轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法及工装的制作方法

专利名称：轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法及工装的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械加工技术，尤其是一种轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法及工装。
背景技术：
为保证时速在300KM/H以上动车组的高速平稳运行，通常在车顶组成上增加空气动力学套件车顶整体导流罩，用于减小车辆在高速运行时的空气阻力，保证动车组运行的平稳性，并降低车内噪音。车顶导流罩安装在分布在车体车顶上的锁紧装置上，为保证导流罩安装精度，对锁紧装置提出了很高的加工要求。如图I所示，通过位于平顶加工区域A和位于空调框加工区域C内的锁紧装置4安装导流罩。由于平顶加工区域A内的锁紧装置分别比较集中，直径范围大致在2m至3π!内，空调框加工区域C内的锁紧装置呈左右对称分布，位于左侧区域和右侧区域内锁紧装置的分布范围也在2m以内，如图4所示，现有技术的加工步骤如下步骤SI :焊接车顶各部件完成车顶组成的组焊；步骤S2 :在车顶组成上平顶加工区域A和空调框加工区域C内焊接锁紧装置；步骤S3 :在车顶组成两侧焊接侧墙完成车体的组焊；步骤S4 :调修整个车体使得车体各部满足安装要求；步骤S5 :加工锁紧装置安装面及安装孔；步骤S6 :在锁紧装置上安装车顶导流风罩。现有技术采用专用加工设备对锁紧装置进行加工，如图2、图3所示，通常设置一套工装5，再将加工设备6安装在工装5上形成一体结构，通过工装5将加工设备6固定在车体平顶3上或空调框2上，如图I所示，加工设备6刚度依托在工装5的主框架上，在主框架上通过导轨安装可移动横梁7，主轴8上安装有驱动电机9及固定刀具，用来铣加工锁紧装置平面及钻铣孔要求；加工设备5依靠四角底座10定位于车顶组成上，空调框加工区域C内的锁紧装置需要左侧区域和右侧加工区域分两次加工才能完成，再加上平顶加工区域A内的锁紧装置共需要至少三次加工才能完成步骤S5。现有技术中锁紧装置的加工步骤S5是在车体焊接的步骤S4完成以后进行的，整个加工过程中依靠车体的强度对加工设备进行支撑,容易使车体产生变形,并且加工过程是分区域分别进行加工的，各个区域零点需要单独建立，单独加工，不以同一个零点为基准进行加工，难以保证加工精度。此外，为了进一步改进车顶结构，在整个贯通车体圆顶I上安装功能部件，优化车体的性能，需要对位于平顶加工区域A内的十二个锁紧装置和位于圆顶加工区域B内的十一个锁紧装置进行铣、钻、镗加工，圆顶加工区域B沿车体长度方向距离在Sm至10m，采用现有的加工设备加工圆顶加工区域B内的锁紧装置时至少需要在车体上移动两次才能完成，每次重新移动工装时都会改变零点基准，若把车顶的中心确定为坐标系的原点，那么每一侧的锁紧装置都有自己不同于其它锁紧装置的空间坐标，如图I所示，由于车体圆顶I的截面为不规则圆弧曲面，所以这些锁紧装置在空间上呈不规则分布，很难保证各个锁紧装置相对高度差值，进而影响车体性能。现有设备由于是在车体总成以后在车顶上对导流罩锁紧装置进行加工，该专用加工设备分区域加工，受车顶承受载荷、加工区域空间以及专用加工设备需频繁起吊等因素的影响，该专用加工设备的总重量、尺寸规格等受到一定限制，因此，针对圆顶加工区域B内的锁紧装置由于分布在通长车顶上，加工区域跨度较大，加工要求高，若分区域加工，难以满足图纸加工要求，若整体加工，又难以制造专用加工设备满足圆顶加工区域B的加工要求。现有技术存在如下缺点由于设备整体刚度不足，专用加工设备设计时只能采用小功率电机驱动，在加工时难以实现高速加工，切削效率相对较低，各导轨移动速度相对较慢，加工时找正依然采用传统的找正方法，效率低；由于锁紧装置表面有较高的平面度要求，分区域单独加工，在车顶上的所有锁紧装置加工质量上很难达到同一的保准度，并且设备频繁的吊运，设备加工精度难以保证，故障率也较高；此加工方法需经过车体测量、数值记录、起吊设备及电气控制柜等、测量检验等工序，这不仅在人员配备上提出了很高的要求，且大大增加了劳动强度；该专用加工设备只适合平顶区域锁紧装置及空调框区域锁紧 装置的加工，随着车型的升级其安装定位结构发生变化，该设备不能满足所有车体车型锁紧装置的加工。

发明内容
本发明提供一种轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法及工装，用于克服现有技术中的缺陷，实现一次定位完成对车顶上分布范围很广的锁紧装置的精准加工，并且降低了人工劳动、提供了加工效率、节约了加工成本。本发明提供一种轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法，包括以下步骤步骤I :在车顶组成上平顶加工区域和圆顶加工区域按照预定位置焊接多个锁紧装置；步骤2 :通过安装在加工中心平台上的工装将焊接有锁紧装置的车顶组成压装在加工中心平台上，该工装对车顶组成沿Z轴方向移动的自由度以及绕Z轴方向转动的自由度均予限定；步骤3 :在加工中心主轴上安装测头并通过该测头对车顶组成坐标系的零点坐标进行测量，调整加工中心的编程坐标系使得编程坐标系零点坐标与车顶组成坐标系的零点坐标一致；步骤4 :通过加工中心完成锁紧装置安装面及安装孔的加工。本发明提供的技术方案，在车顶组成焊接完成后对其顶面的锁紧装置进行加工，通过一套工装将车顶组成压装在加工中心平台上，利用加工中心一次装卡定位完成对车顶上所有锁紧装置的加工，相对现有技术精度更高，不需要制作专用加工设备，节约了加工成本；不需要对专用加工设备进行反复吊装、定位，大大节约人工劳动，大大提高了加工效率。本发明还提供一种轨道车辆车顶锁紧装置加工的工装，该工装包括至少一个用于支撑车体平顶内壁的平顶支撑横梁、至少一个用于支撑车体圆顶内壁的圆顶支撑横梁、与平顶支撑横梁配合用于压卡车体平顶外壁的平顶压卡装置、与圆顶支撑横梁配合用于压卡车体圆顶外壁的圆顶压卡装置、用于侧向定位车顶组成的侧向定位块和垂向定位块；平顶支撑横梁和圆顶支撑横梁底部均安装在加工中心平台上，顶部均具有与车顶内壁配合的支撑面；平顶压卡装置和圆顶压卡装置底部均安装在加工中心平台上，顶部均具有与车顶外壁配合压头；侧向定位块和垂向定位块顶部均具有与车顶组成两侧配合的接触面。本发明提供的工装，通过平顶支撑横梁与平顶压卡装置的配合使用以及通过圆顶支撑横梁与圆顶压卡装置的配合使用实现对车顶组成沿Z轴方向移动的自由度进行限定，通过侧向定位块和垂向定位块的配合使用实现对于车顶组成绕Z轴方向旋转的自由度的限定，通过本发明的工装可以将车顶组成固定并支撑在加工中心平台上，实现通过现有的大型加工设备完成对车顶上锁紧装置的加工，省去了专用加工设备的制作，大大节约了加工成本。


图I为锁紧装置在车顶的分布示意图；图2为现有技术专用加工设备的立体图；图3为现有技术专用加工设备的主视图；图4为现有技术的工艺流程图；图5为本发明提供的实施例的工艺流程图；图6为图5中步骤Al完成的结构图；图7为平顶支撑横梁和圆顶支撑横梁在加工中心平台上的平面布置图；图8为圆顶支承座、侧向定位块及垂向定位块对车顶组成的支撑示意图；图9为平顶支承座、圆顶支承座、平顶压卡装置及圆顶压卡装置在加工中心平台上的布置示意图；图10为平顶支撑横梁的结构示意图；图11为圆顶支撑横梁的结构示意图。
具体实施例方式如图I、图5所示，本发明实施例提供一种轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法，包括以下步骤步骤Al :在车顶组成11上平顶加工区域A和圆顶加工区域B按照预定位置焊接多个锁紧装置4 ;该步骤完成的车顶组成的截面图参见图6 ；步骤A2 :通过安装在加工中心平台61上的工装将焊接有锁紧装置的车顶组成压装在加工中心平台61上，该工装对车顶组成沿Z轴方向移动的自由度以及绕Z轴方向转动的自由度均予限定；参见图7;步骤A3 :在加工中心主轴上安装测头并通过该测头对车顶组成坐标系的零点坐标进行找正，调整加工中心的编程坐标系使得编程坐标系零点坐标与车顶组成坐标系的零点坐标一致；步骤A4 :加工锁紧装置安装面及安装孔；在步骤I之前进行步骤AOl :焊接车顶各部件完成车顶组成的组焊；
在步骤A4以后进行步骤A5 :在车顶组成两侧焊接侧墙完成车体的组焊；步骤A6 :调修整个车体使得车体各部满足安装要求；步骤A7 :在平顶加工区域内的锁紧装置上安装导流风罩，在圆顶加工区域内的锁紧装置上安装功能部件。本发明提供的技术方案，在车顶组成焊接完成后对其顶面的锁紧装置进行加工，通过一套工装将车顶组成压装在加工中心平台上，利用加工中心一次装卡定位完成对车顶上所有锁紧装置的加工，现有技术在整个车体焊接完成后再对其顶面的锁紧装置进行加工，受安装空间限制不能利用加工中心，必须制作专用加工设备对车顶上的锁紧装置进行分区域多次定位完成加工，本发明的技术方案相对现有技术一次定位加工，精度更高，能够满足各锁紧装置安装面Z轴方向高度差的精度要求及安装孔中心距的精度要求；仅仅制作一套工装即可，不需要制作专用加工设备，节约了加工成本；不需要对专用加工设备进行反复吊装、定位，大大节约人工劳动，大大提高了加工效率。 作为上述实施例的优选实施方式，步骤A2包括步骤A21 :将至少一个平顶支撑横梁51和至少一个圆顶支撑横梁52沿车顶组成长度方向间隔固定在加工中心平台61上；在加工中心平台61上分别固定至少一个侧向定位块33和至少一个垂向定位块34 ;参见图7、图8 ;步骤A22 :在平顶支撑横梁51两端的加工中心平台上分别安装平顶压卡装置53，在圆顶支撑横梁53两端的加工中心平台上分别安装圆顶压卡装置54 ;参见图8、图9 ;步骤A23 :将焊接有锁紧装置的车顶组成11吊装至平顶支撑横梁51上及圆顶支撑横梁52上，平顶支撑横梁5 I两端的平顶支承座51’对车顶组成的平顶内壁形成支撑，圆顶支撑横梁52两端的圆顶支承座52’与车顶组成的圆顶内壁形成支撑；并使车顶组成两侧下沿分别坐落在侧向定位块33和垂向定位块34上；参见图8-11 ；其中，平顶支承座51’上具有与平顶内壁接触的平面支撑面51a，圆顶支承座52’上具有第一弧面支撑面52a和第二弧面支撑面52b，其中第一弧面支撑面52a或第二弧面支撑面52b与圆顶内壁接触。侧向定位块33和垂向定位块34顶部均具有一接触面，其中垂向定位块34上的接触面为一用于与车顶组成一侧下沿底面接触的第一水平面31，侧向定位块33上的接触面为一用于与车顶组成另一侧下沿底面接触的第二水平面32和一用于与车顶组成该侧下沿侧面接触的垂直面35。步骤A24 :将侧向定位块33和垂向定位块34分别与车顶组成的两个侧边锁紧，以限定车顶组成绕Z轴方向转动的自由度；将平顶压卡装置53压设在车顶组成的平顶外壁上，将圆顶压卡装置54压设在车顶组成的圆顶外壁上，以限定车顶组成沿Z轴方向移动的
自由度。平顶压卡装置和圆顶压卡装置均具有底部安装在加工中心平台上的倒L形压臂50，平顶压卡装置的倒L形压臂顶部安装有用于压设平顶外壁的垂直压头53’，圆顶压卡装置的倒L形压臂顶部安装有用于压设圆顶外壁的斜向压头54’，参见图8、图9 ;步骤A3包括步骤A31 :通过雷尼绍测头的测量并调整车顶组成底面与加工中心工作台平行；
步骤A32 :以空调框中心及平顶端部返车顶组成坐标系X轴零点坐标，车顶组成坐标系Y轴零点坐标取空调框中心到平顶C型槽中心炉里的平均值，取X轴、Y轴零点坐标所在的圆顶横截面的Z轴最高点为车顶组成坐标系Z轴零点坐标；参见图I及图8 ;步骤A33 :通过雷尼绍测通测量安装锁紧装置的车顶面Z轴最高点坐标和Z轴最底点坐标；步骤A34 :将步骤A33中Z轴最高点坐标与Z轴最底点坐标差值的一半补偿至步骤A32中车顶组成坐标系Z轴零点坐标中；最终确定车顶组成坐标系的零点坐标；步骤A35 :调整加工中心的编程坐标系使得编程坐标系零点坐标与车顶组成坐标系的零点坐标一致。本发明还提供一种轨道车辆车顶锁紧装置加工的工装，如图8、图9所示，该工装 包括至少一个用于支撑车体平顶内壁的平顶支撑横梁51、至少一个用于支撑车体圆顶内壁的圆顶支撑横梁52、与平顶支撑横梁51配合用于压卡车体平顶外壁的平顶压卡装置53、与圆顶支撑横梁52配合用于压卡车体圆顶外壁的圆顶压卡装置54、用于侧向定位车顶组成的侧向定位块33和垂向定位块34 ;平顶支撑横梁51和圆顶支撑横梁52底部均安装在加工中心平台61上，顶部均具有与车顶内壁配合的支撑面；平顶压卡装置53和圆顶压卡装置54底部均安装在加工中心平台上，顶部均具有与车顶外壁配合压头；侧向定位块33和垂向定位块34顶部均具有与车顶组成两侧配合的接触面。该工装的组成部件为上述任意实施例的结构。本发明提供的工装，通过平顶支撑横梁与平顶压卡装置的配合使用以及通过圆顶支撑横梁与圆顶压卡装置的配合使用实现对车顶组成沿Z轴方向移动的自由度进行限定，通过侧向定位块和垂向定位块的配合使用实现对于车顶组成绕Z轴方向旋转的自由度的限定，通过本发明的工装可以将车顶组成固定并支撑在加工中心平台上，实现通过现有的大型加工设备完成对车顶上锁紧装置的加工，省去了专用加工设备的制作，大大节约了加工成本。下面对工装的具体结构进行说明该车顶专用加工工装利用了原60M/F00KE加工中心上的工装横梁进行改造的，制作了支撑装置包括平顶支撑座和圆顶支承座、压卡装置包括平顶压卡装置和圆顶压卡装置、侧向定位装置及垂向定位装置等，本方案中的工装包括平顶支撑横梁51、圆顶支撑横梁52、平顶压卡装置53、圆顶压卡装置54、侧向定位块33和垂向定位34，其中平顶支撑横梁借助加工中心工装横梁和对称安装在该工装横梁上的两平顶支承座53构成，圆顶支撑横梁借助加工中心工装横梁和对称安装在该工装横梁上的圆顶支承座54构成，具体结构介绍如下本方案中的工装结构采用九组横梁，其中用于圆顶部位加工的为图7中右侧七组横梁，右侧七组横梁上安装圆顶支承座形成圆顶支撑横梁，当加工带平顶的车型时再加上左侧两组共九组横梁，左侧为两组横梁上安装平顶支承座形成平顶支撑横梁；横梁可根据不同车型加工需要移动至不同位置。若加工车顶为通长圆顶的，采用七组圆顶支撑横梁进行支撑，圆顶压卡装置的倒L形压臂50通过斜向压头54’斜向压卡，压臂垂直于压卡圆顶弧面，如图8所示，各横梁为活动结构，根据不同车型可调整横梁之间的间距；
若除了加工上述车顶为圆顶的还附带加工带平顶的车型，采用九组横梁支撑，平顶压卡装置的倒L形压臂50通过垂向压头53’垂直压卡平顶面，如图9所示，其余圆顶处横梁与上述结构相同；圆顶支撑横梁上的支撑座采用聚四氟乙烯材质制作，在加工中心上按照圆顶截面加工完成，由图8、图9可见，每个支撑座采用两个支撑面，这是由于车顶在焊接附件完成以后，经过调修以后截面轮廓度公差为±3mm，采用两个支撑面能保证车顶同一截面位置在该处总有一个位置支撑，不会存在工装支撑悬空结构，该结构更加有利于加工；侧向在车顶一侧面的横梁上安装侧向定位块33，侧向定位块33上具有水平面32与垂直面35形成的台阶，如图8所示，用圆顶一侧的下沿作为侧向定位，同时也可对侧向单边高度方向定位，防止车顶绕Z轴方向的旋转，这样能防止由于装夹不正导致铣削平面加工时平面度不好；车顶的另一侧面的横梁上安装垂向定位块34，支撑圆顶另一侧的下沿，防止车顶发生偏转。
采用上述专用加工工装及60M/F00KE型五轴加工中心对车顶组成上的锁紧装置进行整体加工。该设备共有两个工作台位，刀柄采用HSK100A型，刀库能容纳十四把刀具；并配备了雷尼绍探头，采用了西门子840D操作系统；下面对车顶组成的装夹过程进行说明首先，将车顶组成用两部天车吊运至工装上方，缓慢放置在圆顶支撑座和平顶支承座上，侧向定位一侧用两人同时拉车顶，使车顶侧面与侧向定位块接触面的垂直面靠紧，缓慢放下车顶，使车顶下沿底面与定位块接触面的水平面完全接触；其次，适当压紧带侧向定位一侧的压紧装置，然后压紧另一侧压紧装置，使另一侧车顶下沿接触垂向定位块接触面；压紧力不要太大，由于切削量不大，利用工件本身的自重即可，另外是防止压紧力过大导致加工后的应力释放，从而致使工件加工后由于应力释放工件产生变形。该步骤目的是为了保持车顶组成加工时的压夹状态基本与调修完以后的状态一致，这样在锁紧装置加工完成以后应力释放产生的变形量很小，从而保证车顶在车体总成以后的整体位置精度。下面对车顶组成的测量、找正过程进行说明首先，执行加工中心测量程序，用雷尼绍测头测量并调整车顶组成底面平行于工作台；其次，以空调框中心及平顶端部返车顶组成的车体中心X轴零点坐标，这样可以将实际加工的偏差值进行补偿至X轴零点坐标，Y轴零点坐标取空调框中心到平顶C型槽中心距离的平均值，Z轴取X轴向、Y轴向零点坐标所在的圆顶横截面的Z轴最高点为Z轴零点坐标，这里假设车顶组成坐标系零点坐标为(X，Y，Z)；最后，通过雷尼绍测头测量圆顶处及平顶处锁紧装置所处位置的Z轴数值，以同一截面的为一组计算，圆顶处位置为十一组，平顶处位置为四组，将所测高度值(Z值偏差)数据存储在R参数中，对所测数据利用比较大小子程序比较大小，计算高度差Ztl及平均值IJ2,高度差尺寸直接反映出锁紧装置安装螺纹接头的底孔余量值，Z0若超差，则使得钻孔以后可能将锁紧装置钻透，伤及母材，因此必须保证高度差Ztl在允许公差之内，可通过车顶调修及工装支撑位置进行调整，若高度差Ztl在公差范围之内，则将rLJl作为Z向零点补偿，即对坐标系z向零点坐标进行补偿，补偿后的车顶组成坐标系零点坐标为{Χ,γχζ+ΑΛ)}，使锁紧装置铣削平面加工以后厚度均匀。下面对车顶组成上锁紧装置的铣平面、钻孔、铣孔加工过程进行说明按照铣平面加工程序铣削锁紧装置平面，采用直径为IOOmm的铣刀加工，加工余量为8mm左右，分三刀加工完成,按照切深4mm、3mm、Imm进行加工,转速S=10050r/min,进给F=2500mm/min,粗加工时进给倍率适当降低，Imm进给精加工平面时按100%执行,锁紧装
置表面粗糙度较好)。锁紧装置孔加工直径为15臟，钻深为26臟，平顶处孔钻深为30臟，用以安装M12螺纹接头，因此孔加工工艺选用先钻后铣的加工工艺，目的在于锁紧装置是按照车顶中心划线，依靠样板一组一组划线后进行焊接的，位置公差为±2mm，因此其实际位置与理论位置存在一定偏差，为使所加工孔在锁紧装置的位置不偏太多，因此针对偏移的孔再次进行 零点偏移，再铣削加工孔。极个别情况需采用此工艺进行孔位置补偿，正常情况直接执行钻孔、铣孔加工程序即可，这是不直接采用# 15钻头一次加工到位的原因。工艺如下采用^ 11. I钻头先钻孔，孔深为26mm，根据锁紧装置位置度公差为± 2mm，采用# 11. I钻头先钻孔以后剩余调整量为.1X= ( i5-ll.l )/2=1.95mm,因此，当个别锁紧装置焊接以后发生较大偏移以后可进行适当调整，调整量< Z X，钻孔以后查看所有锁紧装置是否有孔位置发生偏移的，若偏移较多，用游标卡尺测量偏移量，根据偏移量对零点进行补偿，再进行铣孔加工，铣孔加工采用f 12mm铣刀加工，由于是深孔加工，采用分层加工法，分为两刀加工完成，可在加工循环中设定。若孔位置不偏，则直接执行铣孔加工程序，完成孔加工。通过对加工工装的重新设计，利用通用大型加工中心设备加工车顶组成锁紧装置，加工通用性强，能满足其他平台车型车体导流罩等锁紧装置的加工。采用大型五轴数控加工中心高速加工替代传统的铣削加工，提高加工效率2 3倍，提高了锁紧装置加工表面质量，并降低了操作者的劳动强度。采用普通工装结构，利用现有大型加工设备产能，大大节省了工装及设备成本，采用该加工方案，改造工装成本只需几万元，而制作专用加工设备需100万元以上，可节省成本在100万元以上。若产能需求大，需求多台专用加工设备的话则可节省数百万元。本发明提供的技术方案，在车顶组成焊接完成后对其顶面的锁紧装置进行加工，通过一套工装将车顶组成压装在加工中心平台上，利用加工中心一次装卡定位完成对车顶上所有锁紧装置的加工，现有技术在整个车体焊接完成后再对其顶面的锁紧装置进行加工，受安装空间限制不能利用加工中心对锁紧装置进行加工，必须制作专用加工设备对车顶上的锁紧装置进行分区域多次定位完成加工，本发明的技术方案相对现有技术一次定位加工，精度更高，能够满足各锁紧装置安装面Z轴方向高度差的精度要求及安装孔中心距的精度要求；仅仅制作一套工装即可，不需要制作专用加工设备，节约了加工成本；不需要对专用加工设备进行反复吊装、定位，大大节约人工劳动，大大提高了加工效率。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
权利要求
1.一种轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤I:在车顶组成上平顶加工区域和圆顶加工区域按照预定位置焊接多个锁紧装置； 步骤2 :通过安装在加工中心平台上的工装将焊接有锁紧装置的车顶组成压装在加工中心平台上，该工装对车顶组成沿Z轴方向移动的自由度以及绕Z轴方向转动的自由度均予限定； 步骤3 :在加工中心主轴上安装测头并通过该测头对车顶组成坐标系的零点坐标进行测量，调整加工中心的编程坐标系使得编程坐标系零点坐标与车顶组成坐标系的零点坐标一致； 步骤4 :通过加工中心完成锁紧装置安装面及安装孔的加工。
2.根据权利要求I所述的轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法，其特征在于，所述步骤2包括 步骤21 :将至少一个平顶支撑横梁和至少一个圆顶支撑横梁沿车顶组成长度方向间隔固定在加工中心平台上；在加工中心平台上分别固定至少一个侧向定位块和至少一个垂向定位块； 步骤22 :在平顶横梁两端的加工中心平台上分别安装平顶压卡装置，在圆顶支撑横梁两端的加工中心平台上分别安装圆顶压卡装置； 步骤23 :将焊接有锁紧装置的车顶组成吊装至平顶支撑横梁上及圆顶支撑横梁上，平顶支撑横梁两端的平顶支承座对车顶组成的平顶内壁形成支撑，圆顶支撑横梁两端的圆顶支承座与车顶组成的圆顶内壁形成支撑；并使车顶组成两侧边分别坐落在侧向定位块和垂向定位块上； 步骤24 :将所述侧向定位块和垂向定位块分别与车顶组成的两个侧边锁紧，以限定车顶组成绕Z轴方向转动的自由度；将平顶压卡装置压设在车顶组成的平顶外壁上，将圆顶压卡装置压设在车顶组成的圆顶外壁上，以限定车顶组成沿Z轴方向移动的自由度。
3.根据权利要求2所述的轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法，其特征在于，所述平顶支承座上具有与平顶内壁接触的平面支撑面，所述圆顶支承座上具有两个弧面支撑面，其中至少有一个弧面支撑面与圆顶内壁接触。
4.根据权利要求2所述的轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法，其特征在于，平顶压卡装置和圆顶压卡装置均具有底部安装在加工中心平台上的倒L形压臂，平顶压卡装置的倒L形压臂顶部安装有用于压设平顶外壁的垂直压头，圆顶压卡装置的倒L形压臂顶部安装有用于压设圆顶外壁的斜向压头。
5.根据权利要求2所述的轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法，其特征在于，所述侧向定位块和垂向定位块顶部均具有一接触面，其中所述垂向定位块上的接触面为一用于与车顶组成一侧下沿底面接触的水平面，所述侧向定位块上的接触面为一用于与车顶组成另一侧下沿底面接触的水平面和一用于与车顶组成该侧下沿侧面接触的垂直面。
6.根据权利要求1-5任一所述的轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法，其特征在于，所述步骤3包括 步骤31 :通过雷尼绍测头的测量并调整车顶组成底面与加工中心工作台平行； 步骤32 :以空调框中心及平顶端部返车顶组成坐标系X轴零点坐标，车顶组成坐标系Y轴零点坐标取空调框中心到平顶C型槽中心炉里的平均值，取X轴、Y轴零点坐标所在的圆顶横截面的Z轴最高点为车顶组成坐标系Z轴零点坐标； 步骤33 :通过雷尼绍测通测量安装锁紧装置的车顶面Z轴最高点坐标和Z轴最底点坐标 步骤34 :将步骤33中Z轴最高点坐标与Z轴最底点坐标差值的一半补偿至步骤32中车顶组成坐标系Z轴零点坐标中；最终确定车顶组成坐标系的零点坐标； 步骤35 :调整加工中心的编程坐标系使得编程坐标系零点坐标与车顶组成坐标系的零点坐标一致。
7.—种轨道车辆车顶锁紧装置加工的工装，其特征在于，该工装包括至少一个用于支撑车体平顶内壁的平顶支撑横梁、至少一个用于支撑车体圆顶内壁的圆顶支撑横梁、与平顶支撑横梁配合用于压卡车体平顶外壁的平顶压卡装置、与圆顶支撑横梁配合用于压卡车体圆顶外壁的圆顶压卡装置、用于侧向定位车顶组成的侧向定位块和垂向定位块；平顶支撑横梁和圆顶支撑横梁底部均安装在加工中心平台上，顶部均具有与车顶内壁配合的支撑面；平顶压卡装置和圆顶压卡装置底部均安装在加工中心平台上，顶部均具有与车顶外壁配合压头；侧向定位块和垂向定位块顶部均具有与车顶组成两侧配合的接触面。
8.根据权利要求7所述的轨道车辆车顶锁紧装置加工的工装，其特征在于，所述平顶支承座上具有与平顶内壁接触的平面支撑面，所述圆顶支承座上具有两个弧面支撑面，其中至少有一个弧面支撑面与圆顶内壁接触。
9.根据权利要求7或8所述的轨道车辆车顶锁紧装置加工的工装，其特征在于，平顶压卡装置和圆顶压卡装置均具有底部安装在加工中心平台上的倒L形压臂，平顶压卡装置的倒L形压臂顶部安装有用于压设平顶外壁的垂直压头，圆顶压卡装置的倒L形压臂顶部安装有用于压设圆顶外壁的斜向压头。
10.根据权利要求7所述的轨道车辆车顶锁紧装置加工的工装，其特征在于，所述垂向定位块上的接触面为一用于与车顶组成一侧下沿底面接触的水平面，所述侧向定位块上的接触面为一用于与车顶组成另一侧下沿底面接触的水平面和一用于与车顶组成该侧下沿侧面接触的垂直面。
全文摘要
本发明公开一种轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法及工装，该方法包括在车顶组成上焊接锁紧装置；通过工装将车顶组成压装在加工中心平台上，该工装对车顶组成沿Z轴方向移动的自由度以及绕Z轴方向转动的自由度均予限定；在加工中心主轴上安装测头并通过该测头对车顶组成坐标系的零点坐标进行测量，调整加工中心的编程坐标系使其零点坐标与车顶组成坐标系零点坐标一致；通过加工中心完成锁紧装置安装面及安装孔的加工。本发明的技术方案，在车顶焊接完成后对锁紧装置加工，通过工装将车顶压装在加工中心平台上并利用加工中心一次定位完成所有锁紧装置的加工，精度更高，不需要制作专用加工设备，节约成本；降低人工劳动，提高了加工效率。
文档编号B23P15/00GK102886648SQ20121036724
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者黄军军, 王立夫, 程浩, 李宝旺, 杨毅 申请人:唐山轨道客车有限责任公司