged on the side surface of the connecting main body and are plate-shaped, two claw parts are arc-shaped with opposite openings and are positioned at different heights, the first claw part, the second claw part and the protruding part are respectively provided with a first reinforcing part, a second reinforcing part and a third reinforcing part which are integrated, and the numerical control processing technology comprises the following steps: drawing a three-dimensional part drawing of the locking claw by utilizing UG software according to the outline, the shape and the size of the locking claw; deriving a two-dimensional engineering drawing of the locking claw, and marking the process size; performing simulation machining, and optimizing a tool position track; determining a path track of a feed path, and finishing numerical control simulation machining simulation; and carrying out numerical control machining on the locking claw according to the numerical control simulation machining simulation result. Compared with the prior art, the locking claw has high working reliability, and the numerical control machining method can effectively improve the precision of the technological dimension of the locking claw.)
技术领域
本发明涉及汽车中门止动锁爪，尤其是涉及一种汽车中门止动锁爪及其数控加工工艺。
背景技术
对于目前市场上常见到的汽车，中门通常采用滑动的开启方式，即形成滑门。中门锁止机构作为中门一种限位机构，对中门的向后滑移进行限位，起到限制滑门的运动轨迹的作用，避免中门开启时过分后移导致与车身其他部件发生碰撞，为中门提供一个良好的使用环境。目前常采用锁爪与棘轮配合的锁止方式，锁爪结构的可靠性是中门锁止机构正常工作的保障。
另外，现有技术中，对于形状和结构简单的止动锁爪采用的是冲压的方式成型，然而在止动锁爪结构复杂的情况下，冲压的加工方式不容易进行加工。有必要引入数控加工的方式。
在数控加工技术中，特别是在止动锁爪零件加工制造中，平面与通孔精度要求高，尺寸小不易加工，倒圆角需要手工编程等问题，增加了人力成本和生产时间成本。如何能够对复杂平面与曲面的加工时减少人工装夹与换刀步骤，提高锁爪的工艺尺寸的精度，满足形位公差及尺寸公差精度的要求，是需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种汽车中门止动锁爪及其数控加工工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明第一方面提供一种汽车中门止动锁爪，具有呈筒状的连接主体及设置于连接主体侧面上并呈板状的第一爪部、第二爪部和伸出部，第一爪部和第二爪部呈开口相对的弧形，且位于筒状的连接主体侧面的不同高度处，所述的第一爪部、第二爪部和伸出部分别具有一体式的第一加强部、第二加强部和第三加强部。
优选地，所述的第一加强部和第二加强部分别设置于第一爪部和第二爪部的弧形开口内侧。
优选地，所述的第一加强部和第二加强部分别设置于第一爪部和第二爪部弧形开口内侧上下两面处。
优选地，所述的第一加强部和第二加强部分别沿第一爪部和第二爪部的弧形开口内侧面走向设置。
优选地，第一爪部和第二爪部的上下两面分别与第一加强部和第二加强部朝向弧形开口背面的一侧处设有过渡的凹圆角。
优选地，所述的第三加强部为设置于伸出部一侧边缘处的翻边。
优选地，所述的翻边为向下的翻边。
优选地，所述的第三加强部与伸出部的连接处设有过渡的凸圆角。
优选地，所述的第一爪部、第二爪部和伸出部从末端到与连接主体连接的一端在宽度上逐渐增大。
优选地，所述的连接主体成圆筒状，并具有贯穿其上下两面的通孔。
本发明第二方面提供一种汽车中门止动锁爪的数控加工工艺，包括以下步骤：
S1：利用UG软件根据止动锁爪轮廓、形状和尺寸大小绘制止动锁爪的三维零件图；
S2：导出止动锁爪的二维工程图，进行工艺尺寸标注；
S3：仿真加工，优化刀位轨迹；
S4：确定走刀路径轨迹，完成数控仿真加工模拟；
S5：根据数控仿真加工模拟结果，进行止动锁爪的数控加工。
优选地，步骤S2中，工艺尺寸标注包括尺寸公差标注、形位公差标注、粗糙度标注和技术要求标注。
优选地，步骤S4中，走刀路径轨迹包括以下步骤：
S4-1：夹装零件毛坯下表面端：用平口钳对零件毛坯的下表面端进行夹持，粗铣零件毛坯的上表面端平面，粗铣连接主体的外壁，单刀路清根铣凹圆角，轮廓铣凸圆角；
S4-2：零件毛坯上表面端精加工：将零件毛坯的上表面端平面和连接主体的外壁余量铣掉；
S4-3：夹装零件毛坯上表面端：用平口钳对零件毛坯的上表面端进行夹持，粗铣零件毛坯的下表面端平面，粗铣连接主体的外壁，单刀路清根铣凹圆角，轮廓铣凸圆角；
S4-4：零件毛坯下表面端精加工：将零件毛坯的下表面端平面和连接主体的外壁余量铣掉；
S4-5：钻连接主体的通孔：点孔定中心，钻连接主体的通孔。
优选地，S4-1和S4-3中，粗铣余量0.5mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明针对止动锁爪的工作方式，结合各受力部件的结构和特点和工作方式，通过合适的加强结构设计，加强了止动锁爪的强度，从而提升了止动锁爪的工作可靠性。
(2)本发明第一爪部和第二爪部的加强结构增大了其受力时的作用面，改变了原板状结构受力面小的缺陷，在增加结构重量较小的情况下其具有较大的受力作用面。
(3)加工工艺在使用5轴数控机床时，能够让复杂平面与曲面的加工时减少人工装夹与换刀步骤，加工时只需要拆卸调头装夹一次，有效避免了传统加工方法加工时产生的误差，从而提高了锁爪的工艺尺寸的精度，满足形位公差及尺寸公差精度的要求。
(4)数控加工过程中通过均衡切削载荷，降低刀具磨损，提高了止动锁爪零件精度，减少误差，外表面工艺美观。
(5)优化的数控加工工艺能够有效的提高零件加工效率和降低制造成本。
附图说明
图1为本发明的止动锁爪的结构示意图。
图2为本发明的止动锁爪的主视结构示意图，图中A端表示上表面端，B端表示下表面端。
图3为本发明的止动锁爪的上表面端圆角刀路轨迹示意图。
图中，1为第一爪部，11为第一加强部，2为第二爪部，21为第二加强部，3为伸出部，31为第三加强部，4为连接主体，41为通孔，5为凹圆角，6为凸圆角。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种汽车中门止动锁爪，如图1和图2所示，具有呈筒状的连接主体4及设置于连接主体4侧面上并呈板状的第一爪部1、第二爪部2和伸出部3，第一爪部1和第二爪部2呈开口相对的弧形，且位于筒状的连接主体4侧面的不同高度处，第一爪部1、第二爪部2和伸出部3分别具有一体式的第一加强部11、第二加强部21和第三加强部31。连接主体4成圆筒状，并具有贯穿其上下两面的通孔41。
更具体地：
本实施例中，第一加强部11和第二加强部21分别设置于第一爪部1和第二爪部2的弧形开口内侧。进一步优选第一加强部11和第二加强部21分别设置于第一爪部1和第二爪部2弧形开口内侧上下两面处。更进一步优选第一加强部11和第二加强部21分别沿第一爪部1和第二爪部2的弧形开口内侧面走向设置。更进一步优选第一爪部1和第二爪部2的上下两面分别与第一加强部11和第二加强部21朝向弧形开口背面的一侧处设有过渡的凹圆角5，如图1所示，其中第二爪部2与第二加强部之间的凹圆角5图中未示出。
本实施例中，第三加强部31为设置于伸出部3一侧边缘处的翻边。优选翻边为向下的翻边。更优选第三加强部31与伸出部3的连接处设有过渡的凸圆角6。
本实施例中，第一爪部1、第二爪部2和伸出部3从末端到与连接主体4连接的一端在宽度上逐渐增大。增强了总体的强度，配合加强结构，能大大提升工作可靠性，而且不会对工作时的受力面产生不利影响。
本实施例针对止动锁爪的工作方式，结合各受力部件的结构和特点和工作方式，通过合适的加强结构设计，加强了止动锁爪的强度，从而提升了止动锁爪的工作可靠性。其中第一爪部和第二爪部的加强结构增大了其受力时的作用面，改变了原板状结构受力面小的缺陷，在增加结构重量较小的情况下其具有较大的受力作用面。
上述汽车中门止动锁爪的数控加工工艺，包括以下步骤：
S1：利用UG软件根据止动锁爪轮廓、形状和尺寸大小绘制止动锁爪的三维零件图；
S2：导出止动锁爪的二维工程图，进行工艺尺寸标注；
S3：仿真加工，优化刀位轨迹；
S4：确定走刀路径轨迹，完成数控仿真加工模拟；
S5：根据数控仿真加工模拟结果，进行止动锁爪的数控加工。
步骤S2中优选地工艺尺寸标注包括尺寸公差标注、形位公差标注、粗糙度标注和技术要求标注。
步骤S4中优选走刀路径轨迹包括以下步骤：
S4-1：夹装零件毛坯下表面端：用平口钳对零件毛坯的下表面端进行夹持，粗铣零件毛坯的上表面端平面，粗铣连接主体的外壁，单刀路清根铣凹圆角，轮廓铣凸圆角；
S4-2：零件毛坯上表面端精加工：将零件毛坯的上表面端平面和连接主体的外壁余量铣掉；
S4-3：夹装零件毛坯上表面端：用平口钳对零件毛坯的上表面端进行夹持，粗铣零件毛坯的下表面端平面，粗铣连接主体的外壁，单刀路清根铣凹圆角，轮廓铣凸圆角；
S4-4：零件毛坯下表面端精加工：将零件毛坯的下表面端平面和连接主体的外壁余量铣掉；
S4-5：钻连接主体的通孔：点孔定中心，钻连接主体的通孔。
结合图2和图3，在一个具体的案例中，数控加工方法具体包括以下步骤：
设计刀具参数(齿数、直径、螺旋角、前角、后角、RC)、加工参数(切深、进给、转速)、零件信息(材料)；
建立零件三维模型；
设计A平面铣削走刀路线；
换刀，设计侧曲面铣削走刀路线；
换刀，设计凹圆角铣削走刀路线；
换刀，设计凸圆角铣削走刀路线；
掉头换刀设计B平面铣削走刀路线；
换刀，设计侧曲面铣削走刀路线；
换刀，设计凹圆角铣削走刀路线；
换刀，设计凸圆角铣削走刀路线；
换刀，钻通孔；
仿真加工，以提高止动锁爪零件精度为目标，优化刀位轨迹
步骤一、A端刀路分析；
装夹B端：用平口钳夹持一端，粗铣A面的六个平面，余量0.5mm。铣直径38.1mm圆的外壁，余量0.5mm。单刀路清根铣R1.524mm的凹圆角。轮廓铣R2.54mm的凸圆角。
步骤二、A面精加工；
将A面的六个平面和38.1mm圆完璧的0.5mm余量铣掉。
步骤三、调头装夹对B端进行刀路分析；
装夹A端：用平口钳夹持一端，粗铣B面的七个平面，余量0.5mm。铣直径38.1圆的外壁，余量0.5mm。单刀路清根铣R1.524mm的凹圆角。轮廓铣R2.54mm的凸圆角。
步骤四、B面精加工；
将B面的七个平面和38.1mm圆外璧的0.5mm余量铣掉。
步骤五、钻通孔；
点孔定中心，钻直径33.331mm的通孔。
在使用5轴数控机床加工时，能够让复杂平面与曲面的加工时减少人工装夹与换刀步骤，加工时只需要拆卸调头装夹一次，有效避免了传统加工方法加工时产生的误差，从而提高了锁爪的工艺尺寸的精度，满足形位公差及尺寸公差精度的要求。数控加工过程中通过均衡切削载荷，降低刀具磨损，提高了止动锁爪零件精度，减少误差，外表面工艺美观。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
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