CN102303154A - 超长型材加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超长型材加工装置及加工方法。所述超长型材加工装置包括铣床和支架，所述铣床的工作台高度可调，并可沿工件长度方向进给；所述工作台上平行的固定有多个用于定位工件的夹具；所述支架的顶端设置有辊筒；所述支架设置在工作台的两侧，所述支架与夹具在同一直线上，用于支撑被加工工件。本发明结构简单、合理，克服了现有技术的诸多缺点，实现了成本低、加工效率高和加工精度高的优点，可广泛应用于各种超长型材的加工。本发明还提供了一种分段铣削加工超长型材的方法。

Description

超长型材加工装置及加工方法

技术领域

本发明涉及型材加工技术，尤其涉及一种超长型材加工装置及加工方法。

背景技术

超长型材的加工一直是困扰生产商的难题，例如：通用的客车底架边梁属于超长型材，一般为长8米或12米的槽钢，与侧墙板焊接部位需加工通长的3mmx14mm的焊接剪口。由于槽钢型材存在变形和柔性，在通长加工时定位调整非常困难，很难保证深度尺寸3mm的精度要求。

现有加工技术均采用加工长度大于槽钢长度的龙门式、单臂式、床身式铣床刨床或专用机床，一次安装加工。但是这些超长型材加工方法均存在以下缺点：

1、采用大型机床或专用机床，成本高；

2、长大(8米或12米)槽钢自身柔性大，夹具定位点夹紧点多，造成夹具结构复杂，安装调整时间长。

3、长大(8米或12米)槽钢自身变形量大且变形形态复杂，一次安装装夹，需反复调整检测，仍无法消除变形，造成加工效率低和加工尺寸超差。

发明内容

本发明提供一种超长型材加工装置，用以解决现有技术中的缺陷，实现结构简单、合理，成本低、加工效率高和加工精度高的优点，可广泛应用于各种超长型材的加工。

本发明超长型材加工装置包括铣床和支架，

所述铣床的工作台高度可调，并可沿工件长度方向进给；所述工作台上平行的固定有多个用于定位工件的夹具，通常情况下两个夹具即可满足工作的需要；

所述支架的顶端设置有辊筒；所述支架设置在工作台的两侧，所述支架与夹具在同一直线上，用于支撑被加工工件。

进一步地，所述夹具包括底座、设置在底座上端的工件纵向固定装置和设置在底座侧面的工件横向固定装置，所述工件纵向固定装置为螺旋夹紧与压板组成的夹紧机构，所述工件横向固定装置为夹紧螺钉，所述底座固定在工作台上。

进一步地，所述底座具有与被加工工件相对称的通槽。

进一步地，所述支架底端设置有用于调整水平度的调平装置；所述支架上设置有用于调整支架总体高度的高度调整装置；并设置有用于固定辊筒方向的锁紧装置，同时锁紧装置还可固定调整高度后的支架。

进一步地，所述支架的个数大于2个。支架的个数取决于被加工工件的长度，即工件长度越长所需支架个数越多。

本发明还提供了所述超长型材加工方法，包括如下步骤：

(1)、将工件(槽钢)通过夹具固定在工作台上，待加工剪口的位置朝上，记录工作台高度，由支架支撑工件自工作台两侧伸出部分；

(2)、启动铣床，工作台通过夹具带动工件沿工件长度方向进给，工件加工剪口，同时工件两侧也在支架的辊筒上移动，工作台进给至距行程终点一定距离，停止进给；

(3)、松开夹具，降低工作台，4工作台退回至距行程起点一定距离，升起工作台至原位并夹紧夹具，即可实现工件的快速倒节和夹紧找正；

(4)、重复步骤(2)、(3)，至工件全长剪口加工完成。

进一步地，所述夹具实现工件的纵向和横向定位。

进一步地，所述一定距离根据实际工件长度设定，可选的为50～300mm，优选的为100～150mm。

本发明一种铣床结构简单理合，铣床通过分段铣削的方法加工超长型材通长剪口。型材加工长度不受限制，只要机床工作台两侧空间容许，则可加工任意长度的型材；实现快速倒节和夹紧找正加工，可保证型材尺寸精度和加工效率。本发明也可对现有的中小型铣床(工作台行程900mm)进行改进，在其上固定夹具，并在两侧设置支架，实现本发明目的同时，还可以减少投资。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明铣床的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明工作台的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的左视图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-工作台        2-支架         3-夹具

4-工件          5-夹紧螺钉     6-螺旋夹紧与压板组成的夹紧机构

7-调平装置      8-高度调整装置 9-辊筒

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供的超长型材加工装置包括铣床和两个支架，铣床的工作台高度可调，并可沿工件长度方向进给；工作台上平行的固定有两个用于定位工件的夹具，支架的顶端设置有辊筒，可减小工件移动时的摩擦；两个支架设置在工作台的两侧，并与工作台保持一定距离，支架与夹具在同一直线上。

本实施例的工作原理：上述超长型材加工装置的加工方法包括如下步骤：将槽钢通过夹具固定在工作台上，工件的两端伸出部分由支架支撑，此时支架顶端与工作台高度相同，记录工作台高度(原位值)；启动铣床，工作台通过夹具带动工件沿工件长度方向进给，工件加工剪口，同时工件两侧也在支架的辊筒上滑动，进给至距行程终点100mm，停止进给；松开夹具，降低工作台，工件由支架支撑与工作台脱离；工作台退回至距行程起点100mm，升起工作台至原位，即可实现工件的快速倒节和夹紧找正；重复以上步骤，至工件全长剪口加工完成。

实施例二

图1为本发明铣床的结构示意图；图2为图1的左视图；图3为本发明的工作台的结构示意图；图4为图3的俯视图；图5为图3的左视图。

如图1所示，本实施例提供的超长型材加工装置包括工作台1和三个支架2，铣床的工作台1高度可调，并可沿工件4长度方向进给；工作台1上平行的固定有两个用于定位工件的夹具3，三个支架2分别设置工作台1的两侧，支架2与工作台1之间的距离大于工作台1的给进距离，三个支架2与两个夹具3在同一直线上。

如图2所示，支架包括可调高度支架体。支架(支架体)顶端设置有用于支撑工件的辊筒9，辊筒9带滚动轴承，工件在辊筒9上滚动；支架底端设置有用于调整水平度的四脚调平装置7；支架中部设置有用于调整支架总体高度的高度调整装置8和用于固定辊筒9方向的锁紧装置，同时锁紧装置还可固定调整高度后的支架。本实施例中支架的个数还可以增加，主要取决于被加工工件的长度，即工件长度越长所需支架个数越多。

如图3、4和5所示，工作台1上设置有两组夹具3，夹具3括底座、设置在底座上端的工件纵向固定装置和设置在底座侧面的工件横向固定装置，工件纵向固定装置为螺旋夹紧与压板组成的夹紧机构6，工件横向固定装置为夹紧螺钉5，底座固定在工作台1上。底座具有与被加工工件4侧梁型材槽钢相对称的通槽，如图5可见底座具有“山”字形的通槽，槽钢与底座通槽相对称，其内腰面和腿外侧分别被螺旋夹紧与压板组成的夹紧机构6和工件4横向固定装置为夹紧螺钉5所定位。

本实施例的工作原理：将上述铣床应用在超长型工件的加工，具体包括如下步骤：

将工件(槽钢)通过夹具3固定在工作台1上，实现工件4的纵向和横向定位，待加工剪口的位置朝上；由支架2支撑工件4自工作台1两侧伸出部分，记录工作台1高度；启动铣床，工作台1通过夹具3带动工件4沿工件长度方向进给，工件4加工剪口，同时工件4两侧也在支架2的辊筒9上移动。工作台1进给至距行程终点150mm，停止进给；松开夹具3，降低工作台4，工件4由支架2支撑与工作台1脱离；工作台1退回至距行程起点150mm，升起工作台1至原位，即可实现工件4的快速倒节和夹紧找正；重复以上步骤，至工件4全长剪口加工完成。即整个加工剪口过程中仅有工作台1和工件4的移动，支架2和铣床的基座均未发生位移。

本实施例铣床可加工的型材长度不受限制，只要机床工作台两侧空间容许，则可加工任意长度的型材；实现快速倒节和夹紧找正加工，可保证型材尺寸精度和加工效率。唐山轨道客车有限责任公司采用本技术方案，在X53K立式万能铣床加工完成两批共80辆客车的底架边梁，加工质量符合标准，经济效益明显。

实施例三

本实施例提供一种超长型材加工方法，用于加工超长槽钢的焊接剪口，具体包括如下步骤：

A、将两个夹具平行的安装在立式铣床工作台台面上；

B、将支架分别放置在立式铣床工作台两侧，支架上放置有被加工槽钢；经粗调整、精细调整支架高度，使槽钢高度与夹具安装高度一致，记下工作台(原位值)高度值；

C、用夹具夹紧槽钢，实现槽钢的横向、纵向定位；启动铣床，铣床工作台进给加工剪口，进给至距行程终点100～150mm，停止；

D、松开夹具，降低工作台，退回工作台至距行程起点100～150mm，升起工作台至原位；

E、重复C、D步，至槽钢全长剪口加工完成。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种超长型材加工装置，其特征在于，包括铣床和支架，

所述铣床的工作台高度可调，并可沿工件长度方向进给；所述工作台上平行的固定有多个用于定位工件的夹具；

所述支架的顶端设置有辊筒；所述支架设置在工作台的两侧，所述支架与夹具在同一直线上。

2.根据权利要求1所述的超长型材加工装置，其特征在于，所述夹具包括底座、设置在底座上端的工件纵向固定装置和设置在底座侧面的工件横向固定装置，所述底座固定在工作台上。

3.根据权利要求2所述的超长型材加工装置，其特征在于，所述工件纵向固定装置为螺旋夹紧与压板组成的夹紧机构，所述工件横向固定装置为夹紧螺钉。

4.根据权利要求2所述的超长型材加工装置，其特征在于，所述底座具有与被加工工件相对称的通槽。

5.根据权利要求1所述的超长型材加工装置，其特征在于，所述支架上设置有固定辊筒方向的锁紧装置。

6.根据权利要求1或5所述的超长型材加工装置，其特征在于，所述支架底端设置有用于调整支架水平度的调平装置。

7.根据权利要求1或5所述的超长型材加工装置，其特征在于，所述支架上设置有用于调整支架总体高度的高度调整装置。

8.权利要求1-7任意一项所述超长型材加工装置的加工方法，包括如下步骤：

(1)、将工件通过夹具固定在工作台上，待加工剪口的位置朝上，记录工作台高度，由支架支撑工件自工作台两侧伸出部分；

(2)、启动铣床，工作台通过夹具带动工件沿工件长度方向进给，工件加工剪口，同时工件两侧也在支架的辊筒上移动，工作台进给至距行程终点一定距离，停止进给；

(3)、松开夹具，降低工作台，工件由支架支撑与工作台脱离；工作台退回至距行程起点一定距离，升起工作台至原位并夹紧夹具，即可实现工件的快速倒节和夹紧找正；

(4)、重复步骤(2)、(3)，至工件全长剪口加工完成。

9.根据权利要求8所述超长型材加工装置的加工方法，其特征在于，所述夹具实现工件的纵向和横向定位。

10.根据权利要求8所述超长型材加工装置的加工方法，其特征在于，所述一定距离为50～300mm。

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