专利名称：高速动车组长大型材通用机械加工工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高速动车组底架边梁、车顶边梁、地板焊前件三大类长大型
材的组合式机械加工工装，属车辆技术领域。
背景技术：
高速动车组的底架边梁、车顶边梁、地板焊前件三大类长大型材的结构迥异，详细 可分为底架边梁、底架弯曲边梁、平顶边顶、圆顶边顶和地板焊前件5种断面型材，共30种 工件。这些工件的型材断面、尺寸大小、加工部位各不相同，既有直型材又有弯曲型材，工装 的定位、压紧方式也不相同。由于传统加工工装通用性差，所需工装数量和工位较多，因而 成本很高。另外，传统加工工装体积大，有时候会出现与加工中心主刀头发生干涉的现象， 而且没有侧向压紧装置，加工效率低，加工质量难以保证。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能适应多种型材的夹装而
且性能可靠的高速动车组长大型材通用机械加工工装。 本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的 —种高速动车组长大型材通用机械加工工装，构成中包括多个彼此平行且沿工件
长度方向布置的横梁和安装在横梁上的多个结构相同的夹装单元，所述夹装单元由基础
座、夹紧机构及定位块构成，所述基础座固定在横梁上，所述夹紧机构固定于基础座上，所
述定位块也固定于基础座上，其上部形状与所夹装工件下部形状相匹配。 上述高速动车组长大型材通用机械加工工装，构成中还包括设置于横梁与夹装单
元之间的纵梁，所述纵梁设置两条，对称固定于多个横梁上且与横梁垂直，其上部固定夹装单元。 上述高速动车组长大型材通用机械加工工装，所述定位块有多种，每一种定位块 对应一种工件。 上述高速动车组长大型材通用机械加工工装，所述夹紧机构的构成中包括复合夹 紧机构，所述复合夹紧机构由倒L型拐臂构成，所述倒L型拐臂的下端通过铰接轴与基础座 连接且设置有定位销，其上端的横臂上设置有下压螺栓，在其竖臂上还设置有水平的侧压 螺栓。 上述高速动车组长大型材通用机械加工工装，所述夹紧机构的构成中还包括压板 式垂直夹紧机构，所述压板式垂直夹紧机构由支架和水平压板组成，所述支架的下端通过 铰接轴与基础座连接且设置有定位销，所述水平压板一端搭在支架上，另一端搭在工件上， 其中部通过压紧螺栓和复位弹簧与支架连接。 上述高速动车组长大型材通用机械加工工装，所述夹紧机构的构成中还包括侧向 夹紧机构，所述侧向夹紧机构由L型拐臂构成，所述L型拐臂的横臂与基础座转动连接，其 竖臂上端设置有水平的侧压螺栓。[0011] 本实用新型采用模块化设计，夹装单元安装于横梁或纵梁上，其位置调整非常灵 活，可适应不同长度和形状(直或弯)的工件；更换不同的定位块，可使夹装单元适应多种 断面结构的型材；复合夹紧机构、压板式垂直夹紧机构和侧向夹紧机构协同工作，增加了工 件夹装的灵活性和可靠性，三种夹紧机构与基础座采用转动连接方式，便于它们在工作位 和闲置位之间转换，复合夹紧机构操作方便，压板式垂直夹紧机构高度低，不妨碍机床主轴 头的旋转，适于在工件端部等加工量大的地方使用，侧向夹紧机构可使工件更加牢固。本实 用新型操作灵活方便，能适应多种型材的夹装而且性能可靠，可大大节省工位，降低生产成 本，提高工作效率。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图； 图2是底架边梁的端部加工装夹断面图； 图3是底架边梁中部加工装夹断面图； 图4是边平顶正向加工装夹断面图； 图5是边平顶反向加工装夹断面图； 图6是弯曲边梁加工装夹断面图； 图7是地板焊前件加工装夹断面图； 图8是边圆顶加工装夹断面图。 图中各标号为1、横梁；2、纵梁；3、夹装单元；4、弯曲边梁；5、倒L型拐臂；6、下压 螺栓；7、侧压螺栓；8、水平压板；9、压紧螺栓；10、复位弹簧；11、支架；12、 L型拐臂；13、定 位块；14、工件；15、铰接轴；16、定位销；17、基础座。
具体实施方式参看图l，本实用新型采用模块化设计制造，以CRH3高速动车组底架边梁、车顶边 梁、地板焊前件组合式加工工装为例，整个加工工装由19组相同的可移动横梁1组成，均匀 布于26米的胎位上。由于CRH3高速动车组底架边梁、车顶边梁、地板焊前件均是左右对称 件，故整个工装布有左右对称的两排加工工位。在19个横梁1上安装两条纵梁2，在纵梁2 上安装数个夹装单元3，根据不同的工件，调整夹装单元3的位置。直型材的加工安排在纵 梁2的一端，弯曲型材的加工安排在纵梁2的另一端，由于工位长度不够，将弯曲型材插入 直型材的工位中，共用两组夹装单元3，互不影响。使用本工装，不用调整夹装单元3的位 置，只是根据不同的断面型材更换不同的定位块13，就可实现五种断面型材30种工件的加 工。 参看图2 图8，工装的夹装单元3是由基础座17、夹紧机构及定位块13组成，定 位块13安装在基础座17上，由一键、一销定位，不同的型材断面更换不同的定位块13， CRH3 高速动车组底架边梁、车顶边梁、地板焊前件组合式加工工装共有5种定位块底架边梁定 位块、平顶边梁定位块、平顶边梁反装定位块、地板焊前件定位块和圆顶边梁定位块。 夹紧机构有三种复合夹紧机构、压板式垂直夹紧机构和侧向夹紧机构。复合夹紧 机构即可以起到垂向夹紧作用，又可以起到侧向夹紧作用；压板式垂直夹紧机构用于底架边梁的两端部门口处等加工部位与夹紧装置相近的部位加工时的加紧，为的是不妨碍机床 主轴头的运行，当使用此夹紧装置时，将复合夹紧机构放倒即可，反之，当使用复合夹紧机 构时将压板式垂直夹紧机构放倒即可，互不干涉。侧向夹紧机构主要起辅助作用。 参看图2，加工底架边梁(近24米长)的端部时，由于该部位加工量大，用复合夹 紧机构太高，妨碍主轴头的旋转，影响加工，所以用压板式垂直夹紧机构。边梁的加工部位 在端部2米内左侦U、右侦U、上部都有，为了一次装夹完成加工，只有倒换压板，所以左右都设 了压紧装置。另外有侧向夹紧机构。复合夹紧机构处于闲置位置，用于加工其他件的压紧。 参看图3，加工底架边梁(近24米长)的中部时，由于加工量少，所用压紧机构为 复合夹紧机构，使用方便灵活。另外有侧向夹紧机构。 参看图4，加工边平顶正向时，边平顶有7米长的、4米长的，根据其结构特点，采用 复合夹紧机构较为合适。 参看图5，边平顶反向加工装夹使用压板式垂直夹紧机构和侧向夹紧机构。 参看图6，加工弯曲边梁时，由于弯曲边梁总长6米多，加工部位又较多，用复合夹
紧机构妨碍主轴加工，所以均用压板式垂直夹紧机构。弯曲边梁的加工布置在整个胎位的
一边，各个基础座17布置成弯曲状，与工件吻合。另外有侧向夹紧机构。 参看图7，地板焊前件长度17米，采用复合夹紧机构，使用方便灵活。另外有侧向
夹紧机构。 参看图8，边圆顶工件长度17、19、23米不同，采用复合夹紧机构，使用方便灵活。 另外有侧向夹紧机构。 下面列举一个IC03车底架边梁的加工，说明本工装的使用方法。 IC03车底架边梁长度24米长，加工部位为两端2. 4米长处的端头、1. 6米长的门
口 ，左右筋部等等，还有边梁中部的各个孔。 根据工件长度，每个工件安装在10组夹装单元上。端部2组(两端4组)采用图 2所示夹装方式，用底架边梁专用定位块定位，先用外侧压板压紧；中部6组采用图3所示 夹装方式，用底架边梁专用定位块定位。工件加工完上面、端面、内侧面以及中部加工区域 后，松开端部2组(两端4组)外侧压板装置，换成内侧压板压紧，再加工工件端部外侧的 加工部位。整个加工完成后，松开侧向、上部压紧装置，吊出工件。 具体实施时，可以使用纵梁2，也可以不使用纵梁2，而是将数个夹装单元3直接安 装在横梁1上，定位、夹紧装置结构不变，加工不同的产品时移动横梁1位置，来实现不同产 品的不同加工部位的定位、夹紧。
权利要求一种高速动车组长大型材通用机械加工工装，其特征在于，构成中包括多个彼此平行且沿工件长度方向布置的横梁(1)和安装在横梁(1)上的多个结构相同的夹装单元(3)，所述夹装单元(3)由基础座(17)、夹紧机构及定位块(13)构成，所述基础座(17)固定在横梁(1)上，所述夹紧机构固定于基础座(17)上，所述定位块(13)也固定于基础座(17)上，其上部形状与所夹装工件下部形状相匹配。
2. 根据权利要求1所述高速动车组长大型材通用机械加工工装，其特征在于，构成中 还包括设置于横梁(1)与夹装单元之间的纵梁(2)，所述纵梁(2)设置两条，对称固定于多 个横梁(1)上且与横梁(1)垂直，其上部固定夹装单元。
3. 根据权利要求1或2所述高速动车组长大型材通用机械加工工装，其特征在于，所述 定位块(13)有多种，每一种定位块(13)对应一种工件。
4. 根据权利要求1或2所述高速动车组长大型材通用机械加工工装，其特征在于，所述 夹紧机构的构成中包括复合夹紧机构，所述复合夹紧机构由倒L型拐臂(5)构成，所述倒L 型拐臂(5)的下端通过铰接轴(15)与基础座(17)连接且设置有定位销(16)，其上端的横 臂上设置有下压螺栓(6)，在其竖臂上还设置有水平的侧压螺栓(7)。
5. 根据权利要求4所述高速动车组长大型材通用机械加工工装，其特征在于，所述夹 紧机构的构成中还包括压板式垂直夹紧机构，所述压板式垂直夹紧机构由支架(11)和水 平压板(8)组成，所述支架(11)的下端通过铰接轴(15)与基础座(17)连接且设置有定位 销(16)，所述水平压板(8) —端搭在支架(11)上，另一端搭在工件上，其中部通过压紧螺栓 (9)和复位弹簧(10)与支架(11)连接。
6. 根据权利要求5所述高速动车组长大型材通用机械加工工装，其特征在于，所述夹 紧机构的构成中还包括侧向夹紧机构，所述侧向夹紧机构由L型拐臂(12)构成，所述L型 拐臂(12)的横臂与基础座(17)转动连接，其竖臂上端设置有水平的侧压螺栓(7)。
专利摘要一种高速动车组长大型材通用机械加工工装，属车辆技术领域，用于解决多种长大型材的夹装问题。其技术方案是构成中包括多个彼此平行且沿工件长度方向布置的横梁和安装在横梁上的多个结构相同的夹装单元，所述夹装单元由基础座、夹紧机构及定位块构成，所述基础座固定在横梁上，所述夹紧机构固定于基础座上，所述定位块也固定于基础座上，其上部形状与所夹装工件下部形状相匹配。本实用新型操作灵活方便，能适应多种型材的夹装而且性能可靠，可大大节省工位，降低生产成本，提高工作效率。
文档编号B23Q3/00GK201455690SQ20092010407
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月6日 优先权日2009年8月6日
发明者李秀艳, 王子瑞 申请人:唐山轨道客车有限责任公司