專利名稱：一種動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱上體的配合止口加工復(fù)合夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱的軸箱上體加工用的夾具，尤其涉及加工動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱上體配合止口的夾具。
技術(shù)背景在動(dòng)車上，動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱類似于柴油機(jī)上的連桿，它由軸箱上體和軸箱下體組成，軸箱下體相當(dāng)于連桿體，軸箱上體相當(dāng)于連桿蓋，兩者之間通過對接止口和緊固件連接而成，所述軸箱上體如圖1、圖2所示，它包括軸承殼11、半圓軸承孔12、連接耳座13和配合止口 14，配合止口 14設(shè)置在連接耳座13之間，配合止口 14的長度尺寸L為250毫米，半圓軸承孔12的直徑為240毫米，配合止口 14的最小壁厚只有5毫米，連接耳座13從配合止口 14向外延伸長度尺寸Ll為46毫米，連接耳座13的寬度尺寸L2為168毫米，在連接耳座13上設(shè)有兩只連接孔15，配合止口的下結(jié)合面A到連接耳座的下平面B之間的高度差H 為62毫米，公差為0 -0. 03毫米。該零件現(xiàn)有的加工工藝路線是①鑄造以配合止口的下結(jié)合面A為基準(zhǔn)面；②機(jī)械加工以軸承殼11和連接耳座13的上端面為定位基準(zhǔn)，壓住半圓軸承孔12 ； 用加工中心一次完成配合止口 14及配合止口的下結(jié)合面A、連接耳座的下平面B的加工；③以配合止口 14及配合止口的下結(jié)合面A加工連接耳座13上的連接孔15 ；④將配合止口 14及配合止口的下結(jié)合面A與軸箱下體配合對接，通過四只連接孔 15用螺栓將兩者裝配成一體，然后進(jìn)行鏜孔加工，鏜孔分粗鏜、半精鏜和精鏜。按照這種加工工藝，存在兩方面問題第一，由于用加工中心加工配合止口 14及配合止口的下結(jié)合面A和連接耳座的下平面B時(shí)，是以軸承殼11和連接耳座13的上端面為定位基準(zhǔn)的，而這一基準(zhǔn)與鑄造基準(zhǔn)不一致，軸承殼11和連接耳座13上端面的表面質(zhì)量很差，鑄造常見的縮孔、縮松、多肉等缺陷都集中這些部位，因此使用它們作為配合止口 14加工的定位基準(zhǔn)穩(wěn)定性較差，在加工過程中，配合止口 14很容易出現(xiàn)偏邊現(xiàn)象，根據(jù)申請人的統(tǒng)計(jì)，半圓軸承孔12相對配合止口 14 偏心的比例達(dá)20 %以上，零件的正品率不高。第二，由于半圓軸承孔12相對配合止口 14產(chǎn)生偏邊的比例較高，使得后續(xù)的半圓軸承孔12加工余量增大，且不均勻，增大了后續(xù)鏜孔加工的難度和精度。申請人:通過對現(xiàn)有機(jī)械加工工藝分析，認(rèn)為現(xiàn)有的機(jī)械加工工藝不夠合理，應(yīng)該調(diào)整，通過試驗(yàn)申請人探索出一條合理的機(jī)械加工工藝路線，機(jī)械加工的成品率達(dá)到 99% 99. 8%。所述動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱上體的機(jī)械加工方法如下①以配合止口的下結(jié)合面A為基準(zhǔn)先在連接耳座的上端面C找準(zhǔn)兩只連接孔15 的中心，然后在兩連接孔15的中心預(yù)加工出工藝孔，并銑削出定位凹坑面D ；這樣就實(shí)現(xiàn)了鑄造工藝基準(zhǔn)與機(jī)械加工工藝基準(zhǔn)的統(tǒng)一，能使半圓軸承孔12兩側(cè)的止口壁厚加工余量均勻，也能使半圓軸承孔12的加工余量更均勻，為后續(xù)的半圓軸承孔12粗加工、配合止口14銑削加工提供穩(wěn)定可靠的定位基準(zhǔn)；②以四只連接孔15的工藝孔和定位凹坑面D為基準(zhǔn)，粗加工半圓軸承孔12，為后續(xù)的配合止口 14銑削加工提供穩(wěn)定可靠的基準(zhǔn)，確保半圓軸承孔12兩側(cè)止口壁厚均勻；③以粗加工過的半圓軸承孔12和連接孔15為基準(zhǔn)，用加工中心一次裝夾完成配合止口 14及配合止口的下結(jié)合面A、連接耳座的下平面B的加工，并對連接孔15進(jìn)行形型加工；④將配合止口 14及配合止口的下結(jié)合面A與軸箱下體配合對接，通過四只連接孔15用螺栓將兩者裝配固定成一體，然后進(jìn)行鏜孔加工，由于半圓軸承孔12的加工余量較小，且均勻度好，因此可以取消粗鏜，直接進(jìn)行半精鏜和精鏜一體化加工。在本實(shí)用新型的加工方法中，第三步所使用的夾具是本實(shí)用新型的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不經(jīng)過創(chuàng)造勞動(dòng)和試驗(yàn)是無法獲得的。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱上體的配合止口加工復(fù)合夾具。所述一種動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱上體的配合止口加工復(fù)合夾具，其特征是包括活動(dòng)夾具、調(diào)裝夾具、活動(dòng)底板定位棒、工件定位芯棒和固定支架，所述活動(dòng)夾具包括活動(dòng)底板和三個(gè)弧面定位夾緊裝置，在活動(dòng)底板的上面設(shè)有兩個(gè)斜面、中間平面、兩個(gè)安裝平面和三個(gè)定位安裝孔，兩個(gè)斜面對稱地設(shè)置在活動(dòng)底板的左側(cè)，兩個(gè)安裝平面對稱地設(shè)置在活動(dòng)底板的右側(cè)，在兩個(gè)安裝平面上各設(shè)有一個(gè)定位安裝孔，在活動(dòng)底板的左段的中間平面上設(shè)有一個(gè)定位安裝孔，兩個(gè)弧面定位夾緊裝置相對于活動(dòng)底板的寬度中心線對稱地設(shè)置在左段的兩斜面上，一個(gè)弧面定位夾緊裝置設(shè)置在活動(dòng)底板右段的中間平面上，所述弧面定位夾緊裝置由球面定位銷、“7”字形壓緊臂和壓緊螺釘組成，球面定位銷固定在活動(dòng)底板上， 其中，兩個(gè)球面定位銷固定在活動(dòng)底板上左端的兩斜面上，一個(gè)球面定位銷固定在活動(dòng)底板上的中間平面的右端，三個(gè)球面定位銷的設(shè)置位置對住工件的半圓軸承孔兩端的內(nèi)孔表面上，其中，壓緊螺釘旋裝在“7”字形壓緊臂上，且與球面定位銷處于同一直線上；所述調(diào)裝夾具包括調(diào)裝底板、三個(gè)活動(dòng)板定位銷套和兩根工件定位銷套，三個(gè)活動(dòng)板定位銷套和兩根工件定位銷套都固定在調(diào)裝底板上，三個(gè)活動(dòng)板定位銷套的設(shè)置位置與活動(dòng)底板上的三個(gè)定位安裝孔相對應(yīng)，兩根工件定位銷套的設(shè)置位置與工件上的連接孔相對應(yīng)，兩根活動(dòng)底板定位棒套裝在活動(dòng)底板上的定位安裝孔和活動(dòng)板定位銷套中，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)夾具與調(diào)裝夾具準(zhǔn)確定位，兩根工件定位芯棒分別插入工件上的連接孔和工件定位銷套中，實(shí)現(xiàn)工件在活動(dòng)夾具上準(zhǔn)確定位，工件準(zhǔn)確定位后旋緊壓緊螺釘；所述固定支架由兩根高立柱、一根矮立柱和固定底板組成，兩根高立柱和一根矮立柱都固定在固定底板上，三根立柱的分布位置與活動(dòng)底板上的三個(gè)定位安裝孔相對應(yīng)，在每根立柱的中心都設(shè)有螺紋孔，活動(dòng)夾具的活動(dòng)底板上的兩個(gè)安裝平面和中間平面擱置到三根立柱上，并用定位緊固螺釘固定，活動(dòng)夾具固定安裝后，待加工工件上的配合止口朝上，壓緊螺釘頂面到固定底板之間存有間隙。此時(shí)即可以啟動(dòng)加工中心依次完成對配合止口及配合止口的下結(jié)合面、連接耳座的下平面和對連接孔進(jìn)行形型加工。由于機(jī)械加工工藝采用了以配合止口的下結(jié)合面為基準(zhǔn)，先在連接耳座的上端面找準(zhǔn)兩只連接孔的中心，然后在兩連接孔的中心預(yù)加工出工藝孔，并銑削出定位凹坑面；這樣就實(shí)現(xiàn)了鑄造工藝基準(zhǔn)與機(jī)械加工工藝基準(zhǔn)的統(tǒng)一，能使半圓軸承孔兩側(cè)的止口壁厚加工余量均勻，也能使半圓軸承孔的加工余量更均勻，為后續(xù)的半圓軸承孔粗加工、配合止口銑削加工提供穩(wěn)定可靠的基準(zhǔn)；然后以四只連接孔的工藝孔和定位凹坑面為基準(zhǔn)，粗加工半圓軸承孔，為后續(xù)的配合止口銑削加工提供穩(wěn)定可靠的基準(zhǔn)，確保半圓軸承孔兩側(cè)止口壁厚均勻；再以粗加工過的半圓軸承孔和連接孔為基準(zhǔn)，用加工中心一次裝夾完成配合止口及配合止口的下結(jié)合面、連接耳座的下平面的加工，并對連接孔進(jìn)行形型加工；最后再以配合止口及配合止口的下結(jié)合面與軸箱下體配合對接，通過四只連接孔用螺栓將兩者裝配成一體，然后進(jìn)行鏜孔加工，由于半圓軸承孔的加工余量少且均勻度好，因此可以取消粗鏜，直接進(jìn)行半精鏜和精鏜一體化加工。通過試驗(yàn)，按照本實(shí)用新型的加工工藝路線，機(jī)械加工的成品率達(dá)到99% 99. 8%。在加工中心加工工段，設(shè)計(jì)了配合止口加工復(fù)合夾具，該專用夾具選擇了經(jīng)粗加工過的半圓軸承孔作為定位面，工件安裝時(shí)先將活動(dòng)夾具中的活動(dòng)底板擱置在調(diào)裝夾具上，用兩根活動(dòng)底板定位棒插入活動(dòng)底板上的定位安裝孔和調(diào)裝夾具上的活動(dòng)板定位銷套中，使活動(dòng)夾具與調(diào)裝夾具準(zhǔn)確定位，再通過兩根工件定位芯棒插入工件的連接孔和調(diào)裝夾具上的工件定位銷套中，實(shí)現(xiàn)工件在活動(dòng)夾具上準(zhǔn)確定位，工件準(zhǔn)確定位后旋緊壓緊螺釘，然后再將活動(dòng)夾具翻過身來，使活動(dòng)底板上的兩個(gè)安裝平面和中間平面擱置到固定支架上的三根立柱上，并用定位緊固螺釘固定，活動(dòng)夾具固定安裝后，待加工工件上的配合止口朝上，壓緊螺釘頂面到固定底板之間存有間隙。這樣，工件在加工中心上，只要一次裝夾就能依次完成對配合止口、配合止口的下結(jié)合面、連接耳座的上平面的銑削加工，還能對連接孔進(jìn)行形型加工，確保配合止口到半圓軸承孔兩側(cè)的壁厚均勻，不會產(chǎn)生不對稱情形，經(jīng)實(shí)際使用驗(yàn)證，采用這套夾具，工件在加工中心上的工序加工正品率達(dá)99% 99. 8%，同時(shí)裝夾調(diào)整時(shí)間比現(xiàn)有技術(shù)縮短105秒 120秒。

圖1、圖2是被加工工件(軸箱上體)結(jié)構(gòu)示例圖；圖2是圖1的仰視圖；圖3、圖4為本實(shí)用新型中活動(dòng)夾具與調(diào)裝夾具配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的俯視圖；圖5、圖6為活動(dòng)夾具和固定支架的連接關(guān)系示意圖；圖6為圖5的俯視圖；圖7 圖10為活動(dòng)夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖7為主視圖；圖8為圖7中E-E剖視圖；圖9為圖7的俯視圖(拆除壓緊螺釘)；圖10為圖9中F-F剖視圖；圖11、圖12為調(diào)裝夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為圖11的俯視圖；圖13、圖14為固定支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為圖13的俯視圖；圖中1-工件；2-活動(dòng)夾具；3-調(diào)裝夾具；4-活動(dòng)底板定位棒；5-工件定位芯棒； 6-固定支架；7-定位緊固螺釘；11-軸承殼；12-半圓軸承孔；13-連接耳座；14-配合止口 ； 15-連接孔；A-配合止口的下結(jié)合面；B-連接耳座的下平面；C-連接耳座的上端面；D-定位凹坑面；21-活動(dòng)底板；211-斜面；212-中間平面；213-安裝平面；214-定位安裝孔；22-弧面定位夾緊裝置；221-球面定位銷；222-壓緊臂；223-壓緊螺釘；31-調(diào)裝底板；32-活動(dòng)板定位銷套；33-工件定位銷套；61-高立柱；62-矮立柱；63-固定底板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述一種動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱上體的配合止口銑削復(fù)合夾具，包括活動(dòng)夾具2、調(diào)裝夾具3、活動(dòng)底板定位棒4、工件定位芯棒5和固定支架6，如圖3 圖6所示，所述活動(dòng)夾具2包括活動(dòng)底板21和三個(gè)弧面定位夾緊裝置22，在活動(dòng)底板21的上面設(shè)有兩個(gè)斜面211、中間平面212、兩個(gè)安裝平面213和三個(gè)定位安裝孔214，兩個(gè)斜面211對稱地設(shè)置在活動(dòng)底板21的左側(cè)，兩個(gè)安裝平面213對稱地設(shè)置在活動(dòng)底板21的右側(cè)，在兩個(gè)安裝平面213上各設(shè)有一個(gè)定位安裝孔214，在活動(dòng)底板21的左段的中間平面212上設(shè)有一個(gè)定位安裝孔214，兩個(gè)弧面定位夾緊裝置22相對于活動(dòng)底板21的寬度中心線對稱地設(shè)置在左段的兩個(gè)斜面211上，一個(gè)弧面定位夾緊裝置22設(shè)置在活動(dòng)底板21右段的中間平面212上，所述弧面定位夾緊裝置22由球面定位銷221、“7”字形壓緊臂222和壓緊螺釘 223組成，球面定位銷221固定在活動(dòng)底板21上，其中，兩個(gè)球面定位銷221固定在活動(dòng)底板21上左端的兩斜面211上，一個(gè)球面定位銷221固定在活動(dòng)底板21上的中間平面212 的右端，三個(gè)球面定位銷221的設(shè)置位置對住工件1的半圓軸承孔12兩端的內(nèi)孔表面上， 其中，壓緊螺釘223旋裝在“7”字形壓緊臂222上，且與球面定位銷221處于同一直線上， 如圖7 10所示；所述調(diào)裝夾具3包括調(diào)裝底板31、三個(gè)活動(dòng)板定位銷套32和兩根工件定位銷套33，如圖11、圖12所示，三個(gè)活動(dòng)板定位銷套32和兩根工件定位銷套33都固定在調(diào)裝底板31上，三個(gè)活動(dòng)板定位銷套32的設(shè)置位置與活動(dòng)底板21上的三個(gè)定位安裝孔 214相對應(yīng)，兩根工件定位銷套33的設(shè)置位置與工件1上的連接孔15相對應(yīng)，兩根活動(dòng)底板定位棒4套裝在活動(dòng)底板21上的定位安裝孔214和活動(dòng)板定位銷套32中，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)夾具2與調(diào)裝夾具3準(zhǔn)確定位，兩根工件定位芯棒5分別插入工件1上的連接孔15和工件定位銷套33中，實(shí)現(xiàn)工件1在活動(dòng)夾具2上準(zhǔn)確定位，工件1準(zhǔn)確定位后旋緊壓緊螺釘223， 如圖3、圖4所示；所述固定支架6由兩根高立柱61、一根矮立柱62和固定底板63組成，如圖13、圖14所示，兩根高立柱61和一根矮立柱62都固定在固定底板63上，三根立柱的分布位置與活動(dòng)底板21上的三個(gè)定位安裝孔214相對應(yīng)，在每根立柱的中心都設(shè)有螺紋孔， 活動(dòng)夾具2的活動(dòng)底板21上的兩個(gè)安裝平面213和中間平面212擱置到三根立柱上，并用定位緊固螺釘7固定，活動(dòng)夾具2固定安裝后，待加工工件1上的配合止口 14朝上，壓緊螺釘223頂面到固定底板63之間存有間隙。工件安裝結(jié)束后即可以啟動(dòng)加工中心依次完成對配合止口 14及配合止口的下結(jié)合面A、連接耳座的下平面B和對連接孔15進(jìn)行形型加工。
權(quán)利要求1. 一種動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱上體的配合止口加工復(fù)合夾具，其特征是它包括活動(dòng)夾具 O)、調(diào)裝夾具(3)、活動(dòng)底板定位棒G)、工件定位芯棒( 和固定支架(6)，所述活動(dòng)夾具( 包括活動(dòng)底板和三個(gè)弧面定位夾緊裝置(22)，在活動(dòng)底板的上面設(shè)有兩個(gè)斜面011)、中間平面012)、兩個(gè)安裝平面(21 和三個(gè)定位安裝孔014)，兩個(gè)斜面 (211)對稱地設(shè)置在活動(dòng)底板的左側(cè)，兩個(gè)安裝平面(21 對稱地設(shè)置在活動(dòng)底板(21)的右側(cè)，在兩個(gè)安裝平面013)上各設(shè)有一個(gè)定位安裝孔014)，在活動(dòng)底板的左段的中間平面(21 上設(shè)有一個(gè)定位安裝孔014)，兩個(gè)弧面定位夾緊裝置02)相對于活動(dòng)底板的寬度中心線對稱地設(shè)置在左段的兩斜面(211)上，一個(gè)弧面定位夾緊裝置(22)設(shè)置在活動(dòng)底板右段的中間平面(212)上，所述弧面定位夾緊裝置0 由球面定位銷(221)、“7”字形壓緊臂(22 和壓緊螺釘(22 組成，球面定位銷021)固定在活動(dòng)底板上，其中，兩個(gè)球面定位銷021)固定在活動(dòng)底板上左端的兩個(gè)斜面(211) 上，一個(gè)球面定位銷021)固定在活動(dòng)底板上中間平面012)的右端，三個(gè)球面定位銷021)的設(shè)置位置對住工件(1)的半圓軸承孔(1 兩端的內(nèi)孔表面上，其中，壓緊螺釘 (223)旋裝在“7”字形壓緊臂(222)上，且與球面定位銷(221)處于同一直線上；所述調(diào)裝夾具C3)包括調(diào)裝底板(31)、三個(gè)活動(dòng)板定位銷套(3 和兩根工件定位銷套(33)，三個(gè)活動(dòng)板定位銷套(3 和兩根工件定位銷套(3 都固定在調(diào)裝底板(31)上，三個(gè)活動(dòng)板定位銷套(3 的設(shè)置位置與活動(dòng)底板上的三個(gè)定位安裝孔(214)相對應(yīng)，兩根工件定位銷套(3 的設(shè)置位置與工件(1)上的連接孔(1 相對應(yīng)，兩根活動(dòng)底板定位棒(4)套裝在活動(dòng)底板上的定位安裝孔(214)和活動(dòng)板定位銷套(32)中，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)夾具(2)與調(diào)裝夾具C3)準(zhǔn)確定位，兩根工件定位芯棒( 分別插入工件(1)上的連接孔(1 和工件定位銷套(3 中，實(shí)現(xiàn)工件(1)在活動(dòng)夾具( 上準(zhǔn)確定位，工件(1)準(zhǔn)確定位后旋緊壓緊螺釘023)；所述固定支架(6)由兩根高立柱(61)、一根矮立柱(6 和固定底板(63) 組成，兩根高立柱(61)和一根矮立柱(6 都固定在固定底板(6 上，三根立柱的分布位置與活動(dòng)底板上的三個(gè)定位安裝孔(214)相對應(yīng)，在每根立柱的中心都設(shè)有螺紋孔， 活動(dòng)夾具⑵的活動(dòng)底板上的兩個(gè)安裝平面013)和中間平面(212)擱置到三根立柱上并用定位緊固螺釘(7)固定，活動(dòng)夾具( 固定安裝后，待加工工件(1)上的配合止口 (14)朝上，壓緊螺釘(223)頂面到固定底板(63)之間存有間隙。
專利摘要一種動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱上體的配合止口加工復(fù)合夾具，以粗加工過的軸承孔作為定位面，工件安裝時(shí)先將活動(dòng)夾具中的活動(dòng)底板擱置在調(diào)整夾具上，用兩根活動(dòng)底板定位棒使活動(dòng)夾具與調(diào)整夾具確準(zhǔn)定位，再通過兩根工件定位棒實(shí)現(xiàn)工件在活動(dòng)夾具上準(zhǔn)確定位，工件定位后由壓緊螺釘固定，然后再將活動(dòng)夾具翻過身來安裝在固定支架上，壓緊螺釘頂面到固定底板之間存有間距；活動(dòng)夾具固定安裝后，工件上的配合止口朝上。這樣，工件在加工中心上，只要一次裝夾就能完成對配合止口、下結(jié)合面、連接耳座下平面的銑削加工和對連接孔進(jìn)行形型加工，確保配合止口到軸承孔兩側(cè)的壁厚均勻，工件的工序加工正品率達(dá)99.8％，裝夾調(diào)整時(shí)間比現(xiàn)有技術(shù)縮短105秒～120秒。
文檔編號B23Q3/00GK202028935SQ20112003823
公開日2011年11月9日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者丁杰, 孫樂, 孫傳亮, 孫冬玲, 張湘杰, 李忠澤, 謝震 申請人:常州華德機(jī)械有限公司