CN107127597B - 车顶加工定位辅助工装及基于该工装的车顶整体加工方法 - Google Patents

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Abstract

车顶加工定位辅助工装及基于该工装的车顶整体加工方法属于轨道车辆车顶结构的整体制造装置和制造方法领域，该工装包括中部圆弧板通槽定位机构和车顶盲孔正装快速定位机构，所述中部圆弧板通槽定位机构包括底座、垂向高度导轨、垂向滑块、高度调整气缸、铰轴座和通槽定位压板，所述铰轴座包括铰轴底座板、通槽定位压板转轴、铰轴座第二转轴，所述通槽定位压板包括铰轴连接板和T字形通槽定位块。本发明所改进后的工艺步骤大幅简化，组对焊接工序简单高效、定尺测量工艺快捷精确，为提高工作效率和创造经济效益提供新的途径。

Description

车顶加工定位辅助工装及基于该工装的车顶整体加工方法
技术领域
本发明属于轨道车辆车顶结构的整体制造装置和制造方法领域，具体涉及一种车顶加工定位辅助工装及基于该工装的车顶整体加工方法。
背景技术
定尺，即工件上图纸理论尺寸所给定的已知长度或由工艺需求所给定的已知尺寸，该专业术语是一种列车大部件机加工领域公知而惯用的简称。
车顶结构主要是指由五块长条铝合金型材拼接组焊所形成的轨道车辆圆弧型棚顶整体结构。如图1和图2所示，该车顶结构包括中部圆弧板1、两个过渡圆弧板2和两个斜面圆弧板3，中部圆弧板1位于车顶结构的中线上，两个过渡圆弧板2对称地焊接在中部圆弧板1的两侧，每个斜面圆弧板3均与一个对应的过渡圆弧板2外侧焊接固连。如图3至图9所示，完全组焊后的车顶结构毛坯件的外端面形成一个圆滑过渡的整体圆弧面，其中，中部圆弧板1的外部圆弧面与过渡圆弧板2的外部圆弧面共同形成外侧圆弧面小角度插接焊缝C，中部圆弧板1的内侧端面与过渡圆弧板2的内侧端面共同形成内侧小角度插接焊缝A，斜面圆弧板3的外侧圆弧面与过渡圆弧板2的外侧圆弧面共同形成外侧圆弧面大角度搭接焊缝D，斜面圆弧板3的内侧端面与过渡圆弧板2的内侧端面共同形成内侧大角度搭接焊缝B。中部圆弧板1的内侧端面中心设有中部圆弧板通槽1-1，在过渡圆弧板2上临近内侧大角度搭接焊缝B的内侧端面上设有过渡圆弧板通槽2-1。斜面圆弧板3的内侧端面是坡面3-2，在坡面3-2的上部设有斜面圆弧板通槽3-1。
如图7所示，按照车顶结构的图纸理论设计要求，通常把中部圆弧板通槽1-1的通槽底面中心设定为车辆圆弧型棚顶整体结构的水平加工基准的原点O，把中部圆弧板通槽1-1中线的延长线方向设定为水平加工基准的X轴方向，原点O位于车顶纵向延伸方向的中心，然后，据此原点O的位置进一步确定车顶结构左右两侧的水平Y轴方向，垂直于圆弧板通槽1-1的通槽底面中心的竖直方向作为加工基准的Z轴方向。如图2至图4所示，按照车顶结构的图纸理论设计要求，两条过渡圆弧板通槽2-1关于中部圆弧板通槽1-1的中线左右对称，两条斜面圆弧板通槽3-1也关于中部圆弧板通槽1-1的中线左右对称。斜面圆弧板3上的坡面3-2与XOY平面的夹角应符合预设标准角度α1。此外，按照车顶结构的图纸理论设计要求，组焊后的车顶结构上还需包括空调窗4、两个新风口3-2-1和中部圆弧板通孔1-2以及围绕在中部圆弧板通孔1-2周围的四个工艺盲孔1-3，四个工艺盲孔1-3呈矩形分布，中部圆弧板通孔1-2位于该矩形的短边中线的黄金分割点上。如图8至图9所示，空调窗4为矩形镂空窗口，其几何中心O1必须在车顶结构的XOZ平面上，空调窗4的中心O1点在X轴水平距离K3以及空调窗4自身的矩形开窗尺寸均是已知量，它们均由工艺师根据图纸理论尺寸要求实测并确定。仍如图8至图9所示，中部圆弧板通孔1-2也位于车顶结构的XOZ平面上，其开孔位置需将对应位置上的中部圆弧板通槽1-1截断一个缺口并对原有的槽口进行清根打磨，然后对该位置处的中部圆弧板1进行贯穿钻孔机加工，形成中部圆弧板通孔1-2，中部圆弧板通孔1-2在X轴上的到原点O的水平距离K1是已知量，其由工艺师根据图纸理论尺寸的要求进行定尺实测后确定。如图8和图9以及图11和图12所示，新风口3-2-1的机加工位置位于斜面圆弧板3的坡面3-2上，新风口3-2-1沿X轴方向上的起点到X轴原点O距离K2是已知量，其由工艺师根据图纸理论尺寸要求实测并确定。新风口机加工的铣削轮廓为矩形，其X轴宽度也是图纸给定的已知量，但如图11和图12所示，其铣削方向需垂直于坡面3-2在其图纸理论位置所在的平面，新风口机加工在坡面3-2所在的YOZ平面内沿斜坡方向上的铣削宽度为K0，该宽度K0必须以n1点作为起点并沿着坡面3-2的斜坡方向上延伸至坡面3-2的轮廓线外部，并且，n1点的位置确定方法按照如下方式：首先确定斜面圆弧板通槽3-1的靠进XOZ平面的外侧壁与坡面3-2的直角交点m1点，再以m1点为起点并沿着坡面3-2方向量出线段长度为E的给定距离，即可确定出长度为E的线段m1n1，进而确定铣削宽度K0的起始点位置。
现有对车顶结构进行组焊和机加工所采用的机床设备包括由多组圆弧板定位机构共同形成的整体机加定位工装，圆弧板定位机构如图13至图14所示，其包括Y向导轨9、两个Y向间距调整推力缸5、两个高度调整基座6、两个端面压紧机构7和两个圆弧面支撑座8，圆弧面支撑座8是带有圆弧标尺的支撑基座8-2和两个圆弧支撑端面8-1，圆弧支撑端面8-1的倾斜角度可以由支撑基座8-2进行调节。端面压紧机构7的活塞缸前端设有斜面圆弧板通槽压块7-1。圆弧支撑端面8-1包括与车顶结构上、下表面分别匹配的凸模和凹模两种可更换结构；如图14至图15所示，现有对车顶结构进行组焊和机加工的工艺方法包括如下步骤：斜面圆弧板通槽压块7-1与内侧大角度搭接焊缝B相匹配的凸模定位压块和与车顶结构上匹配的凹模圆弧板两种可更换结构；
步骤一：分别单独制造完全符合图纸理论尺寸要求的中部圆弧板1、两个过渡圆弧板2和两个斜面圆弧板3，其具体包括如下子步骤：
步骤1.1：如图15所示，直接照安空调窗两侧的按中部圆弧板1的长、短不同两种定尺分别对中部圆弧板1、以及长、短不同的两种过渡圆弧板2加工下料，较短的过渡圆弧板2沿X轴方向对称布置在较短的中部圆弧板1的两侧，其三者靠近空调窗4的端部共线对齐，较长的过渡圆弧板2对称布置在较长的中部圆弧板1的两侧；
步骤1.2：将步骤1.1所述的较短的过渡圆弧板2均与较短的中部圆弧板1正反面焊接，形成较短的车顶三块板并共同形成空调窗4的一个X轴方向上的窗框；将较长的过渡圆弧板2均与较长的中部圆弧板1正反面焊接，形成较长的车顶三块板，其三者共同形成空调窗4的另一个X轴方向上的窗框；
步骤1.3：将步骤1.2所述长、短两种车顶三块板分别进行加工，在圆弧面朝下的反装姿态下，对完整的车顶结构上中部圆弧板通槽1-1进行截断、清根工艺处理；较长的车顶三块板还需要二次翻转，进行定尺测量后加工中部圆弧板通孔1-2；
步骤1.4：单独制造完全符合图纸理论长度尺寸要求的两个斜面圆弧板3单件，从而在忽略焊接变型的情况下，直接沿用对应图纸理论上的新风口3-2-1在XYZ直角坐标系上所对应的空间位置，分别对两块斜面圆弧板3进行新风口3-2-1的加工；再在翻转后对空调口进行加工，该斜面圆弧板3另需其它的对应定位设备和工序，而不是在如图13至图14所示圆弧板定位机构上完成；
步骤二：在反装状态下，将步骤1.2所述长、短两种车顶三块板均与两个斜面圆弧板3整体组对焊接，形成图15和图16所示的一个反装状态下的车辆圆弧型棚顶的车顶整体结构；
步骤三：将步骤二所述完整的车顶整体结构翻转至如图10所示的正装状态，将圆弧支撑端面8-1由凹模圆弧板更换为凸模圆弧板，且将斜面圆弧板通槽压块7-1更换为凹模圆弧板，并使更换后的斜面圆弧板通槽压块7-1的凹模圆弧板分别避让开两条过渡圆弧板通槽2-1和两条斜面圆弧板通槽3-1，以便利用整体机加定位工装对车顶整体结构进行重新装夹定位，再分别完成对两条外侧圆弧面小角度插接焊缝C和两条外侧圆弧面大角度搭接焊缝D的正式焊接作业。
步骤四：如图9和图10所示，在正装状态车顶整体结构上依据中部圆弧板通孔1-2的位置和中部圆弧板通槽1-1的相对位置关系，分别测量确定所需的开设的四个盲孔1-3的开孔位置，并逐一进行对应四个工艺盲孔的钻孔加工。
然而，上述现有的整体组焊后的车顶整体结构进入加工工位后，其由多组圆弧板定位机构所共同形成的整体机加定位工装不具备对车顶整体结构上XOZ平面精确的定位功能，因此，整体组焊后的车顶整体结构工件的坐标系与机床坐标系存在扭曲偏差，其二者各自坐标系的X轴不能平行，即使通过常用的侧向压紧的方式校正车顶整体结构力求使工件坐标系X轴与机床坐标系X轴平行，但车顶整体结构圆弧面的实际位置也与理论坐标系位置偏差也多存在0-5mm变化，对数控编程加工造成了极大的困难。
其次，如图17所示，在车顶整体组焊后，受到焊接变形的影响，致使先前在步骤1.4中对两块斜面圆弧板3所分别开设的新风口3-2-1发生较大的位置偏移，斜面圆弧板3上的坡面3-2与水平Y轴水平面的夹角的实际角度值为α2，而非图纸理论尺寸所预设标准值α1，致使如图18所示的新风口3-2-1的铣削开窗角度与理论值存在角度为△α的偏差，不能严格符合图纸理论尺寸、角度以及位置要求，而且，焊接变形还会导致两个新风口3-2-1无法关于车顶整体结构上实际的XOZ左右对称。
再次，现有步骤一需要分别单独制造完全符合图纸理论尺寸要求的中部圆弧板1、两个过渡圆弧板2和两个斜面圆弧板3，且中部圆弧板1、两个过渡圆弧板2还要进一步分别截断为较长和较短的两种长度，这使得每一块板都需要进行精确的长度测量和截断机加工，并给其五块板材彼此组对时的精度提出较高要求，拼接效率低下，劳动强度大，然而，由其七者共同组焊所形成的车顶整体结构依然会因焊接变形而发生尺寸偏差，其依然无法保障后续加工的定位精度，致使前期的精确长度测量加工失去意义。况且，采用分块加工再组焊成整体的方式不利于尺寸链之间整体定位数据的保证，对型材组对所提出的技术难度较高，型材端部焊缝起弧、收弧处的焊缝质量也较差。
最后，在步骤四中对完整的车顶整体结构翻转至正装状态以后，对应四个工艺盲孔1-3开设位置的测量定位也较为繁琐，定位精度差，作业效率低，定位精度也难以得到有效保障。
另外，雷尼绍测量系统是机械加工领域公知的高精度自动位置度测量系统，但针对不同特种工件的实际测绘编程工作需要根据所针对特种工件的实际尺寸和误差精度单独进行，由于原有轨道车辆车顶结构的整体制造工装极为庞大，结构复杂、安装定位变形和焊接变形情况多种多样，致使此前无法直接总结较好的一般测绘特征，从而无法为雷尼绍测量系统的使用提供有效简洁的特种测绘编程依据，进而致使其无法直接应用于现有的轨道车辆车顶结构的整体制造工艺中。
发明内容
为了解决现有由多组圆弧板定位机构所共同形成的整体机加定位工装不具备对车顶整体结构上XOZ平面精确的定位功能，其对整体组焊后的车顶圆弧面的实际位置确定方法忽略了焊接变形的影响，因此其定位效果与理论坐标系位置存在数据偏差，不能很好地满足数控编程加工的需求。而受到该焊接变形的影响，现有工艺对新风口的铣削开窗角度也与理论值存在偏差，导致两个新风口无法对称。现有工艺单独制造完全符合图纸理论尺寸的五块板件需要分别进行精确的长度测量和截断机加工，其给彼此组对时的精度提出较高要求，拼接效率低下，并且由于焊接后的变形尺寸偏差，导致该方法依然无法保障后续加工的定位精度，致使前期的精确长度测量加工失去意义。
此外，现有工艺的多种圆弧板部件需要配合划线机完成共计十四次在定位工装上进行夹紧定位和测量过程，并且，其中间步骤还包括半成品部件需要共计六次的反复的翻转工序才能实现正、反面焊缝的全部焊接，而该直接沿用对应图纸理论上的新风口在XYZ直角坐标系上所对应的空间位置，分别对两块斜面圆弧板进行新风口加工的方式，也大大增加了焊接和测量次数，并对焊缝起弧、收弧处的工件品质造成负面影响，其步骤繁琐、效率低下，工艺流程不合理。并且，车顶整体结构翻转至正装状态以后，在正装状态下所需开设的四个盲孔的开设位置的测量定位也较为繁琐，定位精度差，作业效率低的技术问题，本发明提供一种车顶加工定位辅助工装及基于该工装的车顶整体加工方法。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
车顶加工定位辅助工装，其包括中部圆弧板通槽定位机构和车顶盲孔正装快速定位机构，所述中部圆弧板通槽定位机构包括底座、垂向高度导轨、垂向滑块、高度调整气缸、铰轴座和通槽定位压板，所述垂向高度导轨和高度调整气缸的下端均垂直固连于底座上，高度调整气缸的轴向与垂向高度导轨平行，垂向滑块与垂向高度导轨滑动连接；所述铰轴座包括铰轴底座板、通槽定位压板转轴、铰轴座第二转轴，铰轴底座板与垂向滑块固连；高度调整气缸包括活塞机构和套环，套环固连于活塞机构的活塞杆顶端，套环与铰轴座第二转轴同轴固连，活塞机构的活塞杆的旋转轴与铰轴座第二转轴的旋转轴垂直且共面；所述通槽定位压板包括铰轴连接板和T字形通槽定位块，T字形通槽定位块垂直固连于铰轴连接板的上端并垂直于铰轴座第二转轴；铰轴连接板的下端垂直固连于通槽定位压板转轴的中段；
T字形通槽定位块的T字形竖直块的宽度与中部圆弧板通槽的宽度相同，其T字形竖直块的高度小于等于中部圆弧板通槽的深度；
所述车顶盲孔正装快速定位机构包括四盲孔统一定位样板、中部圆弧板通孔插销、中部圆弧板通槽辅助定位块和辅助定位块螺栓，四盲孔统一定位样板上开设有四个盲孔样板通孔，四个盲孔样板通孔彼此之间的相对位置呈矩形分布，其彼此之间的相对位置关系符合四个工艺盲孔的图纸理论尺寸的要求；中部圆弧板通孔插销垂直固定在四盲孔统一定位样板中部，且中部圆弧板通孔插销的圆心位于四个盲孔样板通孔所呈矩形的短边中线的黄金分割点上；所述中部圆弧板通孔插销上段的侧壁上设有垂直于中部圆弧板通孔插销轴向的辅助定位块螺栓孔，辅助定位块螺栓孔的轴向垂直于四个盲孔样板通孔所呈矩形的长边；中部圆弧板通孔插销的前端穿过辅助定位块螺栓孔并与中部圆弧板通槽辅助定位块的侧壁垂直固连，中部圆弧板通槽辅助定位块的宽度与中部圆弧板通槽的宽度相同，中部圆弧板通槽辅助定位块的厚度等于中部圆弧板通槽的深度，中部圆弧板通槽辅助定位块的侧壁平行于四个盲孔样板通孔所呈矩形的短边的中线。
基于上述车顶加工定位辅助工装的车顶整体加工方法，其包括如下步骤：
步骤一：将初始的中部圆弧板原料件、两个过渡圆弧板原料件和两个斜面圆弧板原料件均截断为长度超过图纸理论尺寸要求而预留有加工余量的毛坯件，将中部圆弧板、两个过渡圆弧板和两个斜面圆弧板组焊成车顶整体毛坯件；
步骤二：将两个中部圆弧板通槽定位机构对称地固连于旧有整体机加定位工装的X轴线所在的工作台上，并使两个中部圆弧板通槽定位机构的间距恰等于步骤一所述中部圆弧板的毛坯件的实际长度值；
步骤三：将步骤一所述车顶整体毛坯件落入带有中部圆弧板通槽定位机构的整体机加定位工装中，对车顶进行整体加工，其具体包括如下子步骤：
步骤3.1：将车顶整体毛坯件以反装姿态落入旧有整体机加定位工装的X轴上；
步骤3.2：分别启动两个中部圆弧板通槽定位机构上各自的高度调整气缸，使气缸沿垂向高度导轨推动铰轴座升高至工作高度，然后手动翻转通槽定位压板，并使两个T字形通槽定位块分别插入其各自所对应的中部圆弧板毛坯件两端的中部圆弧板通槽内；
步骤3.3：将圆弧支撑端面设置为凹模圆弧板、将斜面圆弧板通槽压块设置为凸模定位压块，对反装车顶整体毛坯件进行定位和压紧；
步骤四：确立以旧有整体机加定位工装的自身坐标系为基础并与反装车顶整体大部件自身的坐标系完全重合统一的新的加工基准三轴坐标系XYZ，以旧有整体机加定位工装自身的X轴和Y轴交点建立XOY直角坐标系，从而确定Z轴的原点O在XOY平面上的位置，然后在O点的铅垂方向上测量中部圆弧板毛坯的距离地面的水平高度，从而确定O点在竖直方向上的高度，进而确立了以旧有整体机加定位工装的自身坐标系为基础并与反装车顶整体大部件自身的坐标系完全重合统一的新的加工基准三轴坐标系XYZ；此后，对步骤3.3所述以反装姿态落入旧有整体机加定位工装上的中部圆弧板的右端进行截断，使其总长度符合图纸理论尺寸的要求，再分别对两个过渡圆弧板的毛坯件和两个斜面圆弧板的毛坯件的右端均进行截断，使其与中部圆弧板的右端长度一致；
步骤五：设在步骤四所述反装车顶整体大部件上的斜面圆弧板通槽外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的真实空间坐标点为m2(z2，y2)；设斜面圆弧板的坡面于XOY水平面的真实空间倾角为α2；并且设在此实际的反装车顶整体大部件上的新风口机加工在平行于坡面方向上的铣削宽度的真实空间起点为n2(z4，y4)；则在反装车顶整体大部件上开设新风口的工序具体包括如下子步骤：
步骤5.1：在步骤四所述新的加工基准三轴坐标系下按照图纸理论尺寸的要求分别对中部圆弧板通槽和两条过渡圆弧板通槽分别进行定尺测量并在给定位置进行截断、清根工艺处理；
步骤5.2：在步骤5.1所述清根处理后的中部圆弧板通槽上沿X轴方向距离原点O的长度为K1的位置处开设贯通的中部圆弧板通孔；
步骤5.3：利用雷尼绍测量系统的探针对步骤5.2所述清根处理后的中部圆弧板通槽上的原点O所在的位置进行测量，此后继续用雷尼绍测量探针分别测量中部圆弧板通槽外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的空间位置F1、两条过渡圆弧板通槽外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的空间位置F2以及斜面圆弧板通槽外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的真实空间坐标点m2(z2，y2)，从而将新的加工基准三轴坐标系的XOY平面位置和原点O的位置、五个滑槽各自Y轴方向上的空间距离值以及真实空间坐标点m2在YZ坐标平面上的空间坐标值均输入到雷尼绍测量系统的虚拟空间坐标系中；
步骤5.4：使雷尼绍测量系统的探针沿着斜面圆弧板的坡面在YOZ平面上多次测量，从而测量出斜面圆弧板的坡面的真实空间倾角α2，并通过减法计算求得坡面与水平Y轴水平面预设标准角度α1与其真实空间倾角α2的差值△α；
步骤5.5：以步骤5.3所述斜面圆弧板通槽外侧壁边缘的直角根部真实的空间坐标点m2(z2，y2)为起点，使雷尼绍测量系统的探针沿着斜面圆弧板的坡面以α2的水平倾角向下移动给定的长度E，从而确定出铣削宽度的真实空间起点为n2(z4，y4)的实际位置；
步骤5.6：以步骤5.5所述n2(z4，y4)为起点，在线段n2m2延长线上测量出给定的长度K0，即可确定出对实际倾斜的斜面圆弧板通槽的铣削宽度终点位置和开设新风口在YOZ平面内的铣削跨度范围；
步骤5.7：以原点O所在的YOZ平面为起点，按照新风口在X轴向上的图纸理论位置测量出水平距离K2，从而确定出新风口在X轴向上的的铣削起点坐标；
步骤5.8：将旧有整体机加定位工装上的铣削设备的铣削倾角跟随角度α1到倾角α2的转角方向调整变化△α角度差值增量；将步骤5.3至步骤5.7所述由雷尼绍测量系统测量所得的空间坐标数据均输入至旧有整体机加定位工装中，并对机加设备进行编程，此后，分别对步骤四所述反装车顶整体大部件上的两块斜面圆弧板进行消除变形和装夹误差后的新风口的开窗铣削作业；
步骤六：在反装车顶整体大部件上开设空调窗，具体包括如下子步骤：
步骤6.1：以原点O所在的YOZ平面为起点，由雷尼绍测量系统按照空调窗在X轴向上的图纸理论中心O1的位置，测量出水平距离K3；
步骤6.2：以步骤6.1所述的O1为矩形的对角线交点，按照空调窗矩形轮廓图纸理论尺寸确定其铣削的长度和宽度起止点；
步骤6.3：将步骤6.1和步骤6.2所述由雷尼绍测量系统测得的空调窗加工长、宽起止点跨度数据以及O1的坐标数据均输入至旧有整体机加定位工装中，并对机加设备进行编程，此后，即可完成对步骤四所述反装车顶整体大部件上的空调窗进行消除变形和装夹误差后的开窗铣削作业；
步骤七：在正装车顶整体大部件上完成四个工艺盲孔的快速定位和钻孔加工作业，其具体包括如下子步骤：
步骤7.1：分别手动翻转两个T字形通槽定位块并将其二者从所插入的对应的中部圆弧板通槽内翻转取出，然后启动两个中部圆弧板通槽定位机构上各自的高度调整气缸，使气缸沿垂向高度导轨带动铰轴座回落至自然高度；
步骤7.2：将圆弧支撑端面替换为凸模圆弧板、将斜面圆弧板通槽压块替换为凹模圆弧板，并用天车将反装姿态下的车顶整体大部件翻转为正装姿态；
步骤7.3：将车顶盲孔正装快速定位机构上的辅助定位块螺栓连同中部圆弧板通槽辅助定位块均从中部圆弧板通孔插销上卸下，然后将中部圆弧板通孔插销从反装状态的中部圆弧板通槽的下方向上穿过步骤5.2所述的中部圆弧板通孔；
步骤7.4：将中部圆弧板通槽辅助定位块平行嵌入中部圆弧板通槽内，并用辅助定位块螺栓重新将中部圆弧板通槽辅助定位块与中部圆弧板通孔插销固连；
步骤7.5：按照步骤7.3所述由四个盲孔样板通孔所对应确定的四个盲孔的位置，按照给定的深度分别完成对所述的四个工艺盲孔的钻孔加工。
本发明的有益效果是：该车顶加工定位辅助工装及基于该工装的车顶整体加工方法通过在旧有整体机加定位工装的X轴轴线两端分别增设一个用于对中部圆弧板通槽进行定位的中部圆弧板通槽定位机构来实现优先完成中部圆弧板的X轴与旧有整体机加定位工装的X轴合并统一定位基准的作业，再以中部圆弧板参考基准分别向其两侧顺次组对和定位两个过渡圆弧板毛坯件以及两个斜面圆弧板毛坯件，从而确立了以旧有整体机加定位工装的自身坐标系为基础并与反装车顶整体大部件自身的坐标系完全重合统一的新的加工基准三轴坐标系XYZ，在此基础上全面更新的车顶整体大部件新方法可以一次性克服了此前分件加工，统一拼接组焊的旧有工艺中焊接变形大、定位精度差、众多定尺测量工序繁杂低效以及整体机加定位工装的自身坐标系与工件实际变形后的定位坐标系不统一，机加工误差大，应用雷尼绍测量系统测绘角度变化等一系列问题，在此基础上，本发明所改进后的工艺步骤大幅简化，组对焊接工序简单高效、定尺测量工艺快捷精确，为提高工作效率和创造经济效益提供新的途径。
中部圆弧板通槽定位机构的结构简单精巧，支座成本低廉，其T字形通槽定位块使用方法简单，定位过程快捷准确，其由高度调整气缸作为升降高度调整的动力来源，并由铰轴座带动通槽定位压板和垂向滑块仅沿垂向高度导轨的方向做竖直升降动作，并可在的正装状态时回落至较低的安全高度，避免对其造成干涉和阻碍。
此外，本发明的车顶盲孔正装快速定位机构充分利用了中部圆弧板通孔以及围绕在中部圆弧板通孔周围的四个工艺盲孔的各自的图纸理论尺寸位置和相对位置关系特征，从而有针对性地研发了带有四个盲孔样板通孔的快速可拆卸四盲孔统一定位样板，从而为四个工艺盲孔的测量定位和加工作业提供简单快捷的新途径。此外，将车顶盲孔正装快速定位机构的中部圆弧板通孔插销端头倒立装配在地面基座上之后，其还可以用于对正装车顶整体大部件的快速定位。
附图说明
图1是轨道车辆圆弧型棚顶整体结构拼接前的横截面结构示意图；
图2是图1中I部分的局部放大图；
图3是轨道车辆圆弧型棚顶整体结构的横截面结构示意图；
图4是图3中II部分的局部放大图；
图5是本发明反装姿态下的车顶整体毛坯件的俯视图；
图6是本发明正装姿态下的车顶整体毛坯件的俯视图；
图7是图纸理论尺寸所规定的新风口的铣削位置原理图；
图8是正装姿态下的轨道车辆圆弧型棚顶整体结构的俯视图；
图9是反装姿态下的轨道车辆圆弧型棚顶整体结构的俯视图；
图10是图8中III部分的局部放大图；
图11是图7的原理简化示意图；
图12是图11的端部的局部放大示意图；
图13是一个旧有圆弧板定位机构的主视图；
图14是一个旧有圆弧板定位机构的俯视图；
图15是由多组旧有圆弧板定位机构共同构成的机床设备的整体部件和应用示意图；
图16是图15中的A-A剖面示意图；
图17是斜面圆弧板的坡面在实际装夹定位后产生的角度误差原理示意图；
图18是新风口的铣削角度产生定位误差的原理示意图；
图19是本发明车顶整体组焊定位辅助工装中的中部圆弧板通槽定位机构的立体图；
图20是本发明车顶整体组焊定位辅助工装中的车顶盲孔正装快速定位机构的立体图；
图21是本发明中部圆弧板通槽定位机构的应用示意图；
图22是图21的B-B剖面示意图；
图23是图22中IV部分的局部放大图；
图24是本发明新风口机铣削宽度的真实空间起点为n2的确定方法原理图；
图25是本发明新风口机铣削宽度K0及其法向的确定方法原理图；
图26是本发明用雷尼绍测量系统分别对中部圆弧板通孔K0、新风口起点K1、空调窗中心O1、以及中部圆弧板毛坯件长度的截断位置K5各自到原点O点距离进行测量原理图；
图27是图19的主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明的车顶加工定位辅助工装包括中部圆弧板通槽定位机构10和车顶盲孔正装快速定位机构11，如图19或图27所示，中部圆弧板通槽定位机构10包括底座10-1、垂向高度导轨10-2、垂向滑块10-3、高度调整气缸10-4、铰轴座10-5和通槽定位压板10-6，垂向高度导轨10-2和高度调整气缸10-4的下端均垂直固连于底座10-1上，高度调整气缸10-4的轴向与垂向高度导轨10-2平行，垂向滑块10-3与垂向高度导轨10-2滑动连接。铰轴座10-5包括铰轴底座板10-5-1、通槽定位压板转轴10-5-2、铰轴座第二转轴10-5-3，铰轴底座板10-5-1与垂向滑块10-3的端面固连。高度调整气缸10-4包括活塞机构10-4-1和套环10-4-2，套环10-4-2固连于活塞机构10-4-1的活塞杆顶端，套环10-4-2与铰轴座第二转轴10-5-3同轴固连，活塞机构10-4-1的活塞杆的旋转轴与铰轴座第二转轴10-5-3的旋转轴垂直且共面。通槽定位压板10-6包括铰轴连接板10-6-1和T字形通槽定位块10-6-2，T字形通槽定位块10-6-2垂直固连于铰轴连接板10-6-1的上端并垂直于铰轴座第二转轴10-5-3。铰轴连接板10-6-1的下端垂直固连于通槽定位压板转轴10-5-2的中段。
如图20所示，T字形通槽定位块10-6-2的T字形竖直块的宽度与中部圆弧板通槽1-1的宽度相同，其T字形竖直块的高度小于等于中部圆弧板通槽1-1的深度。
如图20所示，车顶盲孔正装快速定位机构11包括四盲孔统一定位样板11-1、中部圆弧板通孔插销11-2、中部圆弧板通槽辅助定位块11-3和辅助定位块螺栓11-4，四盲孔统一定位样板11-1上开设有四个盲孔样板通孔11-1-1，四个盲孔样板通孔11-1-1彼此之间的相对位置呈矩形分布，其彼此之间的相对位置关系符合四个工艺盲孔1-3的图纸理论尺寸的要求。中部圆弧板通孔插销11-2垂直固定在四盲孔统一定位样板11-1中部，且中部圆弧板通孔插销11-2的圆心位于四个盲孔样板通孔11-1-1所呈矩形的短边中线的黄金分割点上。中部圆弧板通孔插销11-2上段的侧壁上设有垂直于中部圆弧板通孔插销11-2轴向的辅助定位块螺栓孔，辅助定位块螺栓孔的轴向垂直于四个盲孔样板通孔11-1-1所呈矩形的长边。中部圆弧板通孔插销11-2的前端穿过辅助定位块螺栓孔并与中部圆弧板通槽辅助定位块11-3的侧壁垂直固连，中部圆弧板通槽辅助定位块11-3的宽度与中部圆弧板通槽1-1的宽度相同，中部圆弧板通槽辅助定位块11-3的厚度等于中部圆弧板通槽1-1的深度，中部圆弧板通槽辅助定位块11-3的侧壁平行于四个盲孔样板通孔11-1-1所呈矩形的短边的中线。
本发明的基于车顶加工定位辅助工装的车顶整体加工方法包括如下步骤：
步骤一：将初始的中部圆弧板原料件、两个过渡圆弧板原料件和两个斜面圆弧板原料件均截断为长度超过图纸理论尺寸要求而预留有加工余量的毛坯件，将中部圆弧板1、两个过渡圆弧板2和两个斜面圆弧板3组焊成车顶整体毛坯件；
步骤二：如图21和图22所示，将两个中部圆弧板通槽定位机构10对称地固连于旧有整体机加定位工装的X轴线所在的工作台上，并使两个中部圆弧板通槽定位机构10的间距恰等于步骤一所述中部圆弧板1的毛坯件的实际长度值；
步骤三：将步骤一所述车顶整体毛坯件落入带有中部圆弧板通槽定位机构10的整体机加定位工装中，对车顶进行整体加工，其具体包括如下子步骤：
步骤3.1：如图21和图22所示，将车顶整体毛坯件以反装姿态落入旧有整体机加定位工装的X轴上；
步骤3.2：分别启动两个中部圆弧板通槽定位机构10上各自的高度调整气缸10-4，使气缸10-4沿垂向高度导轨10-2推动铰轴座10-5升高至工作高度，然后手动翻转通槽定位压板10-6，并使两个T字形通槽定位块10-6-2分别插入其各自所对应的中部圆弧板1毛坯件两端的中部圆弧板通槽1-1内；从而率先完成通过两个中部圆弧板通槽定位机构10使中部圆弧板1的X轴与旧有整体机加定位工装的X轴合并统一定位基准的作业；
步骤3.3：将圆弧支撑端面8-1设置为凹模圆弧板、将斜面圆弧板通槽压块7-1设置为凸模定位压块，对反装车顶整体毛坯件进行定位和压紧，从而完成利用步骤3.3所述旧有整体机加定位工装以及步骤3.2所述两个中部圆弧板通槽定位机构10共同对待焊接的反装车顶整体毛坯件进行定位，并使中部圆弧板1的X轴与旧有整体机加定位工装的X轴合并统一定位基准的作业；
步骤四：确立以旧有整体机加定位工装的自身坐标系为基础并与反装车顶整体大部件自身的坐标系完全重合统一的新的加工基准三轴坐标系XYZ，以旧有整体机加定位工装自身的X轴和Y轴交点建立XOY直角坐标系，从而确定Z轴的原点O在XOY平面上的位置，然后在O点的铅垂方向上测量中部圆弧板1毛坯的距离地面的水平高度，从而确定O点在竖直方向上的高度，进而确立了以旧有整体机加定位工装的自身坐标系为基础并与反装车顶整体大部件自身的坐标系完全重合统一的新的加工基准三轴坐标系XYZ；此后，如图24至图25所示，对步骤3.3所述以反装姿态落入旧有整体机加定位工装上的中部圆弧板1的右端K5的位置进行截断，K5到O点的距离是中部圆弧板1的图纸理论标准尺寸，其为已知量，通过该步骤为使中部圆弧板1的总长度符合图纸理论尺寸的要求，再分别对两个过渡圆弧板2的毛坯件和两个斜面圆弧板3的毛坯件的右端均进行截断，使其与中部圆弧板1的右端长度一致；
步骤五：设在步骤四所述反装车顶整体大部件上的斜面圆弧板通槽3-1外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的真实空间坐标点为m2(z2，y2)；设斜面圆弧板的坡面3-2于XOY水平面的真实空间倾角为α2；并且设在此实际的反装车顶整体大部件上的新风口机加工在平行于坡面3-2方向上的铣削宽度的真实空间起点为n2(z4，y4)；则在反装车顶整体大部件上开设新风口3-2-1的工序具体包括如下子步骤：
步骤5.1：在步骤四所述新的加工基准三轴坐标系下按照图纸理论尺寸的要求分别对中部圆弧板通槽1-1和两条过渡圆弧板通槽2-1分别进行定尺测量并在给定位置进行截断、清根工艺处理；
步骤5.2：如图21或图26所示，在步骤5.1所述清根处理后的中部圆弧板通槽1-1上沿X轴方向距离原点O的长度为K1的位置处开设贯通的中部圆弧板通孔1-2；
步骤5.3：利用雷尼绍测量系统的探针对步骤5.2所述清根处理后的中部圆弧板通槽1-1上的原点O所在的位置进行测量，此后继续用雷尼绍测量探针分别测量中部圆弧板通槽1-1外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的空间位置F1、两条过渡圆弧板通槽2-1外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的空间位置F2以及斜面圆弧板通槽3-1外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的真实空间坐标点m2(z2，y2)，从而将新的加工基准三轴坐标系的XOY平面位置和原点O的位置、五个滑槽各自Y轴方向上的空间距离值以及真实空间坐标点m2在YZ坐标平面上的空间坐标值均输入到雷尼绍测量系统的虚拟空间坐标系中；
步骤5.4：如图24至图25所示，使雷尼绍测量系统的探针沿着斜面圆弧板的坡面3-2在YOZ平面上多次测量，从而测量出斜面圆弧板的坡面3-2的真实空间倾角α2，并通过减法计算求得坡面3-2与水平Y轴水平面预设标准角度α1与其真实空间倾角α2的差值△α；
步骤5.5：以步骤5.3所述斜面圆弧板通槽3-1外侧壁边缘的直角根部真实的空间坐标点m2(z2，y2)为起点，使雷尼绍测量系统的探针沿着斜面圆弧板的坡面3-2以α2的水平倾角向下移动给定的长度E，从而确定出铣削宽度的真实空间起点为n2(z4，y4)的实际位置；
步骤5.6：以步骤5.5所述n2(z4，y4)为起点，在线段n2m2延长线上测量出给定的长度K0，即可确定出对实际倾斜的斜面圆弧板通槽3-1的铣削宽度终点位置和开设新风口3-2-1在YOZ平面内的铣削跨度范围；
步骤5.7：以原点O所在的YOZ平面为起点，按照新风口3-2-1在X轴向上的图纸理论位置测量出水平距离K2，从而确定出新风口3-2-1在X轴向上的的铣削起点坐标；
步骤5.8：将旧有整体机加定位工装上的铣削设备的铣削倾角跟随角度α1到倾角α2的转角方向调整变化△α角度差值增量，从而确定出铣削平面的法向；将步骤5.3至步骤5.7所述由雷尼绍测量系统测量所得的空间坐标数据均输入至旧有整体机加定位工装中，并对机加设备进行编程，此后，分别对步骤四所述反装车顶整体大部件上的两块斜面圆弧板3进行消除变形和装夹误差后的新风口3-2-1的开窗铣削作业；
步骤六：在反装车顶整体大部件上开设空调窗4，其具体包括如下子步骤：
步骤6.1：如图26所示，以原点O所在的YOZ平面为起点，由雷尼绍测量系统按照空调窗4在X轴向上的图纸理论中心O1的位置，测量出水平距离K3；
步骤6.2：以步骤6.1所述的O1为矩形的对角线交点，按照空调窗4矩形轮廓图纸理论尺寸确定其铣削的长度和宽度起止点；
步骤6.3：将步骤6.1和步骤6.2所述由雷尼绍测量系统测得的空调窗4加工长、宽起止点跨度数据以及O1的坐标数据均输入至旧有整体机加定位工装中，并对机加设备进行编程，即可完成对步骤四所述反装车顶整体大部件上的空调窗4进行消除变形和装夹误差后的开窗铣削作业；
步骤七：在正装车顶整体大部件上完成四个工艺盲孔1-3的快速定位和钻孔加工作业，其具体包括如下子步骤：
步骤7.1：分别手动翻转两个T字形通槽定位块10-6-2并将其二者从所插入的对应的中部圆弧板通槽1-1内翻转取出，然后启动两个中部圆弧板通槽定位机构10上各自的高度调整气缸10-4，使气缸10-4沿垂向高度导轨10-2带动铰轴座10-5回落至自然高度，从而解除对反装车顶整体大部件的Y向限位，并在后续的翻转工序中可以使中部圆弧板通槽定位机构10避让开翻转为正装姿态后的车顶整体大部件；
步骤7.2：将圆弧支撑端面8-1替换为凸模圆弧板、将斜面圆弧板通槽压块7-1替换为凹模圆弧板，并用天车将反装姿态下的车顶整体大部件翻转为正装姿态；
步骤7.3：将车顶盲孔正装快速定位机构11上的辅助定位块螺栓11-4连同中部圆弧板通槽辅助定位块11-3均从中部圆弧板通孔插销11-2上卸下，然后将中部圆弧板通孔插销11-2从反装状态的中部圆弧板通槽1-1的下方向上穿过步骤5.2所述的中部圆弧板通孔1-2；
步骤7.4：将中部圆弧板通槽辅助定位块11-3平行嵌入中部圆弧板通槽1-1内，并用辅助定位块螺栓11-4重新将中部圆弧板通槽辅助定位块11-3与中部圆弧板通孔插销11-2固连；此时，中部圆弧板通槽辅助定位块11-3的侧壁平行于四个盲孔样板通孔11-1-1所呈矩形的短边的中线，且四个盲孔样板通孔11-1-1均分别与图纸理论尺寸所要求的中部圆弧板1上所需开设的四个工艺盲孔1-3的位置一一对应；
步骤7.5：按照步骤7.3所述由四个盲孔样板通孔11-1-1所对应确定的四个盲孔的位置，按照给定的深度分别完成对所述的四个工艺盲孔1-3的钻孔加工。

Claims (2)

1.车顶加工定位辅助工装，其特征在于：该辅助工装包括中部圆弧板通槽定位机构(10)和车顶盲孔正装快速定位机构(11)，所述中部圆弧板通槽定位机构(10)包括底座(10-1)、垂向高度导轨(10-2)、垂向滑块(10-3)、高度调整气缸(10-4)、铰轴座(10-5)和通槽定位压板(10-6)，所述垂向高度导轨(10-2)和高度调整气缸(10-4)的下端均垂直固连于底座(10-1)上，高度调整气缸(10-4)的轴向与垂向高度导轨(10-2)平行，垂向滑块(10-3)与垂向高度导轨(10-2)滑动连接；所述铰轴座(10-5)包括铰轴底座板(10-5-1)、通槽定位压板转轴(10-5-2)、铰轴座第二转轴(10-5-3)，铰轴底座板(10-5-1)与垂向滑块(10-3)固连；高度调整气缸(10-4)包括活塞机构(10-4-1)和套环(10-4-2)，套环(10-4-2)固连于活塞机构(10-4-1)的活塞杆顶端，套环(10-4-2)与铰轴座第二转轴(10-5-3)同轴固连，活塞机构(10-4-1)的活塞杆的旋转轴与铰轴座第二转轴(10-5-3)的旋转轴垂直且共面；所述通槽定位压板(10-6)包括铰轴连接板(10-6-1)和T字形通槽定位块(10-6-2)，T字形通槽定位块(10-6-2)垂直固连于铰轴连接板(10-6-1)的上端并垂直于铰轴座第二转轴(10-5-3)；铰轴连接板(10-6-1)的下端垂直固连于通槽定位压板转轴(10-5-2)的中段；
T字形通槽定位块(10-6-2)的T字形竖直块的宽度与中部圆弧板通槽(1-1)的宽度相同，其T字形竖直块的高度小于等于中部圆弧板通槽(1-1)的深度；
所述车顶盲孔正装快速定位机构(11)包括四盲孔统一定位样板(11-1)、中部圆弧板通孔插销(11-2)、中部圆弧板通槽辅助定位块(11-3)和辅助定位块螺栓(11-4)，四盲孔统一定位样板(11-1)上开设有四个盲孔样板通孔(11-1-1)，四个盲孔样板通孔(11-1-1)彼此之间的相对位置呈矩形分布，其彼此之间的相对位置关系符合四个工艺盲孔(1-3)的图纸理论尺寸的要求；中部圆弧板通孔插销(11-2)垂直固定在四盲孔统一定位样板(11-1)中部，且中部圆弧板通孔插销(11-2)的圆心位于四个盲孔样板通孔(11-1-1)所呈矩形的短边中线的黄金分割点上；所述中部圆弧板通孔插销(11-2)上段的侧壁上设有垂直于中部圆弧板通孔插销(11-2)轴向的辅助定位块螺栓孔，辅助定位块螺栓孔的轴向垂直于四个盲孔样板通孔(11-1-1)所呈矩形的长边；中部圆弧板通孔插销(11-2)的前端穿过辅助定位块螺栓孔并与中部圆弧板通槽辅助定位块(11-3)的侧壁垂直固连，中部圆弧板通槽辅助定位块(11-3)的宽度与中部圆弧板通槽(1-1)的宽度相同，中部圆弧板通槽辅助定位块(11-3)的厚度等于中部圆弧板通槽(1-1)的深度，中部圆弧板通槽辅助定位块(11-3)的侧壁平行于四个盲孔样板通孔(11-1-1)所呈矩形的短边的中线。
2.基于权利要求1所述的车顶加工定位辅助工装的车顶整体加工方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤一：将初始的中部圆弧板原料件、两个过渡圆弧板原料件和两个斜面圆弧板原料件均截断为长度超过图纸理论尺寸要求而预留有加工余量的毛坯件，将中部圆弧板(1)、两个过渡圆弧板(2)和两个斜面圆弧板(3)组焊成车顶整体毛坯件；
步骤二：将两个如权利要求1所述的中部圆弧板通槽定位机构(10)对称地固连于旧有整体机加定位工装的X轴线所在的工作台上，并使两个中部圆弧板通槽定位机构(10)的间距恰等于步骤一所述中部圆弧板(1)的毛坯件的实际长度值；
步骤三：将步骤一所述车顶整体毛坯件落入带有中部圆弧板通槽定位机构(10)的整体机加定位工装中，对车顶进行整体加工，其具体包括如下子步骤：
步骤3.1：将车顶整体毛坯件以反装姿态落入旧有整体机加定位工装的X轴上；
步骤3.2：分别启动两个中部圆弧板通槽定位机构(10)上各自的高度调整气缸(10-4)，使气缸(10-4)沿垂向高度导轨(10-2)推动铰轴座(10-5)升高至工作高度，然后手动翻转通槽定位压板(10-6)，并使两个T字形通槽定位块(10-6-2)分别插入其各自所对应的中部圆弧板(1)毛坯件两端的中部圆弧板通槽(1-1)内；
步骤3.3：将圆弧支撑端面(8-1)设置为凹模圆弧板、将斜面圆弧板通槽压块(7-1)设置为凸模定位压块，对反装车顶整体毛坯件进行定位和压紧；
步骤四：确立以旧有整体机加定位工装的自身坐标系为基础并与反装车顶整体大部件自身的坐标系完全重合统一的新的加工基准三轴坐标系XYZ，以旧有整体机加定位工装自身的X轴和Y轴交点建立XOY直角坐标系，从而确定Z轴的原点O在XOY平面上的位置，然后在O点的铅垂方向上测量中部圆弧板(1)毛坯的距离地面的水平高度，从而确定O点在竖直方向上的高度，进而确立了以旧有整体机加定位工装的自身坐标系为基础并与反装车顶整体大部件自身的坐标系完全重合统一的新的加工基准三轴坐标系XYZ；此后，对步骤3.3所述以反装姿态落入旧有整体机加定位工装上的中部圆弧板(1)的右端进行截断，使其总长度符合图纸理论尺寸的要求，再分别对两个过渡圆弧板(2)的毛坯件和两个斜面圆弧板(3)的毛坯件的右端均进行截断，使其与中部圆弧板(1)的右端长度一致；
步骤五：设在步骤四所述反装车顶整体大部件上的斜面圆弧板通槽(3-1)外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的真实空间坐标点为m2(z2，y2)；设斜面圆弧板的坡面(3-2)于XOY水平面的真实空间倾角为α2；并且设在此实际的反装车顶整体大部件上的新风口机加工在平行于坡面(3-2)方向上的铣削宽度的真实空间起点为n2(z4，y4)；则在反装车顶整体大部件上开设新风口(3-2-1)的工序具体包括如下子步骤：
步骤5.1：在步骤四所述新的加工基准三轴坐标系下按照图纸理论尺寸的要求分别对中部圆弧板通槽(1-1)和两条过渡圆弧板通槽(2-1)分别进行定尺测量并在给定位置进行截断、清根工艺处理；
步骤5.2：在5.1所述清根处理后的中部圆弧板通槽(1-1)上沿X轴方向距离原点O的长度为K1的位置处开设贯通的中部圆弧板通孔(1-2)；
步骤5.3：利用雷尼绍测量系统的探针对步骤5.2所述清根处理后的中部圆弧板通槽(1-1)上的原点O所在的位置进行测量，此后继续用雷尼绍测量探针分别测量中部圆弧板通槽(1-1)外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的空间位置F1、两条过渡圆弧板通槽(2-1)外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的空间位置F2以及斜面圆弧板通槽(3-1)外侧壁边缘的直角根部在YZ坐标平面上的真实空间坐标点m2(z2，y2)，从而将新的加工基准三轴坐标系的XOY平面位置和原点O的位置、五个滑槽各自Y轴方向上的空间距离值以及真实空间坐标点m2在YZ坐标平面上的空间坐标值均输入到雷尼绍测量系统的虚拟空间坐标系中；
步骤5.4：使雷尼绍测量系统的探针沿着斜面圆弧板的坡面(3-2)在YOZ平面上多次测量，从而测量出斜面圆弧板的坡面(3-2)的真实空间倾角α2，并通过减法计算求得坡面(3-2)与水平Y轴水平面预设标准角度α1与其真实空间倾角α2的差值△α；
步骤5.5：以步骤5.3所述斜面圆弧板通槽(3-1)外侧壁边缘的直角根部真实的空间坐标点m2(z2，y2)为起点，使雷尼绍测量系统的探针沿着斜面圆弧板的坡面(3-2)以α2的水平倾角向下移动给定的长度E，从而确定出铣削宽度的真实空间起点为n2(z4，y4)的实际位置；
步骤5.6：以步骤5.5所述n2(z4，y4)为起点，在线段n2m2延长线上测量出给定的长度K0，即可确定出对实际倾斜的斜面圆弧板通槽(3-1)的铣削宽度终点位置和开设新风口(3-2-1)在YOZ平面内的铣削跨度范围；
步骤5.7：以原点O所在的YOZ平面为起点，按照新风口(3-2-1)在X轴向上的图纸理论位置测量出水平距离K2，从而确定出新风口(3-2-1)在X轴向上的的铣削起点坐标；
步骤5.8：将旧有整体机加定位工装上的铣削设备的铣削倾角跟随角度α1到倾角α2的转角方向调整变化△α角度差值增量；将步骤5.3至步骤5.7所述由雷尼绍测量系统测量所得的空间坐标数据均输入至旧有整体机加定位工装中，并对机加设备进行编程，此后，分别对步骤四所述反装车顶整体大部件上的两块斜面圆弧板(3)进行消除变形和装夹误差后的新风口(3-2-1)的开窗铣削作业；
步骤六：在反装车顶整体大部件上开设空调窗(4)，具体包括如下子步骤：
步骤6.1：以原点O所在的YOZ平面为起点，由雷尼绍测量系统按照空调窗(4)在X轴向上的图纸理论中心O1的位置，测量出水平距离K3；
步骤6.2：以步骤6.1所述的O1为矩形的对角线交点，按照空调窗(4)矩形轮廓图纸理论尺寸确定其铣削的长度和宽度起止点；
步骤6.3：将步骤6.1和步骤6.2所述由雷尼绍测量系统测得的空调窗(4)加工长、宽起止点跨度数据以及O1的坐标数据均输入至旧有整体机加定位工装中，并对机加设备进行编程，此后，即可完成对步骤四所述反装车顶整体大部件上的空调窗(4)进行消除变形和装夹误差后的开窗铣削作业；
步骤七：在正装车顶整体大部件上完成四个工艺盲孔(1-3)的快速定位和钻孔加工作业，其具体包括如下子步骤：
步骤7.1：分别手动翻转两个T字形通槽定位块(10-6-2)并将其二者从所插入的对应的中部圆弧板通槽(1-1)内翻转取出，然后启动两个中部圆弧板通槽定位机构(10)上各自的高度调整气缸(10-4)，使气缸(10-4)沿垂向高度导轨(10-2)带动铰轴座(10-5)回落至自然高度；
步骤7.2：将圆弧支撑端面(8-1)替换为凸模圆弧板、将斜面圆弧板通槽压块(7-1)替换为凹模圆弧板，并用天车将反装姿态下的车顶整体大部件翻转为正装姿态；
步骤7.3：将车顶盲孔正装快速定位机构(11)上的辅助定位块螺栓(11-4)连同中部圆弧板通槽辅助定位块(11-3)均从中部圆弧板通孔插销(11-2)上卸下，然后将中部圆弧板通孔插销(11-2)从反装状态的中部圆弧板通槽(1-1)的下方向上穿过步骤5.2所述的中部圆弧板通孔(1-2)；
步骤7.4：将中部圆弧板通槽辅助定位块(11-3)平行嵌入中部圆弧板通槽(1-1)内，并用辅助定位块螺栓(11-4)重新将中部圆弧板通槽辅助定位块(11-3)与中部圆弧板通孔插销(11-2)固连；
步骤7.5：按照步骤7.3所述由四个盲孔样板通孔(11-1-1)所对应确定的四个盲孔的位置，按照给定的深度分别完成对所述的四个工艺盲孔(1-3)的钻孔加工。
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