CN105537996B - 一种钩尾框尾部内弯角加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钩尾框尾部内弯角加工方法，涉及机加工工艺装备技术领域,使用一种钩尾框加工夹具加工钩尾框两内弯角及对内弯角与框板内侧面交界处进行清根，该钩尾框加工夹具包括对钩尾框定位的两个定位销和一个T型定位块，及用来对钩尾框尾部和中前部固定的第一压紧机构和第二压紧机构；操作步骤如下：安装夹具，装钩尾框，钩尾框尾部内弯角加工，卸钩尾框。本发明具有工艺简单、工装夹具安装方便、定位准确、加工精度高的优点，保证了加工质量，大大提高了生产效率，利用升降卧式铣床一次定位完成钩尾框尾部两处内弯角的加工，取代了数控机床加工，优化了生产工艺，节约了固定资产购置成本和生产成本。

Description

一种钩尾框尾部内弯角加工方法

技术领域

本发明涉及机加工工艺装备技术领域,尤其涉及一种钩尾框尾部内弯角加工方法。

背景技术

锻造钩尾框是铁路车辆上的关键配件，由于13B型锻造钩尾框（如图2）和17型锻造钩尾框（如图3）的尺寸相近，形状和结构相似。其中二者的尾部结构相同，所以加工钩尾框尾部内侧面、尾部内弯角R13及框板内侧面与尾部内弯角交界处（加工R13时的遗留部分，即R13清根）均可用同一套工装夹具来完成，以前是在数控铣床上加工，存在以下问题：

1. 加工尾部内弯角R13时, 钩尾框框板与机床工作台垂直放置，为保证内弯角R13尺寸，必须选用刀具直径小于26mm的可转位螺旋立铣刀，且通常选用立铣刀时，刀长一般为直径的2-3倍，即立铣刀最长理论值约75mm；实际上，钩尾框尾部宽度160mm，这样必须分2次加工，且刀具有效切削长度还必须大于85mm。这就会带来两个方面的问题，一是因内弯角分2次加工，会出现接头部位加工不到位的质量问题；二是刀具有效切削长度已超过直径的3倍，在加工过程中无法避免震刀，导致刀片磨损快、增加了生产成本。

数控机床加工过程编程主要采用等高、层降的刀路加工，加工时间长、效率低。一个钩尾框在数控机床上的加工工序共用时160分钟，加工尾部内侧面、尾部内弯角R13及框板内侧面加工遗留部分共用一个数控铣床，用时约80分钟，占到了全部数控工序时间的一半，该工序总的生产能力仅为其它工序能力的1/3左右，成为制约该产品生产能力的瓶颈因素。要将该工序的生产能力提高到其他工序的能力水平，保持现有机加工艺不变，购置数控铣床的投入资金400余万元。

长期利用上述方式加工，震刀会造成对数控机床的损坏，故障频发，增加维修费用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钩尾框尾部内弯角加工方法，工艺简单、操作方便、定位准确、加工质量稳定高效，可以实现在升降卧式铣床一次性定位安装完成钩尾框尾部两处内弯角的加工。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种钩尾框尾部内弯角加工方法，使用一种钩尾框加工夹具加工钩尾框两内弯角及对内弯角与框板内侧面交界处进行清根，该钩尾框加工夹具包括对钩尾框定位的两个定位销和一个T型定位块、第一压紧机构及第二压紧机构，所述T型定位块两端分别与第一支柱和第二支柱活动连接、中部顶杆与加工好的钩尾框尾部内端面接触，两个定位销设置在其中一个铣刀一侧、且两定位销连线与第一支柱和第二支柱的连线相互垂直；所述第一压紧机构包括设置在铣床工作台上的底座和立柱，所述立柱上端设有锁紧螺栓和第一压板，所述锁紧螺栓贯穿第一压板中部的长形孔，通过螺母与锁紧螺栓将第一压板压紧在钩尾框尾部上端中部，所述第二压紧机构包括第二压板和两个紧固螺栓，两个紧固螺栓固定在铣床工作台上、且分别与第一支柱和第二支柱对应，所述第二压板两端设有与紧固螺栓配合的U型开口，上端用螺帽来固定钩尾框框板的中前部；

还包括第一垫块和第二垫块，第一垫块和第二垫块均放置在铣床工作台上、且分别放置在钩尾框的前后两端，第一支柱和第二支柱可分别固定在第一垫块两端；所述第一支柱和第二支柱上端均设有凸台，所述T型定位块两端设有与凸台相配合的卡槽，所述T型定位块的中部顶杆端部设有顶柱，所述顶柱与中部顶杆螺纹连接。

操作步骤如下：

（一）安装夹具：将钩尾框加工夹具安装在铣床工作台上；

（二）安装钩尾框：在铣床工作台上放置好第一垫块和第二垫块，利用天车将钩尾框吊至第一垫块和第二垫块上并与铣床工作台垂直，确定水平加工基准；将加工过的框板一侧面与两个定位销接触，将T型定位块插到第一支柱和第二支柱上，调整顶柱使其顶住加工好的钩尾框尾部内端面，完成钩尾框定位；将第二压板放置到下方框板上、并使其两端的U型开口卡住紧固螺栓，锁紧螺帽用第二压板压紧钩尾框中前部，将第一压板沿长形孔推至钩尾框尾部上方，拧紧锁紧螺栓上的螺母用第一压板压紧钩尾框尾部，完成钩尾框的固定；

（三）钩尾框尾部内弯角加工：调整升降卧式铣床使其两侧铣刀置于钩尾框尾部内弯角加工起始位置，在控制面板上编好加工程序，确定铣刀起止位置、运动轨迹、转速及进给量，启动升降卧式铣床，即可一次性完成钩尾框尾部内弯角加工及框板内侧面内弯角的清根；

（四）卸钩尾框：加工完成后，松开螺母和螺帽，将第一压板和第二压板移开，将T型定位块卸下来，清理铣床工作台面上的铁屑，利用天车将加工完毕的钩尾框调离。

优选的，所述第一压紧机构的立柱上端还设有导柱，所述导柱设置在锁紧螺栓后方，所述锁紧螺栓与导柱连线与长形孔中心线在同一直线上，所述导柱上端设有与长形孔配合的台圆，所述立柱两侧对称设有加强筋。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：采用第一垫块和第二垫块调整钩尾框水平加工基准，利用两个定位销和T型定位块对钩尾框进行定位，第一夹紧机构和第二夹紧机构对钩尾框尾部和中前部进行固定，利用升降卧式铣床一次性完成钩尾框尾部内弯角加工及框板内侧面内弯角的清根。本发明具有工艺简单、工装夹具安装方便、定位准确、加工精度高的优点，保证了加工质量，大大提高了生产效率。利用升降卧式铣床取代了数控机床加工，优化了生产工艺，节约了固定资产购置成本和生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例中钩尾框加工夹具的结构示意图；

图2是13B型钩尾框的结构图；

图3是17型钩尾框的结构图；

图4是图1中A处的局部放大图；

图中：1-铣床工作台，2-定位销，3-钩尾框，4-第一支柱，5-第二支柱，6-T型定位块，7-顶杆，8-第一压紧机构，9-第二压紧机构，10-底座，11-立柱，12-第一压板，13-长形孔，14-锁紧螺栓，15-螺母，16-第二压板，17-紧固螺栓，18-凸台，19-卡槽，20-顶柱，21-待加工处，22-第一垫块，23-第二垫块，24-铣刀，25-导柱，26-加强筋，31-框板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种钩尾框尾部内弯角加工方法，使用一种钩尾框加工夹具（如图1、4所示）加工钩尾框两内弯角及对内弯角与框板内侧面交界处进行清根，该钩尾框加工夹具包括对钩尾框3定位的两个定位销2和一个T型定位块6、第一压紧机构8及第二压紧机构9，所述T型定位块6两端分别与第一支柱4和第二支柱5活动连接、中部顶杆7与加工好的钩尾框3尾部内端面接触，两个定位销2设置在其中一个铣刀24一侧、且两定位销2连线与第一支柱4和第二支柱5的连线相互垂直；所述第一压紧机构8包括设置在铣床工作台1上的底座10和立柱11，所述立柱11上端设有锁紧螺栓14和第一压板12，所述锁紧螺栓14贯穿第一压板12中部的长形孔13，通过螺母15与锁紧螺栓14将第一压板12压紧在钩尾框3尾部上端中部，所述第二压紧机构9包括第二压板16和两个紧固螺栓17，两个紧固螺栓17固定在铣床工作台1上、且分别与第一支柱4和第二支柱5对应，所述第二压板16两端设有与紧固螺栓17配合的U型开口，上端用螺帽来固定钩尾框框板31的中前部；

为了保证钩尾框3的定位准确性，可在铣床工作台1上放置第一垫块22和第二垫块23，将第一垫块22和第二垫块23分别放置在钩尾框3的前后两端下方，第一支柱4和第二支柱5可分别固定在第一垫块22两端，这样就避免在铣床工作台1上打孔固定第一支柱4和第二支柱5；所述第一支柱4和第二支柱5上端均设有凸台18，所述T型定位块6两端设有与凸台18相配合的卡槽19，所述T型定位块6的中部顶杆7端部设有顶柱20，所述顶柱20与中部顶杆7螺纹连接，通过调整顶杆7与顶柱20的相对位置来实现精确定位。

具体操作步骤如下：

（一）安装夹具：将钩尾框加工夹具安装在铣床工作台1上；

（二）安装钩尾框：在铣床工作台1上放置好第一垫块22和第二垫块23，利用天车将钩尾框3吊至第一垫块22和第二垫块23上并与铣床工作台1垂直，确定水平加工基准；将加工过的框板31一侧面与两个定位销2接触，将T型定位块6插到第一支柱4和第二支柱5上，调整顶柱20使其顶住加工好的钩尾框3尾部内端面，完成钩尾框3的定位；将第二压板16放置到下方框板31上、并使其两端的U型开口卡住紧固螺栓17，锁紧螺帽用第二压板16压紧钩尾框3中前部，将第一压板12沿长形孔13推至钩尾框3尾部上方，拧紧锁紧螺栓14上的螺母15用第一压板12压紧钩尾框3尾部，完成钩尾框3的固定；

（三）钩尾框尾部内弯角加工：调整升降卧式铣床使其两侧铣刀24置于钩尾框3尾部内弯角加工起始位置，在控制面板上编好加工程序，确定铣刀起止位置、运动轨迹、转速及进给量，启动升降卧式铣床，即可一次性完成钩尾框尾部内弯角加工及框板内侧面内弯角的清根；

（四）卸钩尾框：加工完成后，松开螺母和螺帽，将第一压板12和第二压板16移开，将T型定位块6卸下来，清理铣床工作台1面上的铁屑，利用天车将加工完毕的钩尾框3调离。

为了保证第一压板12压紧钩尾框3的牢固性，所述第一压紧机构8的立柱11上端还设有导柱25，所述导柱25设置在锁紧螺栓14后方，所述锁紧螺栓14与导柱25连线与长形孔13中心线在同一直线上，所述导柱25上端设有与长形孔13配合的台圆，第一压板12一端架设在导柱25上、另一端放置在钩尾框3上方中部，中间用螺母15锁紧，实现钩尾框3尾部的固定；所述立柱11两侧对称设有加强筋26立柱11进行加固。

综上所述，本发明具有工艺简单、工装夹具安装方便、定位准确、加工精度高的优点，采用第一垫块和第二垫块调整钩尾框水平加工基准，利用两个定位销和T型定位块对钩尾框进行定位，第一夹紧机构和第二夹紧机构对钩尾框尾部和中前部进行固定，利用升降卧式铣床一次性完成钩尾框尾部内弯角加工及框板内侧面内弯角的清根，保证了加工质量，大大提高了生产效率。利用升降卧式铣床取代了数控机床加工，优化了生产工艺，节约了固定资产购置成本和生产成本。

Claims (2)

1.一种钩尾框尾部内弯角加工方法，其特征在于，使用一种钩尾框加工夹具加工钩尾框两内弯角及对内弯角与框板内侧面交界处进行清根，该钩尾框加工夹具包括对钩尾框（3）定位的两个定位销（2）和一个T型定位块（6）、第一压紧机构（8）及第二压紧机构（9），所述T型定位块（6）两端分别与第一支柱（4）和第二支柱（5）活动连接、中部顶杆（7）与加工好的钩尾框（3）尾部内端面接触，两个定位销（2）设置在其中一个铣刀（24）一侧、且两定位销（2）连线与第一支柱（4）和第二支柱（5）的连线相互垂直；所述第一压紧机构（8）包括设置在铣床工作台（1）上的底座（10）和立柱（11），所述立柱（11）上端设有锁紧螺栓（14）和第一压板（12），所述锁紧螺栓（14）贯穿第一压板（12）中部的长形孔（13），通过螺母（15）与锁紧螺栓（14）将第一压板（12）压紧在钩尾框（3）尾部上端中部，所述第二压紧机构（9）包括第二压板（16）和两个紧固螺栓（17），两个紧固螺栓（17）固定在铣床工作台（1）上、且分别与第一支柱（4）和第二支柱（5）对应，所述第二压板（16）两端设有与紧固螺栓（17）配合的U型开口，上端用螺帽来固定钩尾框框板（31）的中前部；

还包括第一垫块（22）和第二垫块（23），第一垫块（22）和第二垫块（23）均放置在铣床工作台（1）上、且分别放置在钩尾框（3）的前后两端，第一支柱（4）和第二支柱（5）分别固定在第一垫块（22）两端；所述第一支柱（4）和第二支柱（5）上端均设有凸台（18），所述T型定位块（6）两端设有与凸台（18）相配合的卡槽（19），所述T型定位块（6）的中部顶杆（7）端部设有顶柱（20），所述顶柱（20）与中部顶杆（7）螺纹连接；

操作步骤如下：

安装夹具：将钩尾框加工夹具安装在铣床工作台（1）上；

安装钩尾框：在铣床工作台（1）上放置好第一垫块（22）和第二垫块（23），利用天车将钩尾框（3）吊至第一垫块（22）和第二垫块（23）上并与铣床工作台（1）垂直，确定水平加工基准；将加工过的框板（31）一侧面与两个定位销（2）接触，将T型定位块（6）插到第一支柱（4）和第二支柱（5）上，调整顶柱（20）使其顶住加工好的钩尾框（3）尾部内端面，完成钩尾框（3）的定位；将第二压板（16）放置到下方框板（31）上、并使其两端的U型开口卡住紧固螺栓（17），锁紧螺帽用第二压板（16）压紧钩尾框（3）中前部，将第一压板（12）沿长形孔（13）推至钩尾框（3）尾部上方，拧紧锁紧螺栓（14）上的螺母（15）用第一压板（12）压紧钩尾框（3）尾部，完成钩尾框（3）的固定；

钩尾框尾部内弯角加工：调整升降卧式铣床使其两侧铣刀（24）置于钩尾框（3）尾部内弯角加工起始位置，在控制面板上编好加工程序，确定铣刀起止位置、运动轨迹、转速及进给量，启动升降卧式铣床，即可一次性完成钩尾框尾部内弯角加工及框板内侧面内弯角的清根；

卸钩尾框：加工完成后，松开螺母和螺帽，将第一压板（12）和第二压板（16）移开，将T型定位块（6）卸下来，清理铣床工作台（1）面上的铁屑，利用天车将加工完毕的钩尾框（3）调离。

2.根据权利要求1所述的钩尾框尾部内弯角加工方法，其特征在于，所述第一压紧机构（8）的立柱（11）上端还设有导柱（25），所述导柱（25）设置在锁紧螺栓（14）后方，所述锁紧螺栓（14）与导柱（25）连线与长形孔（13）中心线在同一直线上，所述导柱（25）上端设有与长形孔（13）配合的台圆，所述立柱（11）两侧对称设有加强筋（26）。