车削加工薄壁零件时,薄壁零件的夹持是一个难题。本文以减小薄壁零件夹持变形为目的,研究薄壁零件的夹持方法;运用有限单元法计算不同结构参数的內胀式锥面弹性夹具夹持薄壁零件时产生的胀紧力和薄壁零件的夹持变形;通过正交试验表安排建模计算参数,采用逐步回归分析建立內胀式锥面弹性夹具的数学模型。本文分析了零件的定位原理,总结了可以夹持薄壁零件的夹具有四种:卡盘、弹簧夹套和弹簧芯轴式夹具、静压膨胀夹具、锥面弹性夹具,分析了这四种夹具的工作原理和应用场合;并给出了內胀式锥面弹性夹具和内齿圈零件内胀定位并端面压紧的自动夹具的设计实例。本文针对两种內胀式锥面弹性夹具模型——模型Ⅰ(夹瓣与胀芯长锥面接触)和模型Ⅱ(夹瓣与胀芯短锥面接触),利用有限单元法对其进行仿真计算,比较计算结果,得知模型Ⅱ计算得到的胀紧力远大于模型Ⅰ,所以模型Ⅱ结构更为合理。本文利用正交试验表安排內胀式锥面弹性夹具的六个计算因素:薄壁零件内径、薄壁零件壁厚、薄壁零件长度、锥面弹性夹套半锥角、锥面弹性夹套薄壁部分厚度、回转液压油缸拉力,利用有限单元法对模型Ⅱ的结构进行仿真计算,得到夹具的胀紧力和薄壁零件的夹持变形,通过极差分析得到上述六个因素对夹具胀紧力和薄壁零件夹持变形影响的主次顺序;采用逐步回归分析建立了夹具胀紧力和薄壁零件夹持变形的数学模型,并由此绘制了各计算因素与夹具胀紧力和薄壁零件夹持变形之间关系的关系曲线和关系曲面,为內胀式锥面弹性夹具设计时结构参数值的确定提供了参考,也为夹具胀紧力和薄壁零件夹持变形的预测提供了依据。