加工装载机前车架的通用工装的制作方法

本实用新型涉及装载机前车架的加工工装领域，尤其是涉及一种对装载机前车架机加工通用工装。

背景技术：

轮式装载机主要用途是物料装卸，广泛应用于矿山、码头、基建、道路修建、货场等进行装载、堆土、铲挖、起重、牵引等作业。

装载机的前车架是最重要的四大结构件之一，其结构最复杂、尺寸精度要求最高，加工难度也最大，是衔接动臂和后车架关键部件，也是故障率最高的部件之一，其品质优劣直接决定装载机质量和工作性能。

如图1所示，前车架a主要由左右翼箱、前桥支承梁3、上下转向铰接板座2、5、转向耳座4和转斗缸支承梁1组成。上下转向铰接板座2、5和转向耳座4是衔接后车架、控制装载机的左右转向。左右翼箱上的两组长孔分别是动臂油缸孔和动臂销孔，利用这两组销孔定位和支承作用，进行液压控制动臂的升降。转斗缸支承孔与动臂配合控制铲斗的装卸动作，前桥支承梁上的四个填块面是用来锁前轮桥壳，以固定、平衡前轮。

现有对装载机前车架加工的过程中经常采用分布加工（分卧式和立式）带来的尺寸位置精度以及空间垂直度不准确，多次定位安装过程中，直接影响前车架加工的精准度，导致不合格率升高，进而降低前车架的加工生产效率，无法达到整机一次装夹完成机加工。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是如何改进装载机前车架加工定位装夹结构，使得装载机前车架的加工精度。

为解决上述问题，本实用新型提供一种加工装载机前车架的通用工装的技术方案，其包括工装底平台，及装于所述工装底平台上的两组定位单元，所述两组定位单元对称分布于所述工装底平台之上，其中：

各组所述定位单元包括前定位组件、侧面定位组件及后定位架；所述前定位组件位于所述工装底平台的前部，所述侧面定位组件位于所述前定位组件一旁，且靠近所述工装底平台边沿，所述后定位架位于所述工装底平台的后部；

各所述侧面定位组件上安装一活动夹紧件，该侧面定位组件的后方设置有一活动支撑组件，所述活动夹紧件位于所述活动支撑组件的上方。

进一步优选的：各所述前定位组件包括前固定架、前夹紧件及夹持件，其中：

所述前固定架与前夹紧件沿直线排布且间隔设置，该前固定架朝向前夹紧件的侧面为定位面；

所述前夹紧件包括定位台及调节夹紧螺栓，所述调节夹紧螺栓横向穿过所述定位台上开设的调节螺孔，并与所述前固定架的定位面配合形成前可调的夹紧机构；

所述夹持件位于所述前夹紧件的后方，并靠近所述后定位架设置，该夹持件包括定位台及调节夹紧螺栓，所述调节夹紧螺栓横向穿过所述定位台上开设的调节螺孔。

进一步优选的：任一所述前定位组件中还包括侧面固定件，所述侧面固定件装于所述前夹紧件及夹持件的定位台上，并位于靠近侧面定位组件的边沿，形成侧定位结构。

进一步优选的：各所述侧面定位组件包括侧固定台及调节夹紧螺栓，所述调节夹紧螺栓朝向所述工装底平台中心线方向设置，且穿过所述固定台上开设的调节螺孔；

两相对设置的所述侧面定位组件配合形成两侧可调的夹紧机构。

进一步优选的：各所述侧面定位组件中的侧固定台上安装所述活动夹紧件，该活动夹紧件包括t形架及丝杆，所述t形架立于所述固定台之上，该t形架的顶部开设有一条形孔，所述丝杆竖直穿过所述条形孔设置。

进一步优选的：各所述活动支撑组件包括支撑台及支撑凸台，其中：

所述支撑台固定于所述工装底平台并位于所述侧面定位组件后方，该支撑台的台面上开设一纵向孔

所述支撑凸台装于所述纵向孔处，其上端面为支撑面，该支撑凸台位于对应侧面的所述活动夹紧件下方。

进一步优选的：各所述后定位架包括后支撑台及装于所述后支撑台上的后夹紧组件，其中：

所述后支撑台固定于所述工装底平台的后部；

所述后夹紧组件固定于所述后支撑台的台面，该后夹紧组件包括后夹持件、后活动夹紧件及后支撑凸台，所述后支撑凸台与所述后活动夹紧件相邻设置，且其位于所述后活动夹紧件下方，所述后夹持件位于所述后支撑凸台一旁并靠近所述工装底平台的边沿设置。

进一步优选的：所述后夹持件包括两个调节夹紧螺栓及后夹持板，其中：

所述后夹持板立于所述后支撑台之上，且其呈l形状，该后夹持板的两侧板上开设有两个中心线相交的螺接孔；

所述两个调节夹紧螺栓分别装于两个螺接孔内；

进一步优选的：所述后活动夹紧件包括t形架及丝杆，所述t形架立于所述后支撑台之上，该t形架的顶部开设有一条形孔，所述丝杆竖直穿过所述条形孔设置。

进一步优选的：后支撑凸台为一顶面为支撑面的调节螺栓。

经反复设计论证和实际生产验证，本实用新型所述的通用工装达到如下效果：

1、本新型定位夹紧可靠，加工质量高，二次交检合格率由80%提升至100%，大幅降低前车架加工的故障率；本新型完全限制工件的六个自由度，确保加工过程中不会出现抖动等问题，一侧定位，另一侧夹紧，采用有效合理的检测方法，通过合理调整高度支撑定位装置和夹紧装置等，尽可能降低焊接变形等因素的影响，有效解决加工尺寸精度不准确问题；

2、本新型的通用化程度高，大幅降低工装投入成本和占地面积，只需本新型中的调节夹紧螺栓、支撑台及后支撑台等便可快速切换加工其他型号的前车架，减少更换工装的时间；另，本新型降低工装投入的费用，采用固接及可调节的螺栓连接装配式结构，维修拆卸方便；

3、本新型的生产效率提高80%，且工装操作简单，通过侧面定位的方式，并可以结合可调力矩气动拧紧枪进行夹紧，可快速实现定位夹紧，极大降低因加工超差而引起的返修报废成本，使得生产过程更加顺畅。

4、本新型所述的通用工装操作简单、加工质量高、生产效率高，特别适合大批量生产中。

附图说明

图1是装载机的前车架结构示意图；

图2是本实用新型实施例结构立体示意图；

图3是本实用新型实施例结构主视图；

图4是图3俯视图；

图5是本实用新型实施例装配有装载机的前车架的结构状态图。

具体实施方式

现有对装载机前车架加工的过程中经常采用分布加工（分卧式和立式）带来的尺寸位置精度以及空间垂直度不准确，多次定位安装过程中，直接影响前车架加工的精准度，导致不合格率升高，进而降低前车架的加工生产效率，无法达到整机一次装夹完成机加工。

发明人针对上述技术问题，经过对原因的分析，不断研究发现一种加工装载机前车架的通用工装的技术方案，其包括工装底平台，及装于所述工装底平台上的两组定位单元，所述两组定位单元对称分布于所述工装底平台之上，其中：

各组所述定位单元包括前定位组件、侧面定位组件及后定位架；所述前定位组件位于所述工装底平台的前部，所述侧面定位组件位于所述前定位组件一旁，且靠近所述工装底平台边沿，所述后定位架位于所述工装底平台的后部；

各所述侧面定位组件上安装一活动夹紧件，该侧面定位组件的后方设置有一活动支撑组件，所述活动夹紧件位于所述活动支撑组件的上方。

上述技术方案，本方案中的一部分工装部件基座采用焊接后加工，总成采用调节结构连接，达到六向可调节的装配式结构设计，维修调整方便，整套工装定位夹紧可靠、结构紧凑，可适配多种型号的前车架加工，整体拆卸吊装方便。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

实施例：

如图2所示，一种加工装载机前车架的通用工装a的技术方案，其包括工装底平台1，及装于所述工装底平台1上的两组定位单元，其中：

结合图4所示，所述工装底平台1为一矩形平台，该矩形平台上开设一条形凹槽，该条形凹槽与所述工装底平台1的长边平行设置且位于所述工装底平台1的中心线处；

结合图4所示，所述两组定位单元以所述条形凹槽为中心线对称分布于所述工装底平台1之上，

如图2至图4所示，各组所述定位单元包括前定位组件2、侧面定位组件3及后定位架4；所述前定位组件2位于所述工装底平台1的前部，所述侧面定位组件3位于所述前定位组件2一旁，且靠近所述工装底平台1边沿，所述后定位架4位于所述工装底平台1的后部；

各所述侧面定位组件3上安装一活动夹紧件5，该侧面定位组件3的后方设置有一活动支撑组件6，所述活动夹紧件5位于所述活动支撑组件6的上方。

如图2至图4所示，各所述前定位组件2包括呈直线分布的前固定架21、前夹紧件22及夹持件23，其中：

所述前固定架21为一l形架体，该l形架体内固定一直角三角板，所述前固定架21固定于所述工装底平台1的前部；所述前固定架21与前夹紧件22沿直线排布且间隔设置，该前固定架21朝向前夹紧件22的侧面为定位面；

所述前夹紧件22包括定位台及调节夹紧螺栓，所述定位台为固定于所述工装底平台1之上的凸台，该定位台的中部开设一调节螺孔，所述调节夹紧螺栓平行于所述工装底平台1设置且其调节端穿过所述调节螺孔朝向所述定位面设置，所述前固定架21的定位面与所述前夹紧件22配合形成前可调的夹紧机构；

所述夹持件23与所述前夹紧件22平行设置，该夹持件23位于所述前夹紧件22的后方，并靠近所述后定位架4设置，该夹持件23包括定位台及调节夹紧螺栓，所述定位台为固定于所述工装底平台1之上的凸台，该定位台的中部开设一调节螺孔，所述调节夹紧螺栓平行于所述工装底平台1设置且其调节端穿过所述调节螺孔，该调节夹紧螺栓的夹持端朝向所述后定位架4方向设置；所述夹持件23与所述前夹紧件22配合形成外张力的夹持机构。

需要注意的是：如图2所示，任一所述前定位组件2中还包括侧面固定件7，该侧面固定件7为一条形板，所述侧面固定件7装于所述前夹紧件22及夹持件23的定位台上，并位于靠近侧面定位组件7的边沿，形成侧定位结构，从而获得能一侧固定定位的侧面定位面。

如图2至图4所示，各所述侧面定位组件3包括侧固定台及调节夹紧螺栓，所述侧固定台为一矩形块状凸台，该侧固定台的长边沿所述工装底平台1的长边平行设置，所述侧固定台的顶部开设一调节螺孔，所述调节夹紧螺栓平行于所述固定台的短边设置，且穿过所述调节螺孔，该调节夹紧螺栓的夹持端朝向所述工装底平台1中心线方向设置；

两相对设置的所述侧面定位组件3配合形成两侧可调的夹紧机构。

如图2至图3所示，各所述侧面定位组件3中的侧固定台上安装所述活动夹紧件5，该活动夹紧件5包括t形架51及丝杆52，所述t形架51立于所述固定台之上，所述t形架51包括横板及纵杆，所述横杆沿所述工装底平台1的长边方向开设有一条形孔，所述纵杆靠近所述横杆一端设置；所述丝杆52竖直穿过所述条形孔设置。

如图2至图3所示，各所述活动支撑组件6包括支撑台61及支撑凸台62，其中：

所述支撑台61固定于所述工装底平台1并位于所述侧面定位组件3后方，该支撑台61的台面上开设一纵向孔，所述支撑凸台62包括一装于所述纵向孔处的螺栓，该螺栓顶面设置一凸台，该凸台的上端面为支撑面；所述支撑凸台62位于对应侧面的所述活动夹紧件5下方。

各所述活动支撑组件6与活动夹紧件5配合形成上下方向的夹紧机构。

如图2至图4所示，各所述后定位架4包括后支撑台41及装于所述后支撑台41上的后夹紧组件，其中：

所述后支撑台41固定于所述工装底平台1的后部，该后支撑台41为倒置的梯形体凸台，其上端面为台面；

所述后夹紧组件固定于所述后支撑台41的台面，该后夹紧组件包括后夹持件42、后活动夹紧件43及后支撑凸台44，所述后支撑凸台44与所述后活动夹紧件43相邻设置，且其位于所述后活动夹紧件43下方，所述后夹持件42位于所述后支撑凸台44一旁并靠近所述工装底平台1的边沿设置。

如图2至图3所示，所述后夹持件42包括两个调节夹紧螺栓及后夹持板，其中：

所述后夹持板立于所述后支撑台41之上，且其呈l形状，该后夹持板的两侧板上开设有两个中心线相交的螺接孔，且两个螺接孔靠近所述后夹持的顶部设置；所述两个调节夹紧螺栓分别装于两个螺接孔内，形成位于后定位架上的左右及前后的定位调节机构；

所述后活动夹紧件43包括t形架及丝杆，所述t形架立于所述后支撑台之上，所述t形架包括横板及纵杆，所述横杆沿所述工装底平台的长边方向开设有一条形孔，所述纵杆靠近所述横杆一端设置；所述丝杆竖直穿过所述条形孔设置。

如图2至图3所示，所述后支撑凸台44为一顶面为支撑面的调节螺栓，具体的说：所述后支撑凸台44包括竖直设置的调节螺栓，该调节螺栓顶部设置有凸台，该凸台的顶面为所述的支撑面。所述后支撑台41与后活动夹紧件43配配合形成位于后定位架4上的上下夹紧机构。

结合图1、图2及图5所示，上述的结构在具体定位过冲及原理如下：

将上述的通用工装吊上数控加工中心的工作台，通过通用工装的底面的平键定位及四周的t型螺栓夹紧，固定工装整体；

调整所述工作台上的调节螺栓到指定位置，调节前后左右调节装置位置，完成所述通用工装设定；

将待加工的前车架a吊至所述通用工装，保证所述前车架a对应部分靠紧横向前固定架，前车架a的左翼箱板靠紧侧面定位组件的侧面固定件3，转动前定位组件2及侧面定位组件3的调节夹紧螺栓，推动工件靠紧另一侧已预先设定好的侧面定位组件3的侧面固定件进行定位，初步后夹持件42上的调节夹紧螺栓接触工件的板体进行预压紧，此时粗定位完成；

通过专用测量工具、水平仪、角尺、卷尺等测量主要尺寸，因工件焊接变形等原因导致工件有偏差，一般通过调节支撑台61及后支撑台41，即可消除偏差，测量两侧翼箱孔到工装底平台1面之间的距离并调整相同，同时测量前桥面与铰接面之间的相对尺寸，保证在设计加工余量范围内，完成精定位；

定位完成后开始进行全方位夹紧，夹紧不能一次完全夹紧，且夹紧时需要避开相邻夹紧方式，采用交错逐步夹紧的方式进行，因加工时受力较大且复杂，活动夹紧件5及后活动夹紧件43均需要夹紧前车架工件，最后工装平台压紧工件，则前车架加工的整个定位夹紧工作完成；

完全夹紧后不会出现抖动的情况，保证前车架a加工时的定位夹紧可靠，便可进行试加工和加工等内容，所述通用工装均可以通过气动拧紧枪进行调节，可大幅提高夹紧效率。

当加工不同机型时，支撑台61及后支撑台41、活动夹紧件5及后活动夹紧件43等便可快速进行切换，实现多机型加工，本结构所述的通用工装中的调节夹紧螺栓装配式结构，拆卸方便，特别适合通用工装结构形式，既充分利用工装资源，节约工艺装备投入费用，又可提高加工精度、生产效率。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。