CN104607872B - 磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，其步骤包括：1)材料的准备；2)夹具的焊接；3)端面加工；4)钻孔攻丝；5)；6)竖直夹持组件的设置。通过若干水平夹持组件和竖直夹持组件，完成对长度长、厚度薄的磁悬浮高铁的导电轨进行装夹。装夹时，将导电轨放置在所述装夹槽，且导电轨的一侧与未设置水平夹持组件的装夹槽一侧接触，再依次扣紧各个快速夹钳使所述定位杆的端面与所述导电轨的另一侧接触并挤压，防止导电轨在宽度方向上的移动；再将各个所述压紧块插入所述导电轨边缘和所述装夹板边缘之间卡紧，并将所述定位螺栓从上到下贯穿所述压紧块的中心后与插入所述定位孔固定，使得导电轨装夹时受力均匀，不会由于其厚度薄为发生变形，且整个装夹过程操作简单快捷，装夹效果稳定。

Description

磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法

技术领域

本发明涉及夹具的加工方法，特别是一种磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法。

背景技术

随着交通工具要求越来越来高，与之相对应部件产品要求也不断的完善。利用实物无接触状态，通过无摩擦磁悬浮高铁使得其行驶速度大幅度提高，而无摩擦磁悬浮高铁对导电轨的加工要求也很高。磁悬浮高铁导电轨的长度长，每段都有12m的长度，厚度只有9mm。由于长度长、厚度薄的原因，工件本身变形很大，常见的一些夹具无法对磁悬浮高铁导电轨进行装夹。

而磁悬浮高铁导电轨大部分是在露天的情况下使用，工件的材质为不锈钢，不锈钢材料硬度高，切屑不易断，容易缠刀，缠住夹具，因此增大了加工切削力，对夹具的要求也更加牢固。磁悬浮高铁导电轨长度长，加工量大，为提高加工效率，磁悬浮高铁导电轨的三条凹槽同时加工，因此对夹具的要求更高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，从而达到磁悬浮高铁导电轨的高要求加工工艺与使用标准。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

磁悬浮高磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法；其步骤包括：

1)材料的准备：按照每段3米的规格切割方管2、装夹板1和安装板，并对所述方管、装夹板和安装板进行调直处理：

2)夹具的焊接：先将所述方管放置到所述安装板的上端面并相互固定，再沿着长度方向在两者侧面接触的位置施焊；然后将所述装夹板放置到所述方管的上端面，沿着长度方向在两者侧面接触的位置焊接；

3)端面加工：在所述装夹板的上端面加工出用于放置导电轨的装夹槽，使得导电轨放置到所述装夹槽内时，所述导电轨的上端面高度大于所述装夹板的上端面高度；

4)钻孔攻丝：在所述装夹板的底部按照间隔钻出定位孔和安装通孔，所述定位孔的深度小于所述装夹板的厚度，所述安装通孔从上到下依次贯穿所述装夹板、方管和安装板；

5)水平夹持组件的设置：水平夹持组件包括固定板、快速夹钳和定位杆，先将所述固定板的表面加工平整，再将其焊接在所述装夹板的一侧；将所述定位杆的一端固定在所述快速夹钳，且所述快速夹钳固定时，所述定位杆的另一端与放置在所述装夹槽内的导电轨的一侧接触并夹紧；

6)竖直夹持组件的设置：竖直夹持组件包括夹紧块和定位孔，加工出适宜尺寸的夹紧块，在所述导电轨的一侧抵住所述装夹槽的内侧壁时，能将夹紧块插入导电轨另一侧与所述装夹槽的内侧壁之间，并将定位螺栓装配到定位孔中固定。

步骤1)中方管采用去应力调直的方式进行调直。

步骤2)中装夹板和安装板焊接到方管时采用分段式焊接方法进行焊接。

分段式焊接方法的步骤为：先将装夹板的下端面与方管的上端面相贴摆放完成，在方管的一侧施焊得到长度为70～90mm的焊缝后，再在方管的另一侧接着其对侧的焊缝结束位置继续施焊得到长度为70～90mm的焊缝，如此交替施焊，直到焊接完成。

分段式焊接方法中焊缝的长度为80mm。

步骤2)中采用的焊接方法为二氧化碳保护焊。

所述装夹板和安装板选用45号钢。

步骤2)中，焊接好所述方管、装夹板和安装板后，再在所述方管的端面焊上封板，将所述方管做成相对密封的管件。

步骤2)之后，将所述方管、装夹板、安装板和所述封板形成的端面进行铣切，保证端面的垂直度。

本发明的有益效果：通过若干水平夹持组件和竖直夹持组件，完成对长度长、厚度薄的磁悬浮高铁的导电轨进行装夹。装夹时，将导电轨放置在所述装夹槽，且导电轨的一侧与未设置水平夹持组件的装夹槽一侧接触，再依次扣紧各个快速夹钳使所述定位杆的端面与所述导电轨的另一侧接触并挤压，防止导电轨在宽度方向上的移动；再将各个所述压紧块插入所述导电轨边缘和所述装夹板边缘之间卡紧，并将所述定位螺栓从上到下贯穿所述压紧块的中心后与插入所述定位孔固定，使得导电轨装夹时受力均匀，不会由于其厚度薄为发生变形，且整个装夹过程操作简单快捷，装夹效果稳定。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明的一个实施例的俯视图；

图3是本发明中第二枢接部通过装夹槽枢接的结构示意图。

其中：1为装夹板，2为方管，3为装夹槽，31为缺口；

200为水平夹持组件，4为快速夹钳，5为定位杆；

6为导电轨；

300为竖直夹持组件，7为压紧块，8为定位螺栓，9为定位孔；

10为牙套，12为封板,13为固定板；14为夹具固定杆,15为安装板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

磁悬浮高磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法；其步骤包括：

1)材料的准备：按照每段3米的规格切割方管2、装夹板1和安装板15，并对所述方管2、装夹板1和安装板15进行调直处理：

2)夹具的焊接：先将所述方管2放置到所述安装板15的上端面并相互固定，再沿着长度方向在两者侧面接触的位置施焊；然后将所述装夹板1放置到所述方管2的上端面，沿着长度方向在两者侧面接触的位置焊接；

3)端面加工：在所述装夹板1的上端面加工出用于放置导电轨6的装夹槽3，使得导电轨6放置到所述装夹槽3内时，所述导电轨6的上端面高度大于所述装夹板1的上端面高度；

4)钻孔攻丝：在所述装夹板1的底部按照间隔钻出定位孔和安装通孔，所述定位孔的深度小于所述装夹板1的厚度，所述安装通孔从上到下依次贯穿所述装夹板1、方管2和安装板15；

5)水平夹持组件的设置：水平夹持组件200包括固定板13、快速夹钳4和定位杆5，先将所述固定板13的表面加工平整，再将其焊接在所述装夹板1的一侧；将所述定位杆5的一端固定在所述快速夹钳4，且所述快速夹钳4固定时，所述定位杆5的另一端与放置在所述装夹槽3内的导电轨6的一侧接触并夹紧；

6)竖直夹持组件的设置：竖直夹持组件300包括夹紧块7和定位孔9，加工出适宜尺寸的夹紧块7，在所述导电轨6的一侧抵住所述装夹槽3的内侧壁时，能将夹紧块插入导电轨另一侧与所述装夹槽3的内侧壁之间，并将定位螺栓8装配到定位孔中固定。

步骤1)中方管2采用去应力调直的方式进行调直。

步骤2)中装夹板1和安装板15焊接到方管1时采用分段式焊接方法进行焊接。

分段式焊接方法的步骤为：先将装夹板1的下端面与方管2的上端面相贴摆放完成，在方管2的一侧施焊得到长度为70～90mm的焊缝后，再在方管2的另一侧接着其对侧的焊缝结束位置继续施焊得到长度为70～90mm的焊缝，如此交替施焊，直到焊接完成。

本实施例中，分段式焊接方法中焊缝的长度为80mm。

由于装夹板1，方管2和安装板15的长度较长，焊接时容易由于受力不均，使得三者结合之后容易变形，故而选用分段式焊接方法，在方管2两侧逐次施焊，使得三者的结合一直保持一种相对受力平衡的状态，保证了夹具的精度。

步骤2)中采用的焊接方法为二氧化碳保护焊。

所述装夹板1和安装板15选用45号钢，耐磨，强度高。

步骤2)中，焊接好所述方管2、装夹板1和安装板15后，再在所述方管2的端面焊上封板12，将所述方管2做成相对密封的管件。

步骤2)之后，将所述方管2、装夹板1、安装板15和所述封板形成的端面进行铣切，保证端面的垂直度。

如图1及图2所示，磁悬浮高铁导电轨专用夹具；包括装夹板1、水平夹持组件200和竖直夹持组件300；所述装夹板1的上端面沿长度方向设有用于放置导电轨6的装夹槽3；

所述水平夹持组件200包括快速夹钳4和定位杆5，所述快速夹钳4设置在所述装夹板1的侧面，所述定位杆5的一端固定在所述快速夹钳4的夹头，且所述定位杆5的轴线方向与所述装夹板1的长度方向垂直；装夹时，所述定位杆5的另一端端面与放置在所述装夹槽3内所述导电轨6的侧面接触；

图1及图3所示，所述竖直夹持组件300包括压紧块7、定位螺栓8和设于所述装夹板1的定位孔9；装夹时，所述压紧螺栓8将所述压紧块7固定于所述定位孔9，所述压紧块7压住所述导电轨6，而压紧时，所述压紧块7的上端面高于所述装夹板1的上端面，这样更强化了夹紧的效果。

通过若干水平夹持组件200和竖直夹持组件300，完成对长度长、厚度薄的磁悬浮高铁的导电轨进行装夹。装夹时，将导电轨6放置在所述装夹槽3，且导电轨6的一侧与未设置水平夹持组件200的装夹槽3一侧接触，再依次扣紧各个快速夹钳4使所述定位杆5的端面与所述导电轨6的另一侧接触并挤压，防止导电轨6在宽度方向上的移动；再将各个所述压紧块7插入所述导电轨6边缘和所述装夹板1边缘之间卡紧，并将所述定位螺栓8从上到下贯穿所述压紧块7的中心后与插入所述定位孔9固定，再导电轨6使得导电轨6装夹时受力均匀，不会由于其厚度薄为发生变形。

如图3所示，所述定位孔9内设有牙套10，所述定位螺栓8插入所述定位孔9后，与其内牙套10的中心孔固定。防止压紧块7的频繁装、卸对定位孔9的磨损，长时间使用，只需更换牙套10即可。

所述装夹槽3的两侧设置有多个缺口31，所述定位孔9位于所述缺口31内，所述压紧块7安装于所述缺口31内。所述压紧块7安装在缺口31内，其下压的表面能够适应不同厚度的导电轨6，例如当导电轨6厚度小于所述装夹槽3的高度时，压紧块7仍然能够将所述导电轨6的竖直方向压紧。

所述压紧块7为包括底座和上臂的对称T型结构，所述底座安装于所述缺口31内，且所述底座的侧面抵触于所述缺口31的侧壁，所述上臂用于压住所述导电轨6。所述导电轨6的左右夹紧位置由所述装夹槽3的侧壁和水平夹持组件200的定位杆5来确定。装夹时，先将所述导电轨6的侧面抵接于装夹槽3的侧壁，然后再由所述定位杆5将所述导电轨6进行水平方面的固定。下一步夹紧所述压紧块7时，旋转所述压紧螺栓8时，压紧块7会随着压紧螺栓8的旋转而旋转，有可能使压紧块7抵触到导电轨6的侧面，从而影响了导电轨6的水平夹持精度。因此，将压紧块7设置为T型结构，在旋转压紧螺栓8时，缺口31的侧壁与压紧块7的底座相抵触，使压紧块7无法旋转，从而避免了上述问题。

所述定位杆5的另一端固定有定位螺帽7，所述定位螺帽7的硬度小于所述导电轨6的硬度；装夹时，所述定位杆5的另一端通过所述定位螺帽7与放置在所述装夹槽3内所述导电轨6的侧面接触。相对于所述定位杆的端面与所述装夹槽3内导电轨的侧面直接接触，所述定位螺帽的端面面积大于所述定位螺栓的端面面积，故而增大了两者之间的接触面积，提高了夹持的稳定性；另一方面，两者相互接触，难免会有磨损，一旦磨损，只需更换定位螺帽即可，无需更换固定在所述快速夹钳4的所述定位杆5，方便快捷。

还包括方管2，所述装夹板1的下端面固定在所述方管2的上端面；减轻夹具整体的质量。

所述装夹板1焊接固定在方管2，稳定性高。

所述方管2两端固定有封板12，所述封板12的面积不小于所述方管的端面面积。第一美观，第二，封板12强化了所述方管的端面强度，提高所述方管2端面的垂直度。

所述快速夹钳4固定在安装板13，所述安装板13固定在所述装夹板1的侧面。为了提高装夹的精度，故而所述快速夹钳4安装时要求很高，其安装平面必须平整，以保证安装后能与装夹面垂直；故而通过固定安装板13安装所述快速夹钳4，就不需要将所述装夹板1和所述方管2的侧面都进行高要求的机加工，而是仅仅加工所述安装板13，既保证了安装要求，又降低了加工成本，提高了工作效率。

所述装夹板1的底面和所述方管2设有中轴线重合的安装通孔，设有夹具固定杆14从上到下依次穿过所述装夹板1和所述方管2的安装通孔将整个夹具固定在机台，方便装配和拆卸。

所述装夹板1的材料为45号钢，硬度不高易切削，降低加工难度，提高加工精度。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，其特征在于：其步骤包括：

1)材料的准备：按照每段3米的规格切割方管、装夹板和安装板，并对所述方管、装夹板和安装板进行调直处理：

2)夹具的焊接：先将所述方管放置到所述安装板的上端面并相互固定，再沿着长度方向在两者侧面接触的位置施焊；然后将所述装夹板放置到所述方管的上端面，沿着长度方向在两者侧面接触的位置焊接；

3)端面加工：在所述装夹板的上端面加工出用于放置导电轨的装夹槽，使得导电轨放置到所述装夹槽内时，所述导电轨的上端面高度大于所述装夹板的上端面高度；

4)钻孔攻丝：在所述装夹板的底部按照间隔钻出定位孔和安装通孔，所述定位孔的深度小于所述装夹板的厚度，所述安装通孔从上到下依次贯穿所述装夹板、方管和安装板；

5)水平夹持组件的设置：水平夹持组件包括固定板、快速夹钳和定位杆，先将所述固定板的表面加工平整，再将其焊接在所述装夹板的一侧；将所述定位杆的一端固定在所述快速夹钳，且所述快速夹钳固定时，所述定位杆的另一端与放置在所述装夹槽内的导电轨的一侧接触并夹紧；

6)竖直夹持组件的设置：竖直夹持组件包括夹紧块和定位孔，加工出适宜尺寸的夹紧块，在所述导电轨的一侧抵住所述装夹槽的内侧壁时，能将夹紧块插入导电轨另一侧与所述装夹槽的内侧壁之间，并将定位螺栓装配到定位孔中固定。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，其特征在于：步骤1)中方管采用去应力调直的方式进行调直。

3.根据权利要求1所述的磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，其特征在于：步骤2)中装夹板和安装板焊接到方管时采用分段式焊接方法进行焊接。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，其特征在于：分段式焊接方法的步骤为：先将装夹板的下端面与方管的上端面相贴摆放完成，在方管的一侧施焊得到长度为70～90mm的焊缝后，再在方管的另一侧接着其对侧的焊缝结束位置继续施焊得到长度为70～90mm的焊缝，如此交替施焊，直到焊接完成。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，其特征在于：分段式焊接方法中焊缝的长度为80mm。

6.根据权利要求1所述的磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，其特征在于：步骤2)中采用的焊接方法为二氧化碳保护焊。

7.根据权利要求1所述的磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，其特征在于：所述装夹板和安装板选用45号钢。

8.根据权利要求1所述的磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，其特征在于：步骤2)中，焊接好所述方管、装夹板和安装板后，再在所述方管的端面焊上封板，将所述方管做成相对密封的管件。

9.根据权利要求8所述的磁悬浮高铁导电轨专用夹具的加工方法，其特征在于：步骤2)之后，将所述方管、装夹板、安装板和所述封板形成的端面进行铣切，保证端面的垂直度。