专利名称：高速动车组侧墙与地板通用加工工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于在高速动车组侧墙、地板等大部件的加工过程中装夹工
件的工装设备，属铁路客车技术领域。
背景技术：
高速动车组车体采用铝合金材质，并在完成车体各大部件(如侧墙、地板、底架、 车顶等)焊接后，再上大型加工中心来进行加工。由于加工量巨大，包括侧墙上的窗户、门 口和诸多的座椅定位孔，地板上的过线孔、内装安装孔，车顶的空调口 、通风口 、天线安装座 等等，车体各大部件焊接后适宜采用中高速、大切削量的加工工艺，以提高加工效率。但中
高速、大切削量的加工工艺对整个系统刚性要求很高，现有的侧墙、地板、底架的加工工装 不能满足高速切削的要求，这是因为现有的侧墙、地板、底架的加工工装采用的是手动夹紧 方式，夹紧力达不到稳固工件的要求。另外，现有加工侧墙的工装仅能加工侧墙，加工地板、 底架的工装只能加工地、底架，通用性不强，给生产带来不便。因此，设计出一套刚性高、压 夹力大、通用性强的大型工装设备是非常必要的。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种刚性高、压夹力大、通用性强的高速动车组侧墙 与地板通用加工工装。 本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的 —种高速动车组侧墙与地板通用加工工装，构成中包括多个沿工作台T型槽导轨 排列的液压压紧单元，每个液压压紧单元由横梁、横梁两端的夹紧装置和中间的支承座构 成，所述横梁与工作台两侧T型槽导轨滑动连接且设置有锁紧装置，所述夹紧装置由基座 与固定于基座上的旋转定位座和下压油缸组成，所述基座与横梁滑动连接且设置有锁闭装 置，所述下压油缸位于旋转定位座上方，依次经伸縮悬臂和立柱与基座连接，其活塞杆的下 端设置有压紧块。 上述高速动车组侧墙与地板通用加工工装，所述旋转定位座由旋转支承板及其两 侧固接的垂直扇形板组成，所述扇形板通过转轴与夹紧装置的基座转动连接，在扇形板上 还设置有多个与设置在夹紧装置的基座上的定位销相匹配的定位孔。 上述高速动车组侧墙与地板通用加工工装，构成中还包括侧向调整机构，所述侧 向调整机构由压头以及相互匹配的丝杠和丝杠母组成，所述丝杠母通过支架固定于夹紧装 置的基座上，所述丝杠朝向工件的一端安装压头。 上述高速动车组侧墙与地板通用加工工装，所述横梁与工作台两侧T型槽导轨的 锁紧装置由偏心手轮和挂钩组成，所述偏心手轮安装于横梁上，其中轴与钩挂于T型槽导 轨上的挂钩连接。 上述高速动车组侧墙与地板通用加工工装，在旋转定位座与工件之间设置有定位 块，在下压油缸活塞杆下端的压紧块与工件之间设置有移动压块。[0010] 上述高速动车组侧墙与地板通用加工工装，构成中还包括手动压紧单元，所述手
动压紧单元安装于侧墙门口部位。 本实用新型以液压压紧单元为车体各大部件的要压紧装置，以手动压紧单元为辅
助压紧装置，使整个工装具有足够的压夹力。各液压压紧单元的位置可调，液压压紧单元上 的下压油缸和旋转定位座的位置也可以根据需要进行调整，因而本工装可适应各种尺寸的
部件；改变旋转定位座的旋转支承板倾角并选择合适的定位块和移动压块，可压夹多种类 型的侧墙、地板和底架。侧向调整机构用于对地板的横向位置进行调整，使其定位更加精 确。本实用新型刚性高、压夹力大、通用性强，而且调整方便，特别适于中高速、大切削量加 工高速动车组车体的侧墙、地板和底架。
以下结合附图，对本实用新型作进一步详述。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是液压压紧单元的结构示意图；图3是横梁及其锁紧装置的结构示意图；图4是图3的俯视图；图5是旋转定位座的结构示意图；图6是图5的左视图；图7是侧向调整机构的结构示意图；图8是图5的俯视图；图9是地板装夹示意图；图io是侧墙装夹示意图。图中各符号为1、机床工作台；2、液压压紧单元；3、T型槽导轨；4、手动压紧单元
5、下压油缸；6、压紧块；7、移动压块；8、定位块；9、旋转支承板；10、支承座；11、横梁；12、 伸縮悬臂；13、转轴；14、侧向调整机构；15、偏心手轮；16、挂钩；17、导向柱；18、丝杠母； 19、丝杠；20、压头21、支架；22、地板；23、侧墙；24、定位销；25、基座；26、进给装置；27、立 柱；28、扇形板；29、轴；30、销。
具体实施方式参阅
图1 图4，本实用新型由十个液压压紧单元2和两个手动压紧单元4组成， 每个单元由一根与机床两侧T型槽导轨3相连的、可沿T型槽导轨3方向移动的横梁11以 及其上安装的夹紧装置和支承座10构成。横梁11置于机床工作台两条纵向T型槽导轨3 上面，横梁11上表面带3条T型槽(槽宽18mm)，用于支承座10、夹紧装置等安装并能横向 移动及锁紧。横梁11两端设置与工作台的支撑、导向装置和与工作台T型槽导轨3的锁紧 装置。支撑装置稳定可调，横梁ll移动省力；导向装置主要靠导向柱17在机床工作台T型 槽导轨3内滑动，与T型槽导轨3为间隙配合，间隙小于lmm ;锁紧装置采用偏心手轮15拉 动挂钩16，当摁下偏心手轮15手柄时，偏心手轮15的偏心距离迫使挂钩16上移与机床T 型槽的下部接触、压紧，从而锁紧工装单元，相反，扳起手柄，挂钩16下移，与机床T型槽导 轨3松开。此装置方便、可靠，横梁11支撑装置带防尘功能。各横梁ll上表面平面度误差小于0. 05mm，与工作台结合面平行度误差小于0. 08mm，各横梁11高度误差小于0. lmm。 该工装具有精确可靠的定位方式和稳定的夹紧装置。每根横梁11上面有两个支 承座10、两个旋转定位座，旋转定位座用于安装支撑、定位工件的定位块8，旋转定位座能 沿横梁移动并能锁紧。旋转定位座具有通用性，不同的工件可采用不同的定位块8，而且更 换方便、快捷。 参阅图2、图5、图6，横梁11两端的两个旋转定位座能在(T 30°的范围内调 节，为方便手工调节，此材质为铝合金，较铸铁材质重量减轻了 2/3。角度可调装置大大增强 了此工装的通用性，可完成对不规则形状大型工件的定位、压夹。 参阅图2、图7、图8，侧向调整机构14安装在夹紧装置的基座25上，连接方式为螺 栓连接。连接安全可靠、拆卸方便，易于实现模块化管理。 定位块8分为垂向定位块和横向定位块，通过更换定位块可以实现侧墙、地板正 装、地板反装的垂向和横向定位，定位精度《lmm/30000mm。同种工件的定位块组装后，各块 上平面总的平面度在长24米、宽4米内应《lmm，定位块8的侧向定位面沿机床X轴方向直 线度在24米范围内《lmm，两条对角线偏差《2mm ; 所有定位块、移动压块均采用硬度低于铝合金的尼龙材质，可以避免对工件的划 伤。 液压夹紧装置和手动夹紧装置分别固定于横梁11两侧。液压夹紧装置由立柱27、 可伸縮的悬臂12、下压油缸5和可更换移动压块7组成。立柱27置于基座25上，悬臂12 与立柱27联接并利用齿轮齿条机构进行伸縮调节，悬臂12端头安装的下压油缸5可带动 压紧块6夹紧工件。悬臂12能沿立柱27上下移动且能绕立柱27旋转±360° ，相应移动 部件都有稳定可靠的锁紧装置。 参看图9、图IO，如果加工地板，不用对旋转定位座进行旋转，只需放置水平即可， 如果是侧墙，则需要对定位上墙板部位的旋转定位座旋转到最后的一个孔。接着将相应的 定位块8放置到旋转座上。加工侧墙时不需使用侧向调整机构14，但是加工地板须使用。 利用侧向调整机构14对地板进行调整，直到在20m长度上侧向差《lmm。 电气控制液压管路系统系统由液压站、电气控制柜、液压管路和液压压紧装置组 成。本工装设备的液压系统在使用过程中可以对使用压力进行设定，包括最高压力和最低 压力，当管路实际压力低于最低工作压力时，电机自动启动，对整个管路进行补压，直到达 到最高设定压力。液压站由油箱、蓄能器、电气控制柜等组成。液压站控制整个液压系统， 包括启动、电机启动和关闭、压力的设定、调整等功能。
权利要求一种高速动车组侧墙与地板通用加工工装，其特征在于，工装的构成中包括多个沿工作台T型槽导轨(3)排列的液压压紧单元(2)，每个液压压紧单元(2)由横梁(11)、横梁(11)两端的夹紧装置和中间的支承座(10)构成，所述横梁(11)与工作台两侧T型槽导轨(3)滑动连接且设置有锁紧装置，所述夹紧装置由基座(25)与固定于基座(25)上的旋转定位座和下压油缸(5)组成，所述基座(25)与横梁(11)滑动连接且设置有锁闭装置，所述下压油缸(5)位于旋转定位座上方，依次经伸缩悬臂(12)和立柱(27)与基座(25)连接，其活塞杆的下端设置有压紧块(6)。
2. 根据权利要求1所述高速动车组侧墙与地板通用加工工装，其特征在于，所述旋转定位座由旋转支承板(9)及其两侧固接的垂直扇形板(28)组成，所述扇形板(28)通过转轴(13)与夹紧装置的基座(25)转动连接，在扇形板(28)上还设置有多个与设置在夹紧装置的基座(25)上的定位销(24)相匹配的定位孔。
3. 根据权利要求1或2所述高速动车组侧墙与地板通用加工工装，其特征在于，构成中还包括侧向调整机构(14)，所述侧向调整机构(14)由压头(20)以及相互匹配的丝杠(19)和丝杠母(18)组成，所述丝杠母(18)通过支架(21)固定于夹紧装置的基座(25)上，所述丝杠(19)朝向工件的一端安装压头(20)。
4. 根据权利要求1或2所述高速动车组侧墙与地板通用加工工装，其特征在于，所述横梁(11)与工作台两侧T型槽导轨(3)的锁紧装置由偏心手轮(15)和挂钩(16)组成，所述偏心手轮(15)安装于横梁上，其中轴与钩挂与T型槽导轨(3)上的挂钩(16)连接。
5. 根据权利要求1或2所述高速动车组侧墙与地板通用加工工装，其特征在于，在旋转定位座与工件之间设置有定位块(8)，在下压油缸(5)活塞杆下端的压紧块(6)与工件之间设置有移动压块(7)。
6. 根据权利要求1或2所述高速动车组侧墙与地板通用加工工装，其特征在于，构成中还包括手动压紧单元(4)，所述手动压紧单元(4)安装于侧墙门口部位。
专利摘要一种高速动车组侧墙与地板通用加工工装，属铁路客车技术领域，用于解决车体加工问题。其技术方案是工装构成中包括多个沿工作台T型槽导轨排列的液压压紧单元，每个液压压紧单元由横梁、横梁两端的夹紧装置和中间的支承座构成，所述横梁与工作台两侧T型槽导轨滑动连接且设置有锁紧装置，所述夹紧装置由基座与固定于基座上的旋转定位座和下压油缸组成，所述基座与横梁滑动连接且设置有锁闭装置，所述下压油缸位于旋转定位座上方，依次经伸缩悬臂和立柱与基座连接，其活塞杆的下端设置有压紧块。本实用新型刚性高、压夹力大、通用性强，而且调整方便，特别适于中高速、大切削量加工高速动车组车体的侧墙、地板和底架。
文档编号B23Q3/00GK201455689SQ20092010353
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者孙善忠, 李秀艳, 程浩, 谭志明, 马宏福 申请人:唐山轨道客车有限责任公司