钢轨焊缝数控精铣设备及精铣方法
【专利摘要】本发明公开了钢轨焊缝数控精铣设备及精铣方法，利用数控技术，使铣刀头组件中的仿形铣装置在钢轨横截平面内紧贴钢轨外形进行铣削；包括底座行走组件，设置在底座行走组件上的外壳门组件、两套钢轨夹持机构和数控精铣机构；外壳门组件上设有电柜，电柜内安装有控制钢轨夹持机构和数控精铣机构的控制电路和可编程控制器PLC；数控精铣机构包括垂直伺服进刀机构、铣刀头旋转伺服机构、铣刀头组件和水平伺服进刀机构，三套伺服机构在PLC的控制下相互配合使铣刀头组件对钢轨完成铣削。本发明大大改善工人的工作环境和操作人员的劳动强度，也提高了钢轨焊缝的加工质量。
【专利说明】
钢轨焊缝数控精铣设备及精铣方法
技术领域
[0001]本发明涉及数控装置领域，尤其涉及钢轨焊缝数控精铣设备及精铣方法。
【背景技术】
[0002]随着我国铁路提速事业的发展，列车运行速度的提高对铺设钢轨的质量也相应的有较大的提高。事实上，高速铁路的建设中大量使用了无缝钢轨，所谓无缝钢轨就是先将一节一节25M或100M的标准钢轨，在焊轨基地焊接成500M长的钢轨，然后由钢轨运输列车运送到一些铺设现场，再经现场焊接和打磨后投入使用。然而，当钢轨焊接在一起时，焊缝周围会形成一圈焊瘤，需经粗铣和精铣将焊瘤除掉。由于各铁路局设备陈旧，传统去除焊瘤的方法多是人工使用手砂轮和数控加工去除的方式，但人工手砂轮的方式劳动强度高，效率极低，磨削的沙砾和金属粉尘被人体大量吸入，对人体危害极大;数控铣床加工的方式无法解决钢轨焊接时挫头的现象，这样很容易损伤原轨而且每次加工均需要对刀，效率低、加工失误造成报废率高。目前，国内十多家焊轨厂多是从国外引用先进的焊缝精磨机，这些先进的精磨机大大改善了工作环境和操作人员的劳动强度，也提高了焊缝的磨削质量，但是，进口精磨机的价格高昂，故障维修和配件更换十分不便，受人制约，代价巨大。
【发明内容】
[0003]针对上述问题中存在的不足之处，本发明公开了钢轨焊缝数控精铣设备及精铣方法。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种钢轨焊缝数控精铣设备，包括:底座行走组件，设置在底座行走组件上的外壳门组件、两套钢轨夹持机构和数控精铣机构；
[0005]所述外壳门组件上设有操作盒组件、电柜、液压系统和空压机，所述操作盒组件与所述电柜内的控制电路和可编程控制器PLC相连，控制电路和可编程控制器PLC用于控制空压机、液压系统、钢轨夹持机构和数控精铣机构;所述钢轨夹持机构和数控精铣机构设置在所述外壳门组件内部，且所述数控精铣机构设置在左右两套钢轨夹持机构之间；
[0006]所述数控精铣机构包括加工机构支撑组件，设置在加工机构支撑组件上的垂直伺服进刀机构、铣刀头旋转伺服机构、铣刀头组件和水平伺服进刀机构；
[0007]所述铣刀头组件包括用于对被精铣钢轨进行精铣的仿形铣装置;所述铣刀头旋转伺服机构与所述铣刀头组件固定连接，带动所述仿形铣装置作360°圆周运动;所述垂直伺服进刀机构与所述铣刀头组件相连，带动所述仿形铣装置作垂直方向运动;所述水平伺服进刀机构与所述铣刀头组件相连，带动所述仿形铣装置作前后水平方向运动;三套伺服机构相互配合使仿形铣装置沿被精铣钢轨的载面轮廓运动并始终与载面轮廓保持垂直；
[0008]所述液压系统与所述钢轨夹持机构、底座行走组件相连，用于提供钢轨夹持机构、底座行走组件所需的驱动力。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述数控精铣机构还包括配重机构和铁肩收集漏斗；
[0010]所述配重机构分别与所述铣刀头旋转伺服机构和铣刀头组件相连，用于抵消铣刀头旋转伺服机构和铣刀头组件的重力；所述配重机构包括配重气缸和活动端，所述活动端与所述配重气缸相连，所述配重气缸与所述空压机相连;所述铁肩收集漏斗设置在所述铣刀头组件的下方并安装在所述配重机构的支架上，用于收集铣刀头组件铣削被精铣钢轨而产生的铁肩；
[0011]所述排废料机构包括安装座、支撑柱、渣箱、升降底板和升降电机，所述安装座固定在所述底座行走组件上，所述支撑柱固定在所述安装座上;所述支撑柱上安装有升降电机，所述升降电机通过链条带动升降底板上下运动;所述渣箱固定在所述升降底板上且所述渣箱位于所述铁肩收集漏斗下方；由铁肩收集漏斗收集的铁肩漏入渣箱中，渣箱通过升降电机控制升降进行收废料与排废料。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述铣刀头组件还包括铣刀加压气缸、铣刀头固定座和仿形铣装置安装座；
[0013]所述铣刀头固定座上可上下移动式安装有仿形铣装置安装座，所述仿形铣装置安装在仿形铣装置安装座上;所述仿形铣装置安装座固定在铣刀加压气缸的顶杆上;所述铣刀加压气缸与所述空压机相连，铣刀加压气缸通气使仿形铣装置压紧在被精铣钢轨上；
[0014]所述铣刀头固定座的下平面和侧面上安装有用于阻挡铣削废料的废料挡板；
[0015]所述铣刀头固定座的上平面上安装有铣削主动电机、主动齿轮座和铣刀加压气缸;所述主动齿轮座上安装有主动斜齿轮、中间斜齿轮和从动斜齿轮;所述铣削主动电机通过皮带与所述主动斜齿轮相连，所述主动斜齿轮依次通过中间斜齿轮、从动斜齿轮与所述仿形铣装置相连，通过铣削主动电机带动仿形铣装置转动。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述垂直伺服进刀机构与水平伺服进刀机构的结构完全相同，其结构包括伺服进刀机构安装架、进给伺服、丝杆、固定接板和活动接板；
[0017]所述伺服进刀机构安装架上平面上固定安装有进给伺服座，所述进给伺服座上安装有进给伺服;所述进给伺服通过进给伺服联轴器与所述丝杆相连，所述丝杆通过丝杆固定支柱固定;所述活动接板的中部环套并固定在所述丝杆上，所述丝杆的转动带动所述活动接板作上下或前后运动;所述活动接板的两端分别通过浮动接头与所述固定接板固定连接，所述活动接板的上下或前后运动带动固定接板作上下或前后运动。
[0018]作为本发明的进一步改进，所述铣刀头旋转伺服机构包括转盘、旋转大齿轮、上下移载滑板、大齿轮安装转盘、旋转伺服机构安装支架、旋转伺服安装座和旋转轴承；
[0019]所述转盘与所述大齿轮安装转盘左右平行设置并通过连接横梁固定连接，所述大齿轮安装转盘相对应转盘的一侧安装有所述旋转大齿轮，所述转盘与所述旋转大齿轮之间安装所述铣刀头组件;所述转盘、旋转大齿轮、连接横梁、大齿轮安装转盘和铣刀头组件连接成一个整体结构，所述整体结构的左右两侧转动固定在所述旋转轴承的内圈上，所述旋转轴承的外圈上固定安装有所述上下移载滑板；
[0020]所述上下移载滑板通过旋转伺服机构安装支架与所述旋转伺服安装座固定连接，所述旋转伺服安装座上固定安装有旋转伺服和旋转减速机;所述旋转伺服与所述旋转减速机相连，所述旋转减速机通过旋转主动小齿轮与所述旋转大齿轮啮合;其中:旋转伺服带动旋转大齿轮转动，旋转大齿轮带动铣刀头组件中的仿形铣装置作360°圆周运动；
[0021]所述上下移载滑板顶端通过拉力角码与垂直伺服进刀机构中的固定接板连接固定;其中:垂直伺服进刀机构中的进给伺服带动固定接板上下运动，所述固定接板带动上下移载滑板上下运动，所述上下移载滑板通过旋转轴承带动铣刀头组件中的仿形铣装置作垂直上下运动；
[0022]所述上下移载滑板底端通过拉力角码与配重机构的活动端连接固定。
[0023]作为本发明的进一步改进，所述加工机构支撑组件包括前后移载滑板和加工机构支撑架；
[0024]所述加工机构支撑架设置在所述铣刀头旋转伺服机构的左右两侧，且固定安装在所述底座行走组件上；
[0025]所述加工机构支撑架与所述上下移载滑板之间设有所述前后移载滑板，所述前后移载滑板与所述上下移载滑板平行设置;所述前后移载滑板前后滑动安装在所述加工机构支撑架上，所述上下移载滑板上下滑动安装在所述前后移载滑板上；
[0026]所述前后移载滑板的顶端通过长拉力角码与垂直伺服进刀机构中的伺服进刀机构安装架连接固定，作为垂直上下运动中的固定部分；
[0027]所述前后移载滑板的侧端通过拉力角码与水平伺服进刀机构中的固定接板连接固定;其中:水平伺服进刀机构中的进给伺服带动固定接板前后运动，所述固定接板带动前后移载滑板前后运动，所述前后移载滑板通过上下移载滑板、旋转轴承带动铣刀头组件中的仿形铣装置作水平前后运动；
[0028]所述加工机构支撑架的侧端通过长拉力角码与水平伺服进刀机构中的伺服进刀机构安装架连接固定，作为水平运动中的固定部分。
[0029]作为本发明的进一步改进，所述钢轨夹持机构包括夹持机构支架、下压油缸支架、下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸和横向油缸支座；
[0030]所述夹持机构支架固定安装在所述底座行走组件上；
[0031]所述夹持机构支架上平面上靠近所述数控精铣机构的一端固定安装有横向油缸支座和下压油缸支架;所述横向油缸支座上安装有前后相对顶出的横向压紧小油缸和横向定位大油缸，所述下压油缸支架上安装有向下顶出的下压紧油缸;所述下压紧油缸、横向压紧小油缸和横向定位大油缸相互配合从上方、前方、后方三个方向压紧被精铣钢轨；
[0032]所述夹持机构支架上平面上远离所述数控精铣机构的一端固定安装有前后导向轮架和进轨导向轮架;所述进轨导向轮架上安装有钢轨下定位滚轮和进轨导向轮，所述钢轨下定位滚轮设置在被精铣钢轨的下方;所述钢轨下定位滚轮的前后两侧设有前后导向轮，所述前后导向轮固定安装在所述前后导向轮架上;所述钢轨下定位滚轮、进轨导向轮和前后导向轮形成供被精铣钢轨通过的通道，起到支撑和导向的作用。
[0033]作为本发明的进一步改进，所述底座行走组件包括整机底座、移载到位缓冲机构、行走轮架、行走油马达；
[0034]所述整机底座上平面上固定安装两套钢轨夹持机构、外壳门组件和数控精铣结构，所述整机底座的左右两侧分别固定安装有移载到位缓冲机构，所述整机底座下平面上左右安装固定有两个行走轮架；
[0035]—个行走轮架上安装有行走从动轮轴，所述行走从动轮轴的两端安装有两个行走轮;另一个行走轮架上安装有行走主动轮轴、所述行走油马达、行走从动齿轮和行走主动齿轮，所述行走主动轮轴的两端安装有两个行走轮；
[0036]所述行走油马达与所述行走主动齿轮相连，所述行走主动齿轮所述行走从动齿轮相连，所述行走从动齿轮与所述行走主动轮轴相连;通过行走油马达驱动行走轮，实现底座行走组件左右移动寻找被精铣钢轨的焊缝。
[0037]作为本发明的进一步改进，所述液压系统包括液压站、主分流块、小分流块；
[0038]所述液压站通过油管与所述主分流块相连，所述小分流块和一套钢轨夹持机构的下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸分别通过油管与所述主分流块相连；
[0039]所述行走油马达和另一套钢轨夹持机构的下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸分别通过油管与所述小分流块相连。
[0040]本发明还提供一种钢轨焊缝数控精铣设备的精铣方法，包括:
[0041 ]步骤一、寻找被精铣钢轨的焊缝并定位夹紧:
[0042]启动钢轨焊缝数控精铣设备，行走油马达、下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸处于初始状态，垂直伺服进刀机构、水平伺服进刀机构、铣刀头旋转伺候机构处于原点状态，配重机构的配重气缸通气顶起；
[0043]启动行走油马达，钢轨焊缝数控精铣设备左右移动;找到被精铣钢轨的焊缝位置后，行走油马达停止并锁定，下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸均顶出压紧被精铣钢轨；
[0044]步骤二、对被精铣钢轨进行铣削加工:
[0045]启动铣削主动电机，带动仿形铣装置转动;铣刀加压气缸顶出，在整个铣削过程中保持加压;垂直伺服进刀机构、水平伺服进刀机构、铣刀头旋转伺候机构控制仿形铣装置按电柜内预定的轨迹动作，仿形铣装置铣出焊缝后回到原始位；
[0046]步骤三、松开钢轨，寻找下一处焊缝:
[0047]行走油马达、下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸、铣刀加压气缸、配重气缸退回，松开钢轨，行走油马达锁定解除，寻找下一处焊缝，开始第二个循环。
[0048]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0049]本发明公开的钢轨焊缝数控精铣设备及精铣方法，对钢焊瘤自动仿形精铣的设计理念使去除焊瘤的加工这一环节有了一种全新加工方式，解决了人工去除焊瘤劳动强度高、效率极低、磨削的沙砾和金属粉尘被人体大量吸入，对人体危害极大等问题;这种新的加工方式的成功研发将大大改善工人的工作环境和操作人员的劳动强度，也提高了钢轨焊缝的加工质量；
[0050]铣刀头组件的设计使仿形铣装置能始终紧贴钢轨进行仿形铣削，精确微量进给控制使铣削面表面光洁度高；
[0051]本设备的成功开发，促进了国外进口机的国产化趋势，解决进口精磨机的价格高昂，故障维修和配件更换十分不便，受人制约等弊端；
[0052]建立了具有微量精确进给仿形机构参数设计模型及数据库的可编程控制器PLC，为后续产品开发提供支持。
【附图说明】
[0053]图1为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备的前立体图；
[0054]图2为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备的后立体图；
[0055]图3为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备的主视图；
[0056]图4为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备的俯视图；
[0057]图5为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备的内部结构图；
[0058]图6为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备加工机构的主视图；
[0059]图7为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备加工机构的俯视图；
[0060]图8为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备铣刀头组件的主视图；
[0061 ]图9为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备铣刀头组件的左视图；
[0062]图10为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备伺服进刀机构的主视图；
[0063]图11为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备伺服进刀机构的俯视图；
[0064]图12为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备铣刀头旋转伺服机构的主视图；
[0065]图13为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备铣刀头旋转伺服机构的左视图；
[0066]图14为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备加工机构支撑组件的主视图；
[0067]图15为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备加工机构支撑组件的左视图；
[0068]图16为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备钢轨夹持机构主视图；
[0069]图17为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备钢轨夹持机构左视图；
[0070]图18为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备底座行走机构主视图；[0071 ]图19为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备底座行走机构仰视图；
[0072]图20为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备液压系统的结构图；
[0073]图21为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备铣削加工行走路线示意图；
[0074]图22为本发明一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备铣削面分段示意图。
[0075]图23为本发明中一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备排废料机构主视图；
[0076]图24为本发明中一种实施例公开的钢轨焊缝数控精铣设备排废料机构左视图。
[0077]图中:1、外壳门组件;2、底座行走组件;3、被精铣钢轨;4、操作盒组件;5、电柜;6、液压系统;7、空压机;8、起重吊钩;9、钢轨夹持机构；10、数控精铣机构；11、垂直伺服进刀机构；12、配重机构；13、加工机构支撑组件；14、铣头刀旋转伺服机构；15、铣刀头组件；16、水平伺服进刀机构；17、铁肩收集漏斗；18、仿形铣装置;19、铣刀加压气缸;20、铣刀头固定座；21、铣削主动电机;22、皮带;23、主动斜齿轮;24、中间斜齿轮;25、从动斜齿轮;26、主动齿轮座;27、废料挡板;28、仿形铣装置安装座;29、进给伺服;30、进给伺服座;31、进给伺服联轴器;32、伺服进刀机构安装架;33、丝杆;34、浮动接头;35、丝杆固定支柱;36、固定接板;37、活动接板;38、连接横梁；39、旋转大齿轮;40、转盘;41、旋转伺服;42、旋转减速机;43、旋转主动小齿轮;44、拉力角码;45、上下移载滑板;46、大齿轮安装转盘;47、旋转伺服机构安装支架；48、旋转伺服安装座；49、旋转轴承；50、竖移滑块;51、竖移滑轨；52、前后移载滑板；53、前后行程极限限位板;54、上下行程极限限位板;55、加工机构支撑架;56、横移滑轨;57、横移滑块;58、下压紧油缸;59、下压紧块;60、下压导向块;61、横向压紧小油缸;62、横向定位大油缸;63、定位调整环;64、横向油缸支座;65、下压油缸支架;66、夹持机构支架;67、钢轨下定位滚轮;68、前后导向轮架;69、前后导向轮;70、进轨导向轮;71、进轨导向轮架;72、整机底座;73、移载到位缓冲机构;74、行走轮;75、行走轮架;76、行走主动轮轴;77、行走油马达；78、行走从动齿轮；79、行走主动齿轮;80、行走从动轮轴；81、液压站；82、主分流块；83、油管;84、小分流块;85、长拉力角码;86、排废料机构;87、渣箱;88、升降底板;89、升降导柱;90、安装座;91、升降电机;92、链条;93、导柱固定板;94、支撑柱。
【具体实施方式】
[0078]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0079]本发明基于精铣加工的设计理念，设计一种对钢轨在焊接后对焊接焊瘤部分进行自动仿形精铣的一种钢轨焊缝数控精铣设备，减少人为因素对打磨质量的影响，实现打磨作业的精确微量进给控制。该设备包括:底座行走组件，设置在底座行走组件上的外壳门组件、两套钢轨夹持机构和数控精铣机构；
[0080]外壳门组件上设有操作盒组件、电柜、液压系统和空压机，操作盒组件与电柜相连，电柜内安装有控制空压机、液压系统、钢轨夹持机构和数控精铣机构的控制电路和可编程控制器PLC;钢轨夹持机构和数控精铣机构设置在外壳门组件内部，且数控精铣机构设置在左右两套钢轨夹持机构之间；
[0081 ]数控精铣机构包括加工机构支撑组件，设置在加工机构支撑组件上的垂直伺服进刀机构、铣刀头旋转伺服机构、铣刀头组件、水平伺服进刀机构、配重机构和铁肩收集漏斗；铣刀头组件包括用于对被精铣钢轨进行精铣的仿形铣装置;铣刀头旋转伺服机构与铣刀头组件固定连接，带动仿形铣装置作360°圆周运动;垂直伺服进刀机构与铣刀头组件相连，带动仿形铣装置作垂直方向运动；水平伺服进刀机构与铣刀头组件相连，带动仿形铣装置作前后水平方向运动;三套伺服机构相互配合使仿形铣装置沿被精铣钢轨的载面轮廓运动并始终与载面轮廓保持垂直;配重机构分别与铣刀头旋转伺服机构和铣刀头组件相连，用于抵消铣刀头旋转伺服机构和铣刀头组件的重力；配重机构包括配重气缸和活动端，活动端与配重气缸相连，配重气缸与空压机相连;铁肩收集漏斗设置在铣刀头组件的下方并安装在配重机构的支架上，用于收集铣刀头组件铣削被精铣钢轨而产生的铁肩，排废料机构与整机底座后侧面相连，用于排出由铁肩收集漏斗收集的铁肩。液压系统与钢轨夹持机构、底座行走组件相连，用于提供钢轨夹持机构、底座行走组件所需的驱动力。
[0082]下面结合附图对本发明做进一步的详细描述:
[0083]实施例1:如图1-5所示，本发明提供一种钢轨焊缝数控精铣设备，该设备由以下几大部件组装而成，该设备的安装连接主要采用螺钉及定位销紧固方式，本设备所需外部三相电源380V;具体包括:控制该设备左右运动的底座行走组件2及设置在底座行走组件2上的外壳门组件1、两套钢轨夹持机构9和数控精铣机构10。其中:外壳门组件I上设有操作盒组件4、电柜5、液压系统6和空压机7，操作盒组件4与电柜5相连，操作盒组件4为本设备的操作系统，可实现人机界面，只需一人操作，操作时只需左右移动寻焊缝即可，焊缝找正后，按下启动键，其它如夹紧松开钢轨、数控钢轨精铣机动作流程全部为自动。所以操作非常简单。电柜5内安装有设备所有控制电路及可编程控制器PLC，可编程控制器PLC内存储有为钢轨截面形式特写的加工控制程序;加工时，操作者通过操作盒组件4操作本机，数控精铣机构10按照加工控制程序相互配合，即可加工出钢轨焊缝;空压机7用于提供气缸的压力，液压系统6用于提供油缸的驱动力。钢轨夹持机构9和数控精铣机构10设置在外壳门组件I内部，且数控精铣机构10的左右两侧分别设置有一套钢轨夹持机构9，钢轨夹持机构9用于夹持被精铣钢轨3，数控精铣机构10在可编程控制器PLC的控制下完成被精铣钢轨3的数控精铣。操作盒组件4的顶部固定安装有起重吊钩8，方便起重机调动本设备。
[0084]下面结合附图对本设备主要部件的结构以及工作原理作具体说明:
[0085]如图6-7所示，同时参阅上述附图；数控精铣机构10包括加工机构支撑组件13，设置在加工机构支撑组件13上的垂直伺服进刀机构11、配重机构12、铣刀头旋转伺服机构14、铣刀头组件15、水平伺服进刀机构16和铁肩收集漏斗17;铣刀头组件15包括用于对被精铣钢轨进行精铣的仿形铣装置，仿形铣装置可实现被精铣钢轨3的仿形铣削;铣刀头旋转伺服机构14与铣刀头组件15固定连接，铣刀头旋转伺服机构14带动仿形铣装置作360°圆周运动，在对钢轨作圆周任意角度加工时，可及时保证仿形铣装置的加压方向与被精铣钢轨3的铣削面垂直;垂直伺服进刀机构11与铣刀头组件15相连，垂直伺服进刀机构11带动仿形铣装置作垂直方向运动；水平伺服进刀机构16与铣刀头组件15相连，水平伺服进刀机构16带动仿形铣装置作前后水平方向运动;三套伺服机构相互配合使仿形铣装置沿被精铣钢轨的载面轮廓运动并始终与载面轮廓保持垂直;配重机构12分别与铣刀头旋转伺服机构14和铣刀头组件15相连，用于抵消铣刀头旋转伺服机构14和铣刀头组件15的重力，使整个机构在加工过程中不受重力的制约而更加平稳;配重机构12包括配重气缸和活动端，活动端与配重气缸相连，配重气缸与空压机相连;铁肩收集漏斗17设置在铣刀头组件15的下方并安装在配重机构12的支架上，用于收集铣刀头组件15铣削被精铣钢轨而产生的铁肩。
[0086]如图8-9所示，同时参阅上述附图；铣刀头组件15包括、仿形铣装置18、铣刀加压气缸19、铣刀头固定座20、铣削主动电机21、皮带22、主动斜齿轮23、中间斜齿轮24、从动斜齿轮25主动齿轮座26、废料挡板27和仿形铣装置安装座28;铣刀头固定座20的下平面上可上下移动式安装有仿形铣装置安装座28，仿形铣装置18安装在仿形铣装置安装座28上；仿形铣装置安装座28固定在铣刀加压气缸19的顶杆上;铣刀加压气缸19与空压机7相连，铣刀加压气缸19通气使仿形铣装置18压紧在被精铣钢轨上;压紧后不论是伸还是缩都留有1mm的余量，保证加工时能像弹簧一样不管加工面是否平整，都能保证铣刀紧压在钢轨上，从而加工出平整的焊接面。铣刀头固定座20的下平面和侧面上安装有用于阻挡铣削废料的废料挡板27，铣刀头固定座20的上平面上安装有铣削主动电机21、主动齿轮座26和铣刀加压气缸19;主动齿轮座26上安装有主动斜齿轮23、中间斜齿轮24和从动斜齿轮25;铣削主动电机21通过皮带22与主动斜齿轮23相连，主动斜齿轮23依次通过中间斜齿轮24、从动斜齿轮25与仿形铣装置18相连;上述结构中铣削主动电机21通过主动斜齿轮23、中间斜齿轮24、从动斜齿轮25相互传递扭矩使仿形铣装置18转动从而进行铣削加工。
[0087]如图10-11所示，同时参阅上述附图；伺服进刀机构有两套，分别为垂直伺服进刀机构11和水平伺服进刀机构16，其中垂直伺服进刀机构11与水平伺服进刀机构16的结构完全相同，分别用于垂直伺服进刀和水平伺服进刀；其结构包括进给伺服29、进给伺服座30、进给伺服联轴器31、伺服进刀机构安装架32、丝杆33、浮动接头34、丝杆固定支柱35、固定接板36和活动接板37;伺服进刀机构安装架32上平面上固定安装有进给伺服座30，进给伺服座30与伺服进刀机构安装架32连接为一个整体，进给伺服座30上安装有进给伺服29;进给伺服29通过进给伺服联轴器31与丝杆33相连，丝杆33通过丝杆固定支柱35固定；活动接板37的中部环套并固定在丝杆33上，丝杆33的转动带动活动接板37作上下或前后运动，活动接板37的两端分别通过浮动接头34与固定接板36固定连接，活动接板37的上下或前后运动带动固定接板36作上下或前后运动。
[0088]如图12-13所示，同时参阅上述附图；铣刀头旋转伺服机构14包括连接横梁38、旋转大齿轮39、转盘40、旋转伺服41、旋转减速机42、旋转主动小齿轮43、拉力角码44、上下移载滑板45、大齿轮安装转盘46、旋转伺服机构安装支架47、旋转伺服安装座48和旋转轴承49;转盘40与大齿轮安装转盘46左右平行设置并通过连接横梁38固定连接，大齿轮安装转盘46相对应转盘40的一侧安装有旋转大齿轮39，转盘40与旋转大齿轮39之间安装铣刀头组件15;转盘40、旋转大齿轮39、连接横梁38、大齿轮安装转盘46和铣刀头组件15连接成一个整体结构，整体结构的左右两侧转动固定在旋转轴承49的内圈上，可作360°旋转；左右旋转轴承49的外圈上分别固定安装有上下移载滑板45。上下移载滑板45通过旋转伺服机构安装支架47与旋转伺服安装座48安装固定为一体，旋转伺服安装座48上固定安装有旋转伺服41和旋转减速机42;旋转伺服41与旋转减速机42相连，旋转减速机42通过旋转主动小齿轮43与旋转大齿轮39相连。上述结构中，旋转伺服41带动旋转大齿轮39转动，旋转大齿轮39带动铣刀头组件中的仿形铣装置18作360°圆周运动，从而对钢轨截面周边进行铣削。
[0089]上下移载滑板45顶端通过拉力角码44与垂直伺服进刀机构11中的固定接板连接固定;上述结构中，垂直伺服进刀机构11中的进给伺服带动固定接板上下运动，固定接板带动上下移载滑板45上下运动，上下移载滑板45带动旋转轴承49内圈上的铣刀头组件中的仿形铣装置18作垂直上下运动;上下移载滑板45底端通过拉力角码44与配重机构12的活动端连接固定，从而使在加工中不受重力的制约。
[0090]如图14-15所示，同时参阅上述附图；加工机构支撑组件13包括拉力角码44、竖移滑块50、竖移滑轨51、前后移载滑板52、前后行程极限限位板53、上下行程极限限位板54、加工机构支撑架55、横移滑轨56、横移滑块57和长拉力角码85;加工机构支撑架55设置在铣刀头旋转伺服机构14的左右两侧，且固定安装在底座行走组件2上，保证了加工时稳定可靠；加工机构支撑架55与上下移载滑板45之间设有前后移载滑板52，且前后移载滑板52与上下移载滑板45平行设置。前后移载滑板52前后滑动安装在加工机构支撑架55上，上下移载滑板45上下滑动安装在前后移载滑板52上。其中:前后移载滑板52、上下移载滑板45和加工机构支撑架55的具体连接关系为:上下移载滑板45上固定有竖移滑块50，前后移载滑板52上固定有竖移滑轨51，竖移滑块50在竖移滑轨51上进行上下滑动，上述结构的设计保证了上下移载滑板45在前后移载滑板52上实现上下运动；前后移载滑板52上固定有横移滑块57，加工机构支撑架55上固定有横移滑轨56，横移滑块57在横移滑轨56上进行前后滑动，上述结构的设计保证了前后移载滑板52在加工机构支撑架55上实现水平前后运动。为了对上下或前后运动进行限位，在加工机构支撑架55上固定设有前后行程极限限位板53，在前后移载滑板52上固定设有上下行程极限限位板54。
[0091]前后移载滑板52的顶端通过长拉力角码85与垂直伺服进刀机构11中的伺服进刀机构安装架连接固定，作为垂直上下运动中的固定部分。前后移载滑板52的侧端通过拉力角码44与水平伺服进刀机构16中的固定接板连接固定。上述结构中，水平伺服进刀机构16中的进给伺服带动固定接板前后运动，固定接板带动前后移载滑板52前后运动，前后移载滑板52通过上下移载滑板45带动旋转轴承49内圈上的铣刀头组件中的仿形铣装置18作水平前后运动;加工机构支撑架55的侧端通过长拉力角码85与水平伺服进刀机构16中的伺服进刀机构安装架连接固定，作为水平运动中的固定部分。这样使得原来垂直运动中的固定组件成为水平运动中的活动部分，这样才能使铣刀头组件15在钢轨截面上任意位置铣削。
[0092]如图16-17所示，同时参阅上述附图；钢轨夹持机构9包括下压紧油缸58、下压紧块59、下压导向块60、横向压紧小油缸61、横向定位大油缸62、定位调整环63、横向油缸支座64、下压油缸支架65、夹持机构支架66、钢轨下定位滚轮67、前后导向轮架68、前后导向轮69、进轨导向轮70和进轨导向轮架71;夹持机构支架66固定安装在底座行走组件2上;保证了加工时稳定可靠。夹持机构支架66上平面上靠近数控精铣机构10的一端固定安装有横向油缸支座64和下压油缸支架65;横向油缸支座64上安装有前后相对顶出的横向压紧小油缸61和横向定位大油缸62，下压油缸支架65上安装有向下顶出的下压紧油缸58;下压紧油缸58的顶出端设有用于向下压紧被精铣钢轨的下压紧块59;下压油缸支架65上安装有用于导向下压紧块的下压导向块60;横向定位大油缸62上设有用于调整横向定位大油缸62行程终位置的定位调整环63;下压紧油缸58、横向压紧小油缸61和横向定位大油缸62相互配合从上方、前方、后方三个方向压紧被精铣钢轨。横向压紧小油缸61、横向定位大油缸62同时向中间夹紧钢轨，因横向定位大油缸62比横向压紧小油缸61缸径大，所以当两油缸相对推时，即使横向压紧小油缸61先动作到位，横向定位大油缸62再动作，压紧横向压紧小油缸61也会被压缩到后缩，后缩位置以横向定位大油缸62到位为准。而横向定位大油缸62装有定位调整环63，行程终位置可调整，以确保钢轨夹持后的精确定位。而横向压紧小油缸61就紧紧的将钢轨压在横向定位大油缸62上。然后下压紧油缸58再动作，将钢轨压紧在钢轨下定位滚轮67上。如此实现在钢轨在精铣加工前的精确定位夹紧。使精铣加工起来安全可靠。
[0093]夹持机构支架66上平面上远离数控精铣机构10的一端固定安装有前后导向轮架68和进轨导向轮架71;进轨导向轮架71上安装有钢轨下定位滚轮67和进轨导向轮70，钢轨下定位滚轮67和进轨导向轮70可相对转动，钢轨下定位滚轮67在钢轨进轨时可随转动，保证进轨顺利并在钢轨到位到起到下支承作用，进轨导向轮70的安装高度比钢轨下定位滚轮67低100_，可防止钢轨因塑性变形下垂时随机托起，再沿进轨导向轮架71上斜面导向进入钢轨下定位滚轮67的定位高度。钢轨下定位滚轮67的前后两侧分别设有前后导向轮69，前后导向轮69固定安装在前后导向轮架68上，距离300mm，可防止钢轨因塑性变形左右扭曲时随机导正；钢轨下定位滚轮67、进轨导向轮70和前后导向轮69形成供被精铣钢轨通过的通道，起到支撑和导向的作用;这样钢轨顺利进入到精铣机加工位置附近因送轨有误差，焊缝寻找完成后下步寻焊缝，此机构导向夹持。
[0094]如图18-19所示，同时参阅上述附图；底座行走组件2包括整机底座72、移载到位缓冲机构73、行走轮74、行走轮架75、行走主动轮轴76、行走油马达77、行走从动齿轮78、行走主动齿轮79和行走从动轮轴80;整机底座72上平面上固定安装两套钢轨夹持机构9、外壳门组件I和数控精铣结构10，整机底座72的左右两侧分别固定安装有移载到位缓冲机构73，保证在寻钢轨焊缝时，在撞到地基时起到缓冲作用。整机底座72下平面上左右安装固定有两个行走轮架75，一个行走轮架75上安装有行走从动轮轴80，行走从动轮轴80的两端安装有两个行走轮74，可在寻焊缝时随动。另一个行走轮架75上安装有行走主动轮轴76、行走油马达77、行走从动齿轮78和行走主动齿轮79，行走主动轮轴76的两端安装有两个行走轮74。行走油马达77与行走主动齿轮79相连，行走主动齿轮79行走从动齿轮78相连，行走从动齿轮78与行走主动轮轴76相连;通过行走油马达77驱动行走轮74，达到整机左右移动寻找焊缝的目的，当焊缝找到后停止并自锁油马达77锁定。
[0095]如图20所示，同时参阅上述附图；液压系统6包括液压站81、主分流块82、油管83、小分流块84;液压站81通过油管83与主分流块82相连，小分流块84和一套钢轨夹持机构的下压紧油缸58、横向压紧小油缸61、横向定位大油缸62分别通过油管83与主分流块82相连；行走油马达77和另一套钢轨夹持机构的下压紧油缸58、横向压紧小油缸61、横向定位大油缸62分别通过油管83与小分流块84相连。上述结构中，液压站81在可编程控制器PLC的控制下驱动行走油马达77、下压紧油缸58、横向压紧小油缸61和横向定位大油缸62。
[0096]实施例2:如图21-22所示，同时参阅上述附图；本发明提供一种钢轨焊缝数控精铣设备的精铣方法，包括:
[0097]第一部分:焊缝找寻与钢轨定位夹紧
[0098]第一步:启动钢轨焊缝数控精铣设备，行走油马达、下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸处于初始状态，垂直伺服进刀机构、水平伺服进刀机构、铣刀头旋转伺候机构处于原点状态，配重机构的配重气缸通气顶起，无需控制缩回。
[0099]第二步:寻找焊缝:启动行走油马达，能人为手动控制左右行走互换，并迅速停止，期间除行走油马达外所有部件均锁定不能动作。
[0100]第三步:行走油马达停止，在以后所有动作中行走油马达均锁定不能动作，下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸均顶出压紧被精铣钢轨。
[0101]第四步:前后四个夹紧油缸伸出夹紧钢轨，在其后铣削过程中，第三步、第四步中油缸均为加压状态。
[0102]第二部分:钢轨焊缝铣削加工
[0103]第一步:启动铣削主动电机，带动仿形铣装置转动，在整个铣削过程中仿形铣装置保持转动不停。
[0104]第二步:铣刀加压气缸顶出，在整个铣削过程中保持加压。
[0105]第三步:垂直伺服进刀机构、水平伺服进刀机构、铣刀头旋转伺候机构控制仿形铣装置按电柜内预定的轨迹动作，仿形铣装置铣出焊缝后回到原始位。其具体操作如下，如图21-22所示:
[0106]第I步、上下移动伺服进给机构带动仿形铣装置向下运动，在铣到钢轨后继续向下移动，(此步前面可快进，在仿形铣装置快要接触到钢轨时为工进，使仿形铣装置缓慢均带切入钢轨焊缝)ο使铣刀加压气缸压回1mm;
[0107]第2步、上下伺服与前后伺服同时动作，带动铣刀作如图第2步所示轨迹，旋转伺服也同时动作，使仿形铣装置压紧气缸在轨迹任一点上均保持法面垂直。
[0108]第3步、退刀，使仿形铣装置离开钢轨铣削面。
[0109]第4步、快速进刀，使仿形铣装置快速到达图中第6步起始位，保持法面垂直。
[0110]第5步、同上第3步，也如图中第I步。
[0111]第6步、同上第4步。
[0112]第7步、同上第5步。
[0113]第8步、快退刀，使仿形铣装置到图中第10步起始点。
[0114]第9步、同上第I步。
[0115]第10步、同上第2步，只是轨迹相反。
[0116]第11步、同上第3步。
[0117]第12步、快进刀，使仿形铣装置到第14步起始点位，保持法面垂直。
[0118]第13步、同上第I步。
[0119]第14步、铣削图中第14段轨迹，重点同上第2步。
[0120]第15步、退刀，同上第3步。
[0121]第16步、快速退刀回原点位。铣削完成。
[0122]第三部分:松开钢轨，待下次加工。
[0123]第一步:行走油马达、下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸、铣刀加压气缸、配重气缸退回，松开钢轨。
[0124]第二步:行走油马达锁定解除，寻找下一处焊缝，开始第二个循环。
[0125]如图23-24所示，同时参阅上述附图；排废料机构86包括渣箱87、安装座90、升降底板88、升降导柱89、升降电机91、支撑柱94、导柱固定板93、链条92;所述安装座90固定在所述底座行走组件2上，所述支撑柱94固定在所述安装座90上;所述支撑柱94上安装有升降电机91，所述升降电机91通过链条92带动升降底板88上下运动，所述渣箱87固定在所述升降底板88上且所述渣箱87位于所述铁肩收集漏斗17下方，升降电机91通过升降底板88带动渣箱87上下运动。其中，为了保证运动的平稳性，本发明在支撑柱94上安装有升降导柱89和导柱固定板93，起到升降底板88上下运动的导向作用；当精铣机工作时，渣箱87位于下位，铁肩通过铁肩收集漏斗17的收集进入渣箱87，一个工作日完成后，渣箱87通过升降电机91而置于上位进行排废料铁肩。
[0126]本发明公开的钢轨焊缝数控精铣设备及精铣方法，对钢焊瘤自动仿形精铣的设计理念使去除焊瘤的加工这一环节有了一种全新加工方式，解决了人工去除焊瘤劳动强度高、效率极低、磨削的沙砾和金属粉尘被人体大量吸入，对人体危害极大等问题;这种新的加工方式的成功研发将大大改善工人的工作环境和操作人员的劳动强度，也提高了钢轨焊缝的加工质量;铣刀头组件的设计使仿形铣装置能始终紧贴钢轨进行仿形铣削，精确微量进给控制使铣削面表面光洁度高;本设备的成功开发，促进了国外进口机的国产化趋势，解决进口精磨机的价格高昂，故障维修和配件更换十分不便，受人制约等弊端;建立了具有微量精确进给仿形机构参数设计模型及数据库的可编程控制器PLC，为后续产品开发提供支持。
[0127]以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种钢轨焊缝数控精铣设备，其特征在于，包括:底座行走组件(2)，设置在底座行走组件(2)上的外壳门组件(I)、排废料机构(86)、两套钢轨夹持机构(9)和数控精铣机构(10)； 所述外壳门组件(I)上设有操作盒组件(4)、电柜(5)、液压系统(6)和空压机(7)，所述操作盒组件(4)与所述电柜(5)内的控制电路和可编程控制器PLC相连，控制电路和可编程控制器PLC用于控制空压机(7)、液压系统(6)、钢轨夹持机构(9)和数控精铣机构(10);所述钢轨夹持机构(9)和数控精铣机构(10)设置在所述外壳门组件(I)内部，且所述数控精铣机构(10)设置在左右两套钢轨夹持机构(9)之间； 所述数控精铣机构(10)包括加工机构支撑组件(13)，设置在加工机构支撑组件(I 3)上的垂直伺服进刀机构(11)、铣刀头旋转伺服机构(14)、铣刀头组件(15)和水平伺服进刀机构(16); 所述铣刀头组件(15)包括用于对被精铣钢轨进行精铣的仿形铣装置(18);所述铣刀头旋转伺服机构(14)与所述铣刀头组件(15)固定连接，带动所述仿形铣装置(18)作360°圆周运动;所述垂直伺服进刀机构(11)与所述铣刀头组件(15)相连，带动所述仿形铣装置(18)作垂直方向运动;所述水平伺服进刀机构(16)与所述铣刀头组件(15)相连，带动所述仿形铣装置(18)作前后水平方向运动;三套伺服机构相互配合使仿形铣装置(18)沿被精铣钢轨的载面轮廓运动并始终与载面轮廓保持垂直； 所述液压系统(6)与所述钢轨夹持机构(9)、底座行走组件(2)相连，用于提供钢轨夹持机构(9)、底座行走组件(2)所需的驱动力。2.如权利要求1所述的钢轨焊缝数控精铣设备，其特征在于，所述数控精铣机构(10)还包括配重机构(12)和铁肩收集漏斗(17); 所述配重机构(12)分别与所述铣刀头旋转伺服机构(14)和铣刀头组件(15)相连，用于抵消铣刀头旋转伺服机构(14)和铣刀头组件(15)的重力;所述配重机构(12)包括配重气缸和活动端，所述活动端与所述配重气缸相连，所述配重气缸与所述空压机(7)相连;所述铁肩收集漏斗(17)设置在所述铣刀头组件(15)的下方并安装在所述配重机构(12)的支架上，用于收集铣刀头组件(15)铣削被精铣钢轨而产生的铁肩； 所述排废料机构(86)包括安装座(90)、支撑柱(94)、渣箱(87)、升降底板(88)和升降电机(91)，所述安装座(90)固定在所述底座行走组件(2)上，所述支撑柱(94)固定在所述安装座(90)上;所述支撑柱(94)上安装有升降电机(91)，所述升降电机(91)通过链条(92)带动升降底板(88)上下运动;所述渣箱(87)固定在所述升降底板(88)上且所述渣箱(87)位于所述铁肩收集漏斗(17)下方；由铁肩收集漏斗(17)收集的铁肩漏入渣箱(87)中，渣箱(87)通过升降电机(91)控制升降进行收废料与排废料。3.如权利要求1所述的钢轨焊缝数控精铣设备，其特征在于，所述铣刀头组件(15)还包括铣刀加压气缸(19)、铣刀头固定座(20)和仿形铣装置安装座(28); 所述铣刀头固定座(20)上可上下移动式安装有仿形铣装置安装座(28)，所述仿形铣装置(18)安装在仿形铣装置安装座(28)上;所述仿形铣装置安装座(28)固定在铣刀加压气缸(19)的顶杆上;所述铣刀加压气缸(19)与所述空压机(7)相连，铣刀加压气缸(19)通气使仿形铣装置(18)压紧在被精铣钢轨上； 所述铣刀头固定座(20)的下平面和侧面上安装有用于阻挡铣削废料的废料挡板(27); 所述铣刀头固定座(20)的上平面上安装有铣削主动电机(21)、主动齿轮座(26)和铣刀加压气缸(19);所述主动齿轮座(26)上安装有主动斜齿轮(23)、中间斜齿轮(24)和从动斜齿轮(25);所述铣削主动电机(21)通过皮带(22)与所述主动斜齿轮(23)相连，所述主动斜齿轮(23)依次通过中间斜齿轮(24)、从动斜齿轮(25)与所述仿形铣装置(18)相连，通过铣削主动电机(21)带动仿形铣装置(18)转动。4.如权利要求1所述的钢轨焊缝数控精铣设备，其特征在于，所述垂直伺服进刀机构(11)与水平伺服进刀机构(16)的结构完全相同，其结构包括伺服进刀机构安装架(32)、进给伺服(29)、丝杆(33)、固定接板(36)和活动接板(37); 所述伺服进刀机构安装架(32)上平面上固定安装有进给伺服座(30)，所述进给伺服座(30)上安装有进给伺服(29);所述进给伺服(29)通过进给伺服联轴器(31)与所述丝杆(33)相连，所述丝杆(33)通过丝杆固定支柱(35)固定;所述活动接板(37)的中部环套并固定在所述丝杆(33)上，所述丝杆(33)的转动带动所述活动接板(37)作上下或前后运动;所述活动接板(37)的两端分别通过浮动接头(34)与所述固定接板(36)固定连接，所述活动接板(37)的上下或前后运动带动固定接板(36)作上下或前后运动。5.如权利要求1?4中任一项所述的钢轨焊缝数控精铣设备，其特征在于，所述铣刀头旋转伺服机构(14)包括转盘(40)、旋转大齿轮(39)、上下移载滑板(45)、大齿轮安装转盘(46),旋转伺服机构安装支架(47)、旋转伺服安装座(48)和旋转轴承(49); 所述转盘(40)与所述大齿轮安装转盘(46)左右平行设置并通过连接横梁(38)固定连接，所述大齿轮安装转盘(46)相对应转盘(40)的一侧安装有所述旋转大齿轮(39)，所述转盘(40)与所述旋转大齿轮(39)之间安装所述铣刀头组件(15);所述转盘(40)、旋转大齿轮(39)、连接横梁(38)、大齿轮安装转盘(46)和铣刀头组件(15)连接成一个整体结构，所述整体结构的左右两侧转动固定在所述旋转轴承(49)的内圈上，所述旋转轴承(49)的外圈上固定安装有所述上下移载滑板(45); 所述上下移载滑板(45)通过旋转伺服机构安装支架(47)与所述旋转伺服安装座(48)固定连接，所述旋转伺服安装座(48)上固定安装有旋转伺服(41)和旋转减速机(42);所述旋转伺服(41)与所述旋转减速机(42)相连，所述旋转减速机(42)通过旋转主动小齿轮(43)与所述旋转大齿轮(39)啮合;其中:旋转伺服(41)带动旋转大齿轮(39)转动，旋转大齿轮(39)带动铣刀头组件中的仿形铣装置(18)作360°圆周运动； 所述上下移载滑板(45)顶端通过拉力角码(44)与垂直伺服进刀机构(11)中的固定接板连接固定;其中:垂直伺服进刀机构(11)中的进给伺服带动固定接板上下运动，所述固定接板带动上下移载滑板(45)上下运动，所述上下移载滑板(45)通过旋转轴承(49)带动铣刀头组件中的仿形铣装置(18)作垂直上下运动； 所述上下移载滑板(45)底端通过拉力角码(44)与配重机构(12)的活动端连接固定。6.如权利要求5所述的钢轨焊缝数控精铣设备，其特征在于，所述加工机构支撑组件(13)包括前后移载滑板(52)和加工机构支撑架(55); 所述加工机构支撑架(55)设置在所述铣刀头旋转伺服机构(14)的左右两侧，且固定安装在所述底座行走组件(2)上； 所述加工机构支撑架(55)与所述上下移载滑板(45)之间设有所述前后移载滑板(52)，且所述前后移载滑板(52)与所述上下移载滑板(45)平行设置;所述前后移载滑板(52)前后滑动安装在所述加工机构支撑架(55)上，所述上下移载滑板(45)上下滑动安装在所述前后移载滑板(52)上； 所述前后移载滑板(52)的顶端通过长拉力角码(85)与垂直伺服进刀机构(11)中的伺服进刀机构安装架连接固定，作为垂直上下运动中的固定部分； 所述前后移载滑板(52)的侧端通过拉力角码(44)与水平伺服进刀机构(16)中的固定接板连接固定;其中:水平伺服进刀机构(16)中的进给伺服带动固定接板前后运动，所述固定接板带动前后移载滑板(52)前后运动，所述前后移载滑板(52)通过上下移载滑板(45)、旋转轴承(49)带动铣刀头组件中的仿形铣装置(18)作水平前后运动； 所述加工机构支撑架(55)的侧端通过长拉力角码(85)与水平伺服进刀机构(16)中的伺服进刀机构安装架连接固定，作为水平运动中的固定部分。7.如权利要求1所述的钢轨焊缝数控精铣设备，其特征在于，所述钢轨夹持机构(9)包括夹持机构支架(66)、下压油缸支架(65)、下压紧油缸(58)、横向压紧小油缸(61)、横向定位大油缸(62)和横向油缸支座(64); 所述夹持机构支架(66)固定安装在所述底座行走组件(2)上； 所述夹持机构支架(66)上平面上靠近所述数控精铣机构(10)的一端固定安装有横向油缸支座(64)和下压油缸支架(65);所述横向油缸支座(64)上安装有前后相对顶出的横向压紧小油缸(61)和横向定位大油缸(62)，所述下压油缸支架(65)上安装有向下顶出的下压紧油缸(58);所述下压紧油缸(58)、横向压紧小油缸(61)和横向定位大油缸(62)相互配合从上方、前方、后方三个方向压紧被精铣钢轨； 所述夹持机构支架(66)上平面上远离所述数控精铣机构(10)的一端固定安装有前后导向轮架(68)和进轨导向轮架(71);所述进轨导向轮架(71)上安装有钢轨下定位滚轮(67)和进轨导向轮(70)，所述钢轨下定位滚轮(67)设置在被精铣钢轨的下方;所述钢轨下定位滚轮(67)的前后两侧设有前后导向轮(69)，所述前后导向轮(69)固定安装在所述前后导向轮架(68)上;所述钢轨下定位滚轮(67)、进轨导向轮(70)和前后导向轮(69)形成供被精铣钢轨通过的通道，起到支撑和导向的作用。8.如权利要求1所述的钢轨焊缝数控精铣设备，其特征在于，所述底座行走组件(2)包括整机底座(72)、移载到位缓冲机构(73)、行走轮架(75)、行走油马达(77); 所述整机底座(72)上平面上固定安装两套钢轨夹持机构(9)、外壳门组件(I)和数控精铣结构(10)，所述整机底座(72)的左右两侧分别固定安装有移载到位缓冲机构(73)，所述整机底座(72)下平面上左右安装固定有两个行走轮架(75); 一个行走轮架(75)上安装有行走从动轮轴(80)，所述行走从动轮轴(80)的两端安装有两个行走轮(74);另一个行走轮架(75)上安装有行走主动轮轴(76)、所述行走油马达(77)、行走从动齿轮(78)和行走主动齿轮(79)，所述行走主动轮轴(76)的两端安装有两个行走轮(74); 所述行走油马达(77)与所述行走主动齿轮(79)相连，所述行走主动齿轮(79)所述行走从动齿轮(78)相连，所述行走从动齿轮(78)与所述行走主动轮轴(76)相连;通过行走油马达(77)驱动行走轮(74)，实现底座行走组件(2)左右移动寻找被精铣钢轨的焊缝。9.如权利要求1、7?8中任一项所述的钢轨焊缝数控精铣设备，其特征在于，所述液压系统(6)包括液压站(81)、主分流块(82)、小分流块(84); 所述液压站(81)通过油管(83)与所述主分流块(82)相连，所述小分流块(84)和一套钢轨夹持机构的下压紧油缸(58)、横向压紧小油缸(61)、横向定位大油缸(62)分别通过油管(83)与所述主分流块(82)相连； 所述行走油马达(77)和另一套钢轨夹持机构的下压紧油缸(58)、横向压紧小油缸(61)、横向定位大油缸(62)分别通过油管(83)与所述小分流块(84)相连。10.—种如权利要求1?9中任一项所述的钢轨焊缝数控精铣设备的精铣方法，其特征在于，包括: 步骤一、寻找被精铣钢轨的焊缝并定位夹紧: 启动钢轨焊缝数控精铣设备，行走油马达、下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸处于初始状态，垂直伺服进刀机构、水平伺服进刀机构、铣刀头旋转伺候机构处于原点状态，配重机构的配重气缸通气顶起； 启动行走油马达，钢轨焊缝数控精铣设备左右移动;找到被精铣钢轨的焊缝位置后，行走油马达停止并锁定，下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸均顶出压紧被精铣钢轨； 步骤二、对被精铣钢轨进行铣削加工: 启动铣削主动电机，带动仿形铣装置转动;铣刀加压气缸顶出，在整个铣削过程中保持加压;垂直伺服进刀机构、水平伺服进刀机构、铣刀头旋转伺候机构控制仿形铣装置按电柜内预定的轨迹动作，仿形铣装置铣出焊缝后回到原始位； 步骤三、松开钢轨，寻找下一处焊缝: 行走油马达、下压紧油缸、横向压紧小油缸、横向定位大油缸、铣刀加压气缸、配重气缸退回，松开钢轨，行走油马达锁定解除，寻找下一处焊缝，开始第二个循环。
【文档编号】B23C3/00GK106041182SQ201610472602
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】曹振海, 冯清溪, 郑海军
【申请人】深圳市高能精密机械有限公司