專利名稱：軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法及工裝的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械加工技術，尤其是一種軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法及工裝。
背景技術：
為保證時速在300KM/H以上動車組的高速平穩運行，通常在車頂組成上增加空氣動力學套件車頂整體導流罩，用于減小車輛在高速運行時的空氣阻力，保證動車組運行的平穩性，并降低車內噪音。車頂導流罩安裝在分布在車體車頂上的鎖緊裝置上，為保證導流罩安裝精度，對鎖緊裝置提出了很高的加工要求。如圖I所示，通過位于平頂加工區域A和位于空調框加工區域C內的鎖緊裝置4安裝導流罩。由于平頂加工區域A內的鎖緊裝置分別比較集中，直徑范圍大致在2m至3π!內，空調框加工區域C內的鎖緊裝置呈左右對稱分布，位于左側區域和右側區域內鎖緊裝置的分布范圍也在2m以內，如圖4所示，現有技術的加工步驟如下步驟SI :焊接車頂各部件完成車頂組成的組焊；步驟S2 :在車頂組成上平頂加工區域A和空調框加工區域C內焊接鎖緊裝置；步驟S3 :在車頂組成兩側焊接側墻完成車體的組焊；步驟S4 :調修整個車體使得車體各部滿足安裝要求；步驟S5 :加工鎖緊裝置安裝面及安裝孔；步驟S6 :在鎖緊裝置上安裝車頂導流風罩。現有技術采用專用加工設備對鎖緊裝置進行加工，如圖2、圖3所示，通常設置一套工裝5，再將加工設備6安裝在工裝5上形成一體結構，通過工裝5將加工設備6固定在車體平頂3上或空調框2上，如圖I所示，加工設備6剛度依托在工裝5的主框架上，在主框架上通過導軌安裝可移動橫梁7，主軸8上安裝有驅動電機9及固定刀具，用來銑加工鎖緊裝置平面及鉆銑孔要求；加工設備5依靠四角底座10定位于車頂組成上，空調框加工區域C內的鎖緊裝置需要左側區域和右側加工區域分兩次加工才能完成，再加上平頂加工區域A內的鎖緊裝置共需要至少三次加工才能完成步驟S5。現有技術中鎖緊裝置的加工步驟S5是在車體焊接的步驟S4完成以后進行的，整個加工過程中依靠車體的強度對加工設備進行支撐,容易使車體產生變形,并且加工過程是分區域分別進行加工的，各個區域零點需要單獨建立，單獨加工，不以同一個零點為基準進行加工，難以保證加工精度。此外，為了進一步改進車頂結構，在整個貫通車體圓頂I上安裝功能部件，優化車體的性能，需要對位于平頂加工區域A內的十二個鎖緊裝置和位于圓頂加工區域B內的十一個鎖緊裝置進行銑、鉆、鏜加工，圓頂加工區域B沿車體長度方向距離在Sm至10m，采用現有的加工設備加工圓頂加工區域B內的鎖緊裝置時至少需要在車體上移動兩次才能完成，每次重新移動工裝時都會改變零點基準，若把車頂的中心確定為坐標系的原點，那么每一側的鎖緊裝置都有自己不同于其它鎖緊裝置的空間坐標，如圖I所示，由于車體圓頂I的截面為不規則圓弧曲面，所以這些鎖緊裝置在空間上呈不規則分布，很難保證各個鎖緊裝置相對高度差值，進而影響車體性能。現有設備由于是在車體總成以后在車頂上對導流罩鎖緊裝置進行加工，該專用加工設備分區域加工，受車頂承受載荷、加工區域空間以及專用加工設備需頻繁起吊等因素的影響，該專用加工設備的總重量、尺寸規格等受到一定限制，因此，針對圓頂加工區域B內的鎖緊裝置由于分布在通長車頂上，加工區域跨度較大，加工要求高，若分區域加工，難以滿足圖紙加工要求，若整體加工，又難以制造專用加工設備滿足圓頂加工區域B的加工要求。現有技術存在如下缺點由于設備整體剛度不足，專用加工設備設計時只能采用小功率電機驅動，在加工時難以實現高速加工，切削效率相對較低，各導軌移動速度相對較慢，加工時找正依然采用傳統的找正方法，效率低；由于鎖緊裝置表面有較高的平面度要求，分區域單獨加工，在車頂上的所有鎖緊裝置加工質量上很難達到同一的保準度，并且設備頻繁的吊運，設備加工精度難以保證，故障率也較高；此加工方法需經過車體測量、數值記錄、起吊設備及電氣控制柜等、測量檢驗等工序，這不僅在人員配備上提出了很高的要求，且大大增加了勞動強度；該專用加工設備只適合平頂區域鎖緊裝置及空調框區域鎖緊 裝置的加工，隨著車型的升級其安裝定位結構發生變化，該設備不能滿足所有車體車型鎖緊裝置的加工。
發明內容
本發明提供一種軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法及工裝，用于克服現有技術中的缺陷，實現一次定位完成對車頂上分布范圍很廣的鎖緊裝置的精準加工，并且降低了人工勞動、提供了加工效率、節約了加工成本。本發明提供一種軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法，包括以下步驟步驟I :在車頂組成上平頂加工區域和圓頂加工區域按照預定位置焊接多個鎖緊裝置；步驟2 :通過安裝在加工中心平臺上的工裝將焊接有鎖緊裝置的車頂組成壓裝在加工中心平臺上，該工裝對車頂組成沿Z軸方向移動的自由度以及繞Z軸方向轉動的自由度均予限定；步驟3 :在加工中心主軸上安裝測頭并通過該測頭對車頂組成坐標系的零點坐標進行測量，調整加工中心的編程坐標系使得編程坐標系零點坐標與車頂組成坐標系的零點坐標一致；步驟4 :通過加工中心完成鎖緊裝置安裝面及安裝孔的加工。本發明提供的技術方案，在車頂組成焊接完成后對其頂面的鎖緊裝置進行加工，通過一套工裝將車頂組成壓裝在加工中心平臺上，利用加工中心一次裝卡定位完成對車頂上所有鎖緊裝置的加工，相對現有技術精度更高，不需要制作專用加工設備，節約了加工成本；不需要對專用加工設備進行反復吊裝、定位，大大節約人工勞動，大大提高了加工效率。本發明還提供一種軌道車輛車頂鎖緊裝置加工的工裝，該工裝包括至少一個用于支撐車體平頂內壁的平頂支撐橫梁、至少一個用于支撐車體圓頂內壁的圓頂支撐橫梁、與平頂支撐橫梁配合用于壓卡車體平頂外壁的平頂壓卡裝置、與圓頂支撐橫梁配合用于壓卡車體圓頂外壁的圓頂壓卡裝置、用于側向定位車頂組成的側向定位塊和垂向定位塊；平頂支撐橫梁和圓頂支撐橫梁底部均安裝在加工中心平臺上，頂部均具有與車頂內壁配合的支撐面；平頂壓卡裝置和圓頂壓卡裝置底部均安裝在加工中心平臺上，頂部均具有與車頂外壁配合壓頭；側向定位塊和垂向定位塊頂部均具有與車頂組成兩側配合的接觸面。本發明提供的工裝，通過平頂支撐橫梁與平頂壓卡裝置的配合使用以及通過圓頂支撐橫梁與圓頂壓卡裝置的配合使用實現對車頂組成沿Z軸方向移動的自由度進行限定，通過側向定位塊和垂向定位塊的配合使用實現對于車頂組成繞Z軸方向旋轉的自由度的限定，通過本發明的工裝可以將車頂組成固定并支撐在加工中心平臺上，實現通過現有的大型加工設備完成對車頂上鎖緊裝置的加工，省去了專用加工設備的制作，大大節約了加工成本。
圖I為鎖緊裝置在車頂的分布示意圖；圖2為現有技術專用加工設備的立體圖；圖3為現有技術專用加工設備的主視圖；圖4為現有技術的工藝流程圖；圖5為本發明提供的實施例的工藝流程圖；圖6為圖5中步驟Al完成的結構圖；圖7為平頂支撐橫梁和圓頂支撐橫梁在加工中心平臺上的平面布置圖；圖8為圓頂支承座、側向定位塊及垂向定位塊對車頂組成的支撐示意圖；圖9為平頂支承座、圓頂支承座、平頂壓卡裝置及圓頂壓卡裝置在加工中心平臺上的布置示意圖；圖10為平頂支撐橫梁的結構示意圖；圖11為圓頂支撐橫梁的結構示意圖。
具體實施例方式如圖I、圖5所示，本發明實施例提供一種軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法，包括以下步驟步驟Al :在車頂組成11上平頂加工區域A和圓頂加工區域B按照預定位置焊接多個鎖緊裝置4 ;該步驟完成的車頂組成的截面圖參見圖6 ；步驟A2 :通過安裝在加工中心平臺61上的工裝將焊接有鎖緊裝置的車頂組成壓裝在加工中心平臺61上，該工裝對車頂組成沿Z軸方向移動的自由度以及繞Z軸方向轉動的自由度均予限定；參見圖7;步驟A3 :在加工中心主軸上安裝測頭并通過該測頭對車頂組成坐標系的零點坐標進行找正，調整加工中心的編程坐標系使得編程坐標系零點坐標與車頂組成坐標系的零點坐標一致；步驟A4 :加工鎖緊裝置安裝面及安裝孔；在步驟I之前進行步驟AOl :焊接車頂各部件完成車頂組成的組焊；
在步驟A4以后進行步驟A5 :在車頂組成兩側焊接側墻完成車體的組焊；步驟A6 :調修整個車體使得車體各部滿足安裝要求；步驟A7 :在平頂加工區域內的鎖緊裝置上安裝導流風罩，在圓頂加工區域內的鎖緊裝置上安裝功能部件。本發明提供的技術方案，在車頂組成焊接完成后對其頂面的鎖緊裝置進行加工，通過一套工裝將車頂組成壓裝在加工中心平臺上，利用加工中心一次裝卡定位完成對車頂上所有鎖緊裝置的加工，現有技術在整個車體焊接完成后再對其頂面的鎖緊裝置進行加工，受安裝空間限制不能利用加工中心，必須制作專用加工設備對車頂上的鎖緊裝置進行分區域多次定位完成加工，本發明的技術方案相對現有技術一次定位加工，精度更高，能夠滿足各鎖緊裝置安裝面Z軸方向高度差的精度要求及安裝孔中心距的精度要求；僅僅制作一套工裝即可，不需要制作專用加工設備，節約了加工成本；不需要對專用加工設備進行反復吊裝、定位，大大節約人工勞動，大大提高了加工效率。 作為上述實施例的優選實施方式，步驟A2包括步驟A21 :將至少一個平頂支撐橫梁51和至少一個圓頂支撐橫梁52沿車頂組成長度方向間隔固定在加工中心平臺61上；在加工中心平臺61上分別固定至少一個側向定位塊33和至少一個垂向定位塊34 ;參見圖7、圖8 ;步驟A22 :在平頂支撐橫梁51兩端的加工中心平臺上分別安裝平頂壓卡裝置53，在圓頂支撐橫梁53兩端的加工中心平臺上分別安裝圓頂壓卡裝置54 ;參見圖8、圖9 ;步驟A23 :將焊接有鎖緊裝置的車頂組成11吊裝至平頂支撐橫梁51上及圓頂支撐橫梁52上，平頂支撐橫梁5 I兩端的平頂支承座51’對車頂組成的平頂內壁形成支撐，圓頂支撐橫梁52兩端的圓頂支承座52’與車頂組成的圓頂內壁形成支撐；并使車頂組成兩側下沿分別坐落在側向定位塊33和垂向定位塊34上；參見圖8-11 ；其中，平頂支承座51’上具有與平頂內壁接觸的平面支撐面51a，圓頂支承座52’上具有第一弧面支撐面52a和第二弧面支撐面52b，其中第一弧面支撐面52a或第二弧面支撐面52b與圓頂內壁接觸。側向定位塊33和垂向定位塊34頂部均具有一接觸面，其中垂向定位塊34上的接觸面為一用于與車頂組成一側下沿底面接觸的第一水平面31，側向定位塊33上的接觸面為一用于與車頂組成另一側下沿底面接觸的第二水平面32和一用于與車頂組成該側下沿側面接觸的垂直面35。步驟A24 :將側向定位塊33和垂向定位塊34分別與車頂組成的兩個側邊鎖緊，以限定車頂組成繞Z軸方向轉動的自由度；將平頂壓卡裝置53壓設在車頂組成的平頂外壁上，將圓頂壓卡裝置54壓設在車頂組成的圓頂外壁上，以限定車頂組成沿Z軸方向移動的
自由度。平頂壓卡裝置和圓頂壓卡裝置均具有底部安裝在加工中心平臺上的倒L形壓臂50，平頂壓卡裝置的倒L形壓臂頂部安裝有用于壓設平頂外壁的垂直壓頭53’，圓頂壓卡裝置的倒L形壓臂頂部安裝有用于壓設圓頂外壁的斜向壓頭54’，參見圖8、圖9 ;步驟A3包括步驟A31 :通過雷尼紹測頭的測量并調整車頂組成底面與加工中心工作臺平行；
步驟A32 :以空調框中心及平頂端部返車頂組成坐標系X軸零點坐標，車頂組成坐標系Y軸零點坐標取空調框中心到平頂C型槽中心爐里的平均值，取X軸、Y軸零點坐標所在的圓頂橫截面的Z軸最高點為車頂組成坐標系Z軸零點坐標；參見圖I及圖8 ;步驟A33 :通過雷尼紹測通測量安裝鎖緊裝置的車頂面Z軸最高點坐標和Z軸最底點坐標；步驟A34 :將步驟A33中Z軸最高點坐標與Z軸最底點坐標差值的一半補償至步驟A32中車頂組成坐標系Z軸零點坐標中；最終確定車頂組成坐標系的零點坐標；步驟A35 :調整加工中心的編程坐標系使得編程坐標系零點坐標與車頂組成坐標系的零點坐標一致。本發明還提供一種軌道車輛車頂鎖緊裝置加工的工裝，如圖8、圖9所示，該工裝 包括至少一個用于支撐車體平頂內壁的平頂支撐橫梁51、至少一個用于支撐車體圓頂內壁的圓頂支撐橫梁52、與平頂支撐橫梁51配合用于壓卡車體平頂外壁的平頂壓卡裝置53、與圓頂支撐橫梁52配合用于壓卡車體圓頂外壁的圓頂壓卡裝置54、用于側向定位車頂組成的側向定位塊33和垂向定位塊34 ;平頂支撐橫梁51和圓頂支撐橫梁52底部均安裝在加工中心平臺61上，頂部均具有與車頂內壁配合的支撐面；平頂壓卡裝置53和圓頂壓卡裝置54底部均安裝在加工中心平臺上，頂部均具有與車頂外壁配合壓頭；側向定位塊33和垂向定位塊34頂部均具有與車頂組成兩側配合的接觸面。該工裝的組成部件為上述任意實施例的結構。本發明提供的工裝，通過平頂支撐橫梁與平頂壓卡裝置的配合使用以及通過圓頂支撐橫梁與圓頂壓卡裝置的配合使用實現對車頂組成沿Z軸方向移動的自由度進行限定，通過側向定位塊和垂向定位塊的配合使用實現對于車頂組成繞Z軸方向旋轉的自由度的限定，通過本發明的工裝可以將車頂組成固定并支撐在加工中心平臺上，實現通過現有的大型加工設備完成對車頂上鎖緊裝置的加工，省去了專用加工設備的制作，大大節約了加工成本。下面對工裝的具體結構進行說明該車頂專用加工工裝利用了原60M/F00KE加工中心上的工裝橫梁進行改造的，制作了支撐裝置包括平頂支撐座和圓頂支承座、壓卡裝置包括平頂壓卡裝置和圓頂壓卡裝置、側向定位裝置及垂向定位裝置等，本方案中的工裝包括平頂支撐橫梁51、圓頂支撐橫梁52、平頂壓卡裝置53、圓頂壓卡裝置54、側向定位塊33和垂向定位34，其中平頂支撐橫梁借助加工中心工裝橫梁和對稱安裝在該工裝橫梁上的兩平頂支承座53構成，圓頂支撐橫梁借助加工中心工裝橫梁和對稱安裝在該工裝橫梁上的圓頂支承座54構成，具體結構介紹如下本方案中的工裝結構采用九組橫梁，其中用于圓頂部位加工的為圖7中右側七組橫梁，右側七組橫梁上安裝圓頂支承座形成圓頂支撐橫梁，當加工帶平頂的車型時再加上左側兩組共九組橫梁，左側為兩組橫梁上安裝平頂支承座形成平頂支撐橫梁；橫梁可根據不同車型加工需要移動至不同位置。若加工車頂為通長圓頂的，采用七組圓頂支撐橫梁進行支撐，圓頂壓卡裝置的倒L形壓臂50通過斜向壓頭54’斜向壓卡，壓臂垂直于壓卡圓頂弧面，如圖8所示，各橫梁為活動結構，根據不同車型可調整橫梁之間的間距；
若除了加工上述車頂為圓頂的還附帶加工帶平頂的車型，采用九組橫梁支撐，平頂壓卡裝置的倒L形壓臂50通過垂向壓頭53’垂直壓卡平頂面，如圖9所示，其余圓頂處橫梁與上述結構相同；圓頂支撐橫梁上的支撐座采用聚四氟乙烯材質制作，在加工中心上按照圓頂截面加工完成，由圖8、圖9可見，每個支撐座采用兩個支撐面，這是由于車頂在焊接附件完成以后，經過調修以后截面輪廓度公差為±3mm，采用兩個支撐面能保證車頂同一截面位置在該處總有一個位置支撐，不會存在工裝支撐懸空結構，該結構更加有利于加工；側向在車頂一側面的橫梁上安裝側向定位塊33，側向定位塊33上具有水平面32與垂直面35形成的臺階，如圖8所示，用圓頂一側的下沿作為側向定位，同時也可對側向單邊高度方向定位，防止車頂繞Z軸方向的旋轉，這樣能防止由于裝夾不正導致銑削平面加工時平面度不好；車頂的另一側面的橫梁上安裝垂向定位塊34，支撐圓頂另一側的下沿，防止車頂發生偏轉。
采用上述專用加工工裝及60M/F00KE型五軸加工中心對車頂組成上的鎖緊裝置進行整體加工。該設備共有兩個工作臺位，刀柄采用HSK100A型，刀庫能容納十四把刀具；并配備了雷尼紹探頭，采用了西門子840D操作系統；下面對車頂組成的裝夾過程進行說明首先，將車頂組成用兩部天車吊運至工裝上方，緩慢放置在圓頂支撐座和平頂支承座上，側向定位一側用兩人同時拉車頂，使車頂側面與側向定位塊接觸面的垂直面靠緊，緩慢放下車頂，使車頂下沿底面與定位塊接觸面的水平面完全接觸；其次，適當壓緊帶側向定位一側的壓緊裝置，然后壓緊另一側壓緊裝置，使另一側車頂下沿接觸垂向定位塊接觸面；壓緊力不要太大，由于切削量不大，利用工件本身的自重即可，另外是防止壓緊力過大導致加工后的應力釋放，從而致使工件加工后由于應力釋放工件產生變形。該步驟目的是為了保持車頂組成加工時的壓夾狀態基本與調修完以后的狀態一致，這樣在鎖緊裝置加工完成以后應力釋放產生的變形量很小，從而保證車頂在車體總成以后的整體位置精度。下面對車頂組成的測量、找正過程進行說明首先，執行加工中心測量程序，用雷尼紹測頭測量并調整車頂組成底面平行于工作臺；其次，以空調框中心及平頂端部返車頂組成的車體中心X軸零點坐標，這樣可以將實際加工的偏差值進行補償至X軸零點坐標，Y軸零點坐標取空調框中心到平頂C型槽中心距離的平均值，Z軸取X軸向、Y軸向零點坐標所在的圓頂橫截面的Z軸最高點為Z軸零點坐標，這里假設車頂組成坐標系零點坐標為(X，Y，Z)；最后，通過雷尼紹測頭測量圓頂處及平頂處鎖緊裝置所處位置的Z軸數值，以同一截面的為一組計算，圓頂處位置為十一組，平頂處位置為四組，將所測高度值(Z值偏差)數據存儲在R參數中，對所測數據利用比較大小子程序比較大小，計算高度差Ztl及平均值IJ2,高度差尺寸直接反映出鎖緊裝置安裝螺紋接頭的底孔余量值，Z0若超差，則使得鉆孔以后可能將鎖緊裝置鉆透，傷及母材，因此必須保證高度差Ztl在允許公差之內，可通過車頂調修及工裝支撐位置進行調整，若高度差Ztl在公差范圍之內，則將rLJl作為Z向零點補償，即對坐標系z向零點坐標進行補償，補償后的車頂組成坐標系零點坐標為{Χ,γχζ+ΑΛ)}，使鎖緊裝置銑削平面加工以后厚度均勻。下面對車頂組成上鎖緊裝置的銑平面、鉆孔、銑孔加工過程進行說明按照銑平面加工程序銑削鎖緊裝置平面，采用直徑為IOOmm的銑刀加工，加工余量為8mm左右，分三刀加工完成,按照切深4mm、3mm、Imm進行加工,轉速S=10050r/min,進給F=2500mm/min,粗加工時進給倍率適當降低，Imm進給精加工平面時按100%執行,鎖緊裝
置表面粗糙度較好)。鎖緊裝置孔加工直徑為15臟，鉆深為26臟，平頂處孔鉆深為30臟，用以安裝M12螺紋接頭，因此孔加工工藝選用先鉆后銑的加工工藝，目的在于鎖緊裝置是按照車頂中心劃線，依靠樣板一組一組劃線后進行焊接的，位置公差為±2mm，因此其實際位置與理論位置存在一定偏差，為使所加工孔在鎖緊裝置的位置不偏太多，因此針對偏移的孔再次進行 零點偏移，再銑削加工孔。極個別情況需采用此工藝進行孔位置補償，正常情況直接執行鉆孔、銑孔加工程序即可，這是不直接采用# 15鉆頭一次加工到位的原因。工藝如下采用^ 11. I鉆頭先鉆孔，孔深為26mm，根據鎖緊裝置位置度公差為± 2mm，采用# 11. I鉆頭先鉆孔以后剩余調整量為.1X= ( i5-ll.l )/2=1.95mm,因此，當個別鎖緊裝置焊接以后發生較大偏移以后可進行適當調整，調整量< Z X，鉆孔以后查看所有鎖緊裝置是否有孔位置發生偏移的，若偏移較多，用游標卡尺測量偏移量，根據偏移量對零點進行補償，再進行銑孔加工，銑孔加工采用f 12mm銑刀加工，由于是深孔加工，采用分層加工法，分為兩刀加工完成，可在加工循環中設定。若孔位置不偏，則直接執行銑孔加工程序，完成孔加工。通過對加工工裝的重新設計，利用通用大型加工中心設備加工車頂組成鎖緊裝置，加工通用性強，能滿足其他平臺車型車體導流罩等鎖緊裝置的加工。采用大型五軸數控加工中心高速加工替代傳統的銑削加工，提高加工效率2 3倍，提高了鎖緊裝置加工表面質量，并降低了操作者的勞動強度。采用普通工裝結構，利用現有大型加工設備產能，大大節省了工裝及設備成本，采用該加工方案，改造工裝成本只需幾萬元，而制作專用加工設備需100萬元以上，可節省成本在100萬元以上。若產能需求大，需求多臺專用加工設備的話則可節省數百萬元。本發明提供的技術方案，在車頂組成焊接完成后對其頂面的鎖緊裝置進行加工，通過一套工裝將車頂組成壓裝在加工中心平臺上，利用加工中心一次裝卡定位完成對車頂上所有鎖緊裝置的加工，現有技術在整個車體焊接完成后再對其頂面的鎖緊裝置進行加工，受安裝空間限制不能利用加工中心對鎖緊裝置進行加工，必須制作專用加工設備對車頂上的鎖緊裝置進行分區域多次定位完成加工，本發明的技術方案相對現有技術一次定位加工，精度更高，能夠滿足各鎖緊裝置安裝面Z軸方向高度差的精度要求及安裝孔中心距的精度要求；僅僅制作一套工裝即可，不需要制作專用加工設備，節約了加工成本；不需要對專用加工設備進行反復吊裝、定位，大大節約人工勞動，大大提高了加工效率。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
權利要求
1.一種軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟I:在車頂組成上平頂加工區域和圓頂加工區域按照預定位置焊接多個鎖緊裝置； 步驟2 :通過安裝在加工中心平臺上的工裝將焊接有鎖緊裝置的車頂組成壓裝在加工中心平臺上，該工裝對車頂組成沿Z軸方向移動的自由度以及繞Z軸方向轉動的自由度均予限定； 步驟3 :在加工中心主軸上安裝測頭并通過該測頭對車頂組成坐標系的零點坐標進行測量，調整加工中心的編程坐標系使得編程坐標系零點坐標與車頂組成坐標系的零點坐標一致； 步驟4 :通過加工中心完成鎖緊裝置安裝面及安裝孔的加工。
2.根據權利要求I所述的軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法，其特征在于，所述步驟2包括 步驟21 :將至少一個平頂支撐橫梁和至少一個圓頂支撐橫梁沿車頂組成長度方向間隔固定在加工中心平臺上；在加工中心平臺上分別固定至少一個側向定位塊和至少一個垂向定位塊； 步驟22 :在平頂橫梁兩端的加工中心平臺上分別安裝平頂壓卡裝置，在圓頂支撐橫梁兩端的加工中心平臺上分別安裝圓頂壓卡裝置； 步驟23 :將焊接有鎖緊裝置的車頂組成吊裝至平頂支撐橫梁上及圓頂支撐橫梁上，平頂支撐橫梁兩端的平頂支承座對車頂組成的平頂內壁形成支撐，圓頂支撐橫梁兩端的圓頂支承座與車頂組成的圓頂內壁形成支撐；并使車頂組成兩側邊分別坐落在側向定位塊和垂向定位塊上； 步驟24 :將所述側向定位塊和垂向定位塊分別與車頂組成的兩個側邊鎖緊，以限定車頂組成繞Z軸方向轉動的自由度；將平頂壓卡裝置壓設在車頂組成的平頂外壁上，將圓頂壓卡裝置壓設在車頂組成的圓頂外壁上，以限定車頂組成沿Z軸方向移動的自由度。
3.根據權利要求2所述的軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法，其特征在于，所述平頂支承座上具有與平頂內壁接觸的平面支撐面，所述圓頂支承座上具有兩個弧面支撐面，其中至少有一個弧面支撐面與圓頂內壁接觸。
4.根據權利要求2所述的軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法，其特征在于，平頂壓卡裝置和圓頂壓卡裝置均具有底部安裝在加工中心平臺上的倒L形壓臂，平頂壓卡裝置的倒L形壓臂頂部安裝有用于壓設平頂外壁的垂直壓頭，圓頂壓卡裝置的倒L形壓臂頂部安裝有用于壓設圓頂外壁的斜向壓頭。
5.根據權利要求2所述的軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法，其特征在于，所述側向定位塊和垂向定位塊頂部均具有一接觸面，其中所述垂向定位塊上的接觸面為一用于與車頂組成一側下沿底面接觸的水平面，所述側向定位塊上的接觸面為一用于與車頂組成另一側下沿底面接觸的水平面和一用于與車頂組成該側下沿側面接觸的垂直面。
6.根據權利要求1-5任一所述的軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法，其特征在于，所述步驟3包括 步驟31 :通過雷尼紹測頭的測量并調整車頂組成底面與加工中心工作臺平行； 步驟32 :以空調框中心及平頂端部返車頂組成坐標系X軸零點坐標，車頂組成坐標系Y軸零點坐標取空調框中心到平頂C型槽中心爐里的平均值，取X軸、Y軸零點坐標所在的圓頂橫截面的Z軸最高點為車頂組成坐標系Z軸零點坐標； 步驟33 :通過雷尼紹測通測量安裝鎖緊裝置的車頂面Z軸最高點坐標和Z軸最底點坐標 步驟34 :將步驟33中Z軸最高點坐標與Z軸最底點坐標差值的一半補償至步驟32中車頂組成坐標系Z軸零點坐標中；最終確定車頂組成坐標系的零點坐標； 步驟35 :調整加工中心的編程坐標系使得編程坐標系零點坐標與車頂組成坐標系的零點坐標一致。
7.—種軌道車輛車頂鎖緊裝置加工的工裝，其特征在于，該工裝包括至少一個用于支撐車體平頂內壁的平頂支撐橫梁、至少一個用于支撐車體圓頂內壁的圓頂支撐橫梁、與平頂支撐橫梁配合用于壓卡車體平頂外壁的平頂壓卡裝置、與圓頂支撐橫梁配合用于壓卡車體圓頂外壁的圓頂壓卡裝置、用于側向定位車頂組成的側向定位塊和垂向定位塊；平頂支撐橫梁和圓頂支撐橫梁底部均安裝在加工中心平臺上，頂部均具有與車頂內壁配合的支撐面；平頂壓卡裝置和圓頂壓卡裝置底部均安裝在加工中心平臺上，頂部均具有與車頂外壁配合壓頭；側向定位塊和垂向定位塊頂部均具有與車頂組成兩側配合的接觸面。
8.根據權利要求7所述的軌道車輛車頂鎖緊裝置加工的工裝，其特征在于，所述平頂支承座上具有與平頂內壁接觸的平面支撐面，所述圓頂支承座上具有兩個弧面支撐面，其中至少有一個弧面支撐面與圓頂內壁接觸。
9.根據權利要求7或8所述的軌道車輛車頂鎖緊裝置加工的工裝，其特征在于，平頂壓卡裝置和圓頂壓卡裝置均具有底部安裝在加工中心平臺上的倒L形壓臂，平頂壓卡裝置的倒L形壓臂頂部安裝有用于壓設平頂外壁的垂直壓頭，圓頂壓卡裝置的倒L形壓臂頂部安裝有用于壓設圓頂外壁的斜向壓頭。
10.根據權利要求7所述的軌道車輛車頂鎖緊裝置加工的工裝，其特征在于，所述垂向定位塊上的接觸面為一用于與車頂組成一側下沿底面接觸的水平面，所述側向定位塊上的接觸面為一用于與車頂組成另一側下沿底面接觸的水平面和一用于與車頂組成該側下沿側面接觸的垂直面。
全文摘要
本發明公開一種軌道車輛車頂鎖緊裝置的加工方法及工裝，該方法包括在車頂組成上焊接鎖緊裝置；通過工裝將車頂組成壓裝在加工中心平臺上，該工裝對車頂組成沿Z軸方向移動的自由度以及繞Z軸方向轉動的自由度均予限定；在加工中心主軸上安裝測頭并通過該測頭對車頂組成坐標系的零點坐標進行測量，調整加工中心的編程坐標系使其零點坐標與車頂組成坐標系零點坐標一致；通過加工中心完成鎖緊裝置安裝面及安裝孔的加工。本發明的技術方案，在車頂焊接完成后對鎖緊裝置加工，通過工裝將車頂壓裝在加工中心平臺上并利用加工中心一次定位完成所有鎖緊裝置的加工，精度更高，不需要制作專用加工設備，節約成本；降低人工勞動，提高了加工效率。
文檔編號B23P15/00GK102886648SQ20121036724
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者黃軍軍, 王立夫, 程浩, 李寶旺, 楊毅 申請人:唐山軌道客車有限責任公司