CN204935018U - 一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床。它包括床身、龙门，床身由左、右床身，前、后连接梁构成整体结构的框式床身；床身下部设有可在固定于地基基础上的地轨上沿X轴方向运动的轨道小车；沿工件的长度方向设有至少两个加工工位，每个加工工位的前侧和后侧设置有固连于地基基础上的底架，左、右床身的前端、后端与相对应的底架之间设置有夹紧装置。床身与轨道小车之间安装有升降装置和同步装置。本实用新型通过采用升降装置带动轨道小车沿地轨运动以实现工位的转换，在有效增大可加工工件规格尺寸的情况下，减小了整机尺寸，降低了成本。采用浮动支撑，均衡了设备的受力状态，提高了设备作业时的可靠性，提高了加工精度。

Description

一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床

技术领域

本实用新型涉及轨道客车加工设备技术领域，特别涉及一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床。

背景技术

车体是城市轨道交通车辆中最重要的组成部件之一，它支撑在转向架上，车体底架下部及车顶安装大量的机电设备，构成车辆的主体。车体由底架、两侧墙（包括车门、车窗）、前后端墙、车顶6大部分组成。大型轨道客车底架是由地板、边梁、焊接结构件等组合成的铝合金、碳钢或不锈钢大型构件，是车体的结构基础，它不仅要承受车体本身和车内所有设备的重量，同时还传递车辆的牵引力和制动力，并承受运行过程中的弯曲、扭转等各种复杂载荷。开始曾采用单独加工各零部件后组焊形成整个车体的加工方式，由于误差累积、焊接变形等因素的影响，此方式加工的车体的总成精度比较低，不能满足高速列车对整车车体高速、稳定、可靠运行的要求；后来逐渐开始采用零部件组焊后整体机械加工的工艺方法，可以有效解决焊接应力变形、装配误差对整车精度的影响问题。但同时也对加工设备、加工工艺、工装提出了更高的要求，不仅需要大型的加工设备，还需配备专用加工工装装卡固定。

图1为一种轨道客车底架（倒置）的结构示意图，轨道客车车体底架结构采用各种型材插接组焊而成，是车体总成的装配基准，通常把底架分成地板、边梁、牵引梁、缓冲梁、枕梁和横梁等单元，进行模块化设计，然后组焊，布焊加强筋，构成整体框架式结构，边梁主要承担纵向载荷，传递前后方向力，横梁、地板承担垂向载荷，支持客室设备和乘客等并吊装地板下的机器；而牵引梁、枕梁、缓冲梁同时承担纵向和垂向载荷，枕梁用于连接转向架，用于支持车体的重量，是车体与转向架直接相接的地方，承受巨大的载荷力，同时要满足制动和电气管路的安装需求，使得枕梁必须具有很高的结构刚度、强度和平面度。枕梁由焊接在底架边梁上的枕梁座组成，枕梁座为厚壁型材加工而成的箱形结构，具有抗扭和抗弯曲的高刚性,A面上的中心孔和8个连接孔用于连接中心销，进而连接牵引梁，B面用于连接旁承，二者在高度方向相差171mm，B面预留5mm的加工余量，用于在整个底架组焊完成后铣除，达到需要的平面度要求，以便安装转向架和减振装置。

由图1可见，轨道客车车体底架具有特有的大断面薄板箱型结构特点，其长度达24.2米，宽度2.82米，形状复杂且不规则，其加工特点是，1、不仅需要大型的加工设备，2、还需配备专用加工工装装卡固定；下面就上述两点的现有技术情况分析如下：

1、目前针对轨道客车底架的加工设备采用的是大跨距、长行程的大型数控龙门式加工设备，以横梁移动与否可分为定梁式和动梁式两种，龙门移动式数控钻铣床的结构特点是龙门架移动、工作台固定，所以其对工件的重量没有限制，可以加工超长型零件，随着其自动化性能以及复合化程度的不断提高，获得越来越广泛的应用。龙门移动式数控钻铣床，其结构包括床身、龙门、十字滑台、工作台、液压动力装置和电气控制装置，龙门通过安装于龙门立柱和床身之间的驱动装置和传动装置沿安装于床身上的直线导轨作X向移动，十字滑台由滑台、滑板组成，滑台和龙门横梁之间设置有驱动装置和传动装置，带动滑台沿龙门横梁上的直线导轨作Y向移动，动力头与滑板固连，滑板与滑台之间设置有驱动装置和传动装置，带动滑板和动力头沿安装于滑台上的直线导轨作Z向移动。如国家知识产权局于2013年7月17日公开的由陆松茂、薛静清设计的、申请号为201310130111.X、名称为龙门移动式多功能数控钻铣床的发明专利申请，包括床身、操作箱及电控柜，立柱可滑动地支撑在床身上，立柱上固装有横梁机构，上钻铣削机构可滑动地支撑在横梁机构上，电控柜固装于横梁机构上，床身为分体结构，包括左部床身及右部床身，左部床身及右部床身由中间连接架连接，工作台固装在连接架上；左立柱、右立柱分别通过滑动机构可滑动地支撑在左部床身与右部床身上；横梁机构横跨并固定装在左立柱及右立柱上，上钻铣削机构装在移动撑板上，移动撑板带动上钻铣削机构的主轴沿横梁机构移动，主轴的升降运动由升降机构控制，升降机构中的移动板可滑动地支撑在上钻铣削机构上，移动板带动主轴进行升、降运动。

《山东工业技术》杂志2014年第8期发表的、作者为长春轨道客车股份有限公司李保国、标题为“铁路客车铝合金底架整体加工工艺”的文章，介绍了长春轨道客车股份有限公司引进德国FOOKE公司生产的30米龙门移动式五轴联动数控加工中心，其走行轴尺寸可满足底架整体加工的要求，42kW电主轴的主轴头，满足铝合金切削高转速大功率低扭矩的特性。即使这种进口的大型加工中心，由于机床加工面积庞大，整体工作台造价高，安装困难，所以放弃了整体工作台方案，采用了分段工作台方案；而工装与工件加工位置发生干涉要求装夹位置必须具备灵活可调的功能，因此采用了双纵向导轨上安装可移动横梁作为基座、上面均布提升工件高度的折叠工装的装夹方案。

此种结构的加工设备是将工件直接固定于工作台上完成加工，因此工作台的长度需比工件更长，龙门需在超过工件全长的范围内进行移动，在如此长的行程上进行精确地加工、定位，可见结构的复杂程度，其结构的复杂程度显而易见，价格亦非常昂贵。

2、如上所述，由于底架的形状并非一平板，无法直接在加工设备的工作平台上加工，因此，需借助工装来固定底架。国家知识产权局于2014年2月26日公开的由鲍洪阳、王军田设计的、申请号为201310568276.5、名称为轨道车辆大部件加工自动化工装的发明专利申请、2014年1月29日公开的由袁峰、刘凯等设计的、申请号为201310517132.7、名称为一种地铁铝合金车体大部件机加工多功能通用工装的发明专利申请，均提出了应用于大型加工设备上对车体底架等大型部件进行装卡固定的专用加工工装的技术方案，此种工装结构体积大，有时候会出现与加工设备主刀头发生干涉的现象，使加工效率因此受到很大影响；此外，由于底架和地板结构迥异，此种工装也难以适应多种底架、地板的装卡使用，存有适用范围小的局限性。

为此，需要研制提供可消除上述缺陷的轨道客车车体底架加工用的钻铣加工设备。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉、适用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床。

为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：

一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，包括床身、龙门、工件夹紧装置、工件定位装置、液压动力装置和电气控制装置，所述龙门可沿床身上的导轨作X向移动，龙门横梁上滑动安装有沿Y向移动的十字滑台，十字滑台上滑动安装有沿Z向移动的动力头，其特征在于：所述床身包括左床身、右床身、前连接梁和后连接梁，左床身、右床身的前端通过前连接梁固连，左床身、右床身的后端通过后连接梁固连，构成整体结构的框式床身；所述左床身、右床身两端的下部、与前连接梁和后连接梁相应分别设有轨道小车，轨道小车分别可在固定于地基基础上的两条地轨上沿X轴方向往复运动；所述的工件夹紧装置和工件定位装置固定于两条地轨之间的地基基础上；沿工件的长度方向设有至少两个加工工位，在每个加工工位的前侧和后侧分别设置有两个固连于地基基础上的底架，前侧的两个底架位于前连接梁的外侧、且分别与左床身、右床身的前端相对应，后侧的两个底架位于后连接梁的外侧、且分别与左床身、右床身的后端相对应；所述左床身、右床身的前端与相对应的底架之间设置有夹紧装置，左床身、右床身的后端与相对应的底架之间分别设置有夹紧装置。

为了提高加工精度，本实用新型中，所述的床身与轨道小车之间安装有升降装置和同步装置。在加工如图1所示带有不同高度的加工面的工件时，升降装置可以将床身连同其上的主机一同升起，跨越工件的最高点，至需要加工的位置后再降低高度，以避免加工较低位置的平面时，主轴伸出过长、刚度降低带来的加工精度降低。

上述技术方案中，所述升降装置包括连接架、升降油缸、导套A和导柱A，连接架分别固连于前连接梁、后连接梁的外侧，升降油缸和导套A安装于连接架上，升降油缸的活塞杆杆端与轨道小车固连，导柱A与导套A相对应，安装于轨道小车上，可在导套A中滑动；

上述技术方案中，所述同步装置包括齿轮、齿条、齿条安装座、轴承座、同步轴，两个轴承座分别安装于左床身外侧的前后两端，两个轴承座之间转动连接有同步轴，同步轴的两端分别安装有齿轮，与齿轮相啮合的齿条安装于齿条安装座上，齿条安装座安装于轨道小车上。

上述技术方案中，进一步地，所述同步装置还包括分别与升降油缸对应设置的液压比例阀，液压比例阀连接于升降油缸与液压动力装置之间。

上述技术方案中，所述升降装置还可以采用如下结构，包括连接架、驱动电机、减速机、换向器、丝杠、丝母、导套A和导柱A，连接架分别固连于前连接梁、后连接梁的外侧，换向器和导套A安装于连接架上，导柱A与导套A相对应，安装于轨道小车上，可在导套A中滑动；驱动电机和减速机安装于床身上，减速机输入轴与驱动电机相连、输出轴连接有连接杆，换向器输入端与连接杆相连，输出端连接有丝杠，丝母与丝杠相配合，安装于轨道小车上。

本实用新型中，所述轨道小车包括车架体、驱动装置以及按从左到右依次转动连接于车架体上的车轮A、车轮B和车轮C，车轮C上同轴安装有链轮，链轮通过链条与驱动装置上的主动链轮相连；所述的驱动装置为安装于车架体上的电机和减速机，所述的主动链轮设置于减速机的输出轴上，减速机的输入轴与电机相连。

本实用新型中，所述底架通过第一地脚板与地基基础相连接，顶部安装有支撑板，支撑板的一端突出于底架，支撑板突出于底架一端的外侧安装有调整板，调整板上安装有调整螺栓；动力头工作时，通过调整螺栓可以限制床身在平面内可能产生的转动。

所述的夹紧装置包括安装架、夹紧油缸、导套B、导柱B和夹钳，安装架由立板、筋板和横板组成，安装架通过立板与床身固连，夹紧油缸和导套B安装于安装架的横板上，夹紧油缸的活塞杆杆端与夹钳固连，将支撑板夹持于夹钳与横板之间，导柱B与导套B相对应，安装在夹钳上，可在导套B中滑动。

为了方便加工和安装调试，上述技术方案中，同一加工工位内的底架上的支撑板的上平面位于同一平面上。

上述技术方案中，所述横板的下平面到支撑板的上平面的最大距离小于升降油缸的行程。升降装置将床身连同其上的主机一同升起，移动至加工工位后，升降装置再次动作，主机下落与底架接触，由于横板的下平面到支撑板的上平面的最大距离小于升降油缸的行程，当夹紧装置的横板的下平面与底架上的支撑板的上平面接触时，主机停止下落，但此时升降油缸的活塞杆并未完全缩回，升降油缸活塞杆继续缩回，轨道小车被提起，使轨道小车脱离地轨，然后夹紧装置夹紧，主机被固定在与地基基础相连接的底架上，使得设备具有较高的刚性。

本实用新型中，所述工件定位装置包括设置于工件底部的调整垫铁，设置于工件左端的定位装置A、设置于工件前侧和后侧的定位装置B；

所述定位装置A由定位架A和设置于定位架A上的调整螺栓A组成，定位架A与地基基础相连接；

所述定位装置B由定位架B、T型块和调整螺栓B组成，定位架B与地基基础相连接，定位架B上设有T型块安装槽，T型块安装于T型块安装槽内，调整螺栓B设置于T型块上。

本实用新型中，所述工件夹紧装置包括压料架、压紧螺栓和压架，压架由第二地脚板、压块和承压板组成，第二地脚板与地基基础相连接，压块和承压板的下端与第二地脚板相连接，压紧螺栓穿过压料架上的通孔与承压板的上端相连接，压料架的一侧压在压块上，另一侧压在工件上。

为了提高加工精度，本实用新型中，所述的左床身、右床身的下部分别设置有两个浮动支撑。

上述技术方案中，所述浮动支撑包括底板、碟簧和支撑架，底板与地基基础相连接，支撑架的下部与底板之间设有碟簧，床身下落至底架上时支撑架的上部与床身浮动接触。

上述技术方案中，所述浮动支撑还可以采用如下结构，由底板、浮动油缸、支撑板、导套C和导柱C组成，底板与地基基础相连接，浮动油缸和导套C安装于底板上，油缸活塞杆与支撑板的下底面铰接，导柱C安装在支撑板的下底面上，可在导套C中滑动，床身下落至底架上时支撑板的上部与床身浮动接触。

上述技术方案中，所述浮动支撑还可以采用如下结构，由底板、气囊和支撑架组成，底板与地基基础相连接，气囊安装于底板和支撑架之间，床身下落至底架上时支撑架的上部与床身浮动接触。

一种利用上述应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床加工轨道客车底架的方法，包括以下步骤：

a)轨道客车底架（以下简称工件）吊装到位；

b)升降装置动作，主机升起，轨道小车带动床身、龙门和十字滑台（床身、龙门和十字滑台合并称为主机，以下不再重复描述）沿地轨由起始位移动至第一加工工位；

c)升降装置动作，主机下落与底架接触，轨道小车被提起，夹紧装置夹紧；

d)调整安装于底架调整板上的调整螺栓，使调整螺栓顶靠在夹紧装置的安装架的横板上；

e)将调整工装板放置于工件的A面上，将圆柱销插入A面的中心孔中、将菱形销插入距中心孔最远的连接孔中，用百分表检测调整工装板的两个基准边，同时通过工件定位装置调整工件与主机的位置关系至待加工状态；

f)工件夹紧装置将工件夹紧；

g)对刀，通过A面和中心孔找出工件坐标系原点；

h)数控系统通过程序控制机床动作对工件的B面进行铣削加工；换刀后对工件B面进行钻削加工；

i)夹紧装置松开，升降装置将主机顶起，主机沿地轨移动至第二工位；

j)重复以上c～h步骤操作，完成工件第二工位的加工内容；

k)夹紧装置松开，升降装置将主机顶起，主机沿地轨移动至起始位置；

l)重复以上a～k步骤操作，进行下一个工件的加工。

本实用新型的工作过程如下：

将工件吊装到位，使工件的左端靠在定位装置A上，工件的前侧靠在工件前侧的定位装置B上；通过调整垫铁，调整工件使其保持水平；然后调整定位装置A的调整螺栓A和定位装置B的调整螺栓B对工件进行初步定位；升降装置动作，主机升起，轨道小车在驱动装置的驱动下，带动主机沿地轨行进至第一加工工位，升降装置再次动作，升降油缸的活塞杆缩回，主机下落，与此同时浮动支撑的支撑架与床身的下底面贴紧，并且底板与支撑架之间的碟簧被压缩，当夹紧装置的横板的下平面与底架上的支撑板的上平面接触时，主机停止下落，但此时升降油缸的活塞杆并未完全缩回，升降油缸活塞杆继续缩回，进而拉起轨道小车，轨道小车脱离地轨。夹紧装置动作，夹紧油缸活塞杆缩回带动夹钳向上运动，直至夹钳上平面与支撑板下平面接触将支撑板夹持于夹钳与横板之间，调整安装于底架调整板上的调整螺栓，使调整螺栓顶靠在夹紧装置的安装架的横板上；将调整工装板放置于工件的A面上，将圆柱销插入A面的中心孔中、将菱形销插入距中心孔最远的连接孔中，用百分表检测调整工装板的两个基准边，同时通过工件定位装置调整工件与主机的位置关系，对工件进行再次定位至待加工状态；拧紧工件夹紧装置上的压紧螺栓，对工件进行压紧。通过对刀，由A面和中心孔找出工件坐标系原点，确定加工基准后，电气控制装置控制动力头完成对工件第一工位的铣削加工，换刀后再完成对工件B面的钻削加工；夹紧装置动作，夹紧油缸活塞杆伸出带动夹钳向下运动，夹钳上平面与支撑板下平面脱离；然后升降装置动作，升降油缸的活塞杆伸出，轨道小车下落并与地轨接触，升降油缸活塞杆继续伸出，主机被抬起，床身下底面与浮动支撑脱离，横板下平面与支撑板上平面脱离。轨道小车在驱动装置的驱动下，带动主机沿地轨行进至第二加工工位，升降装置再次动作，重复以上操作步骤，完成工件第二工位的加工内容。然后夹紧装置动作，夹紧油缸活塞杆伸出带动夹钳向下运动，夹钳上平面与支撑板下平面脱离。然后升降装置动作，升降油缸的活塞杆伸出，轨道小车下落并与地轨接触，升降油缸活塞杆继续伸出，主机被抬起，床身与浮动支撑脱离，横板下平面与支撑板上平面脱离。轨道小车在驱动装置的驱动下，带动主机沿地轨移动至起始位置。重复上述操作步骤，进行下一个工件的加工。

本实用新型的有益效果是：

通过采用升降装置带动轨道小车沿地轨运动以实现工位的转换，在有效增大可加工工件规格尺寸的情况下，减小了整机尺寸，降低了成本，减少了能源消耗，节约了原材料，提高了性价比。另外采用了浮动支撑，均衡了设备的受力状态，提高了设备作业时的可靠性，提高了加工精度。

附图说明

图1为轨道客车底架（倒置状态）枕梁的结构示意图。

图2为本实用新型一种应用轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床的俯视结构示意图。

图3为本实用新型一种应用轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床的右视结构示意图。

图4为本实用新型一种应用轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床的主视结构示意图。

图5为图2中A部的放大示意图。

图6为图2中B部的放大示意图。

图7为图2中C部的放大示意图。

图8为图4中D部的放大示意图。

图9为图2中E部的放大示意图。

图10为图9中F部的放大示意图。

图11为图9中的G向视图。

图12为本实用新型中夹紧装置的结构示意图。

图13为本实用新型中轨道小车的侧视结构示意图。

图14为本实用新型中底架的结构示意图。

图15为本实用新型中浮动支撑的结构示意图。

图16为本实用新型中工件压紧装置的结构示意图。

图17为本实用新型中定位装置A的结构示意图。

图18为本实用新型中定位装置B的结构示意图。

图19为调整工装的轴测示意图。

图20为调整工装的侧视示意图。

图中：100-轨道小车，101-车架体，102-驱动装置，10201-电机，10202-减速机，103-车轮A，104-车轮B，105-车轮C，106-链轮，107-链条，200-底架，201-第一地脚板，202-支撑板，203-调整板，204-调整螺栓，300-浮动支撑，301-底板，302-碟簧，303-支撑架，400-工件夹紧装置，401-压架，40101-压块，40102-第二地脚板，40103-承压板，402-压料架，403-压紧螺栓，500-工件定位装置，501-调整垫铁，502-定位装置A，50201-定位架A，50202-调整螺栓A，503-定位装置B，50301-定位架B，50302-T型块，50303-调整螺栓B，600-床身，601-左床身，602-右床身，603-前连接梁，604-后连接梁，605-升降装置，60501-连接架，60502-升降油缸，60503-导柱A，60504-导套A，606-夹紧装置，60601-安装架，6060101-立板，6060102-筋板，6060103-横板，60602-夹紧油缸，60603-导套B，60604-导柱B，60605-夹钳，607-同步装置，60701-齿轮，60702-齿条，60703-齿条安装座，60704-轴承座，60705-同步轴，700-龙门，800-十字滑台，801-滑台，802-滑板，803-动力头，900-地轨，1000-工件，1100-调整工装，1101-调整工装板，1102-圆柱销，1103-菱形销，1104-基准边。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合附图，对本实用新型做进一步的说明。

实施例一：

参见图2至图4、图8所示，一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，包括床身600、龙门700、工件夹紧装置400、工件定位装置500、液压动力装置和电气控制装置，所述龙门700可沿床身600上的导轨作X向移动，横梁上滑动安装有沿Y向移动的十字滑台800，十字滑台800上滑动安装有沿Z向移动的动力头803；所述床身600包括左床身601、右床身602、前连接梁603和后连接梁604，左床身601、右床身602的前端通过前连接梁603用螺栓固连，左床身601、右床身602的后端通过后连接梁604用螺栓固连，构成整体结构的框式床身；龙门700通过安装于龙门700和床身600之间的驱动装置和传动装置沿安装于床身600上的直线导轨移动；十字滑台800由滑台801、滑板802组成，滑台801安装于龙门700上，滑台801和龙门700之间设置有驱动装置和传动装置，带动滑台801沿龙门700上安装的直线导轨移动；动力头803和滑台801之间设置有滑板802，动力头803与滑板802固连，滑板802与滑台801之间设置有驱动装置和传动装置，带动滑板802和动力头803沿安装于滑台801上的直线导轨做竖直方向移动。上述的驱动装置和传动装置为公知技术，如安装于床身600上的伺服电机带动丝杠转动，安装于龙门700上的丝母与丝杠相啮合、带动龙门700沿安装于床身600上的直线导轨移动；直线导轨包括安装于左床身601上的左直线导轨和安装于右床身602上的右直线导轨，龙门横梁的左端和右端分别设有滑块，滑块分别与左直线导轨、右直线导轨滑动连接；滑台801和龙门700之间设置的驱动装置和传动装置、滑板802与滑台801之间设置的驱动装置和传动装置也为类似结构。

所述左床身601、右床身602两端的下部、与前连接梁603和后连接梁604相应分别设有轨道小车100，轨道小车100分别可在固定于地基基础上的两条地轨900上沿X轴方向往复运动；所述的工件夹紧装置400和工件定位装置500固定于两条地轨900之间的地基基础上；沿工件的长度方向设有两个加工工位，在每个加工工位的前侧和后侧分别设置有两个固连于地基基础上的底架200，前侧的两个底架200位于前连接梁603的外侧、且分别与左床身601、右床身602的前端相对应，后侧的两个底架200位于后连接梁604的外侧、且分别与左床身601、右床身602的后端相对应；所述左床身601、右床身602的前端与相对应的底架200之间设置有夹紧装置606，左床身601、右床身602的后端与相对应的底架200之间分别设置有夹紧装置606。

参见图3、图9至图11，床身与轨道小车之间安装有升降装置605和同步装置607。

升降装置605包括连接架60501、升降油缸60502、导套A60504和导柱A60503，连接架60501分别用螺栓固连于前连接梁603、后连接梁604的外侧，轨道小车100位于连接架60501的正下方，升降油缸60502和导套A60504安装于连接架60501上，升降油缸60502的活塞杆杆端与轨道小车100固连，导柱A60503与导套A60504相对应，安装于轨道小车100上，可在导套A60504中滑动；

同步装置607包括齿轮60701、齿条60702、齿条安装座60703、轴承座60704、同步轴60705，两个轴承座60704分别安装于左床身601外侧的前后两端，两个轴承座60704之间转动连接有同步轴60705，同步轴60705的两端分别安装有齿轮60701，与齿轮60701相啮合的齿条60702安装于齿条安装座60703上，齿条安装座60703安装于轨道小车100上。进一步地，所述同步装置607还包括分别与升降油缸60502对应设置的液压比例阀，液压比例阀连接于升降油缸60502与液压动力装置之间。

参见图11、图13，轨道小车100包括车架体101、驱动装置102以及按从左到右依次转动连接于车架体101上的车轮A103、车轮B104和车轮C105，车轮C105上同轴安装有链轮106，链轮106通过链条107与驱动装置102上的主动链轮相连；所述的驱动装置102为安装于车架体101上的电机10201和减速机10202，所述的主动链轮设置于减速机10202的输出轴上，减速机10202的输入轴与电机10201相连。

参见图14，所述底架200通过第一地脚板201与地基基础相连接，顶部安装有支撑板202，支撑板202的一端突出于底架200，支撑板202突出于底架200一端的外侧安装有调整板203，调整板203上安装有调整螺栓204；

参见图12，所述的夹紧装置606包括安装架60601、夹紧油缸60602、导套B60603和导柱B60604和夹钳60605，安装架60601由立板6060101、筋板6060102和横板6060103组成，安装架60601通过立板6060101与床身600固连，夹紧油缸60602和导套B60603安装于安装架60601的横板6060103上，夹紧油缸60602的活塞杆杆端与夹钳60605固连，将支撑板202夹持于夹钳60605与横板6060103之间，导柱B60604与导套B60603相对应，安装在夹钳60605上，可在导套B60603中滑动。

同一加工工位内的底架200上的支撑板202的上平面位于同一平面上。横板6060103的下平面到支撑板202的上平面的最大距离小于升降油缸60502的行程。

参见图2、图6、图7，工件定位装置500包括设置于工件1000底部的调整垫铁501，设置于工件1000左端的定位装置A502、设置于工件1000前侧和后侧的定位装置B503；

参见图17，定位装置A502由定位架A50201和设置于定位架A50201上的调整螺栓A50202组成，定位架A50201与地基基础相连接；

参见图18，定位装置B503由定位架B50301、T型块50302和调整螺栓B50303组成，定位架B50301与地基基础相连接，定位架B50301上设有T型块安装槽，T型块50302安装于T型块安装槽内，调整螺栓B50303设置于T型块50302上。

参见图16，工件夹紧装置400包括压料架402、压紧螺栓403和压架401，压架401由第二地脚板40102、压块40101和承压板40103组成，第二地脚板40102与地基基础相连接，压块40101和承压板40103的下端与第二地脚板40102相连接，压紧螺栓403穿过压料架402上的通孔与承压板40103的上端相连接，压料架402的一侧压在压块40101上，另一侧压在工件1000上。

参见图4，左床身601、右床身602的下部分别设置有两个浮动支撑300。

参见图15，浮动支撑300包括底板301、碟簧302和支撑架303，底板301与地基基础相连接，支撑架303的下部与底板301之间设有碟簧302，床身600下落至底架200上的支撑板202上时，支撑架303的上部与床身600浮动接触。

实施例二：

一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其升降装置605采用如下结构，包括连接架、驱动电机、减速机、换向器、丝杠、丝母、导套A和导柱A，连接架分别固连于前连接梁、后连接梁的外侧，换向器和导套A安装于连接架上，导柱A与导套A相对应，安装于轨道小车上，可在导套A中滑动；驱动电机和减速机安装于床身上，减速机输入轴与驱动电机相连、输出轴连接有连接杆，换向器输入端与连接杆相连，输出端连接有丝杠，丝母与丝杠相配合，安装于轨道小车上。其余结构同实施例一。

实施例三：

一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其浮动支撑300采用如下结构，由底板、浮动油缸、支撑板、导套C和导柱C组成，底板与地基基础相连接，浮动油缸和导套C安装于底板上，油缸活塞杆与支撑板的下底面铰接，导柱C安装在支撑板的下底面上，可在导套C中滑动，床身下落至底架上时支撑板的上部与床身浮动接触。其余结构同实施例一。

实施例四：

一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其浮动支撑300采用如下结构，由底板、气囊和支撑架组成，底板与地基基础相连接，气囊安装于底板和支撑架之间，床身下落至底架上时支撑架的上部与床身浮动接触。其余结构同实施例一。

利用实施例一应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床加工轨道客车底架的方法，包括以下步骤：

a)轨道客车底架（以下简称工件1000）吊装到位；

b)升降装置60501动作，主机升起，轨道小车100带动床身600、龙门700和十字滑台800（床身600、龙门700和十字滑台800合并称为主机，以下不再重复描述）沿地轨900由起始位移动至第一加工工位；

c)升降装置605动作，主机下落与底架200接触，轨道小车100被提起，夹紧装置606夹紧；

d)调整安装于底架200调整板203上的调整螺栓204，使调整螺栓204顶靠在夹紧装置606的安装架60601的横板6060103上；

e)将调整工装板1101放置于工件1000的A面上，将圆柱销1102插入A面的中心孔中、将菱形销1103插入距中心孔最远的连接孔中，用百分表检测调整工装板1101的两个基准边1104，同时通过工件定位装置500调整工件1000与主机的位置关系至待加工状态；

f)工件夹紧装置400将工件1000夹紧；

g)对刀，通过工件1000上的A面和中心孔找出工件坐标系原点；

h)数控系统通过程序控制机床动作对工件1000的B面进行铣削加工；换刀后对工件B面进行钻削加工；

i)夹紧装置606松开，升降装置605将主机顶起，主机沿地轨900移动至第二工位；

j)重复以上c～h步骤操作，完成工件第二工位的加工内容；

k)夹紧装置606松开，升降装置60501将主机顶起，主机沿地轨900移动至起始位置；

l)重复以上a～k步骤操作，进行下一个工件的加工。

Claims (16)

1.一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，包括床身、龙门、工件夹紧装置、工件定位装置、液压动力装置和电气控制装置，所述龙门可沿床身上的导轨作X向移动，龙门横梁上滑动安装有沿Y向移动的十字滑台，十字滑台上滑动安装有沿Z向移动的动力头，其特征在于：所述床身包括左床身、右床身、前连接梁和后连接梁，左床身、右床身的前端通过前连接梁固连，左床身、右床身的后端通过后连接梁固连；所述左床身、右床身两端的下部、与前连接梁和后连接梁相应分别设有轨道小车，轨道小车分别可在固定于地基基础上的两条地轨上沿X轴方向往复运动；所述的工件夹紧装置和工件定位装置固定于两条地轨之间的地基基础上；沿工件的长度方向设有至少两个加工工位，在每个加工工位的前侧和后侧分别设置有两个固连于地基基础上的底架，前侧的两个底架位于前连接梁的外侧、且分别与左床身、右床身的前端相对应，后侧的两个底架位于后连接梁的外侧、且分别与左床身、右床身的后端相对应；所述左床身、右床身的前端与相对应的底架之间设置有夹紧装置，左床身、右床身的后端与相对应的底架之间分别设置有夹紧装置。

2.根据权利要求1所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述的床身与轨道小车之间安装有升降装置和同步装置。

3.根据权利要求2所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述升降装置包括连接架、升降油缸、导套A和导柱A，连接架分别固连于前连接梁、后连接梁的外侧，升降油缸和导套A安装于连接架上，升降油缸的活塞杆杆端与轨道小车固连，导柱A与导套A相对应，安装于轨道小车上，可在导套A中滑动；

所述同步装置包括齿轮、齿条、齿条安装座、轴承座、同步轴，两个轴承座分别安装于左床身外侧的前后两端，两个轴承座之间转动连接有同步轴，同步轴的两端分别安装有齿轮，与齿轮相啮合的齿条安装于齿条安装座上，齿条安装座安装于轨道小车上。

4.根据权利要求3所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述同步装置还包括分别与升降油缸对应设置的液压比例阀，液压比例阀连接于升降油缸与液压动力装置之间。

5.根据权利要求2所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述升降装置包括连接架、驱动电机、减速机、换向器、丝杠、丝母、导套A和导柱A，连接架分别固连于前连接梁、后连接梁的外侧，换向器和导套A安装于连接架上，导柱A与导套A相对应，安装于轨道小车上，可在导套A中滑动；驱动电机和减速机安装于床身上，减速机输入轴与驱动电机相连、输出轴连接有连接杆，换向器输入端与连接杆相连，输出端连接有丝杠，丝母与丝杠相配合，安装于轨道小车上。

6.根据权利要求1所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述轨道小车包括车架体、驱动装置以及按从左到右依次转动连接于车架体上的车轮A、车轮B和车轮C，车轮C上同轴安装有链轮，链轮通过链条与驱动装置上的主动链轮相连；所述的驱动装置为安装于车架体上的电机和减速机，所述的主动链轮设置于减速机的输出轴上，减速机的输入轴与电机相连。

7.根据权利要求1所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述底架通过第一地脚板与地基基础相连接，顶部安装有支撑板，支撑板的一端突出于底架，支撑板突出于底架一端的外侧安装有调整板，调整板上安装有调整螺栓；

所述的夹紧装置包括安装架、夹紧油缸、导套B、导柱B和夹钳，安装架由立板、筋板和横板组成，安装架通过立板与床身固连，夹紧油缸和导套B安装于安装架的横板上，夹紧油缸的活塞杆杆端与夹钳固连，将支撑板夹持于夹钳与横板之间，导柱B与导套B相对应，安装在夹钳上，可在导套B中滑动。

8.根据权利要求2所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述底架通过第一地脚板与地基基础相连接，顶部安装有支撑板，支撑板的一端突出于底架，支撑板突出于底架一端的外侧安装有调整板，调整板上安装有调整螺栓；

所述的夹紧装置包括安装架、夹紧油缸、导套B和导柱B，安装架由立板、筋板和横板组成，安装架通过立板与床身固连，夹紧油缸和导套B安装于安装架的横板上，夹紧油缸的活塞杆杆端与夹钳固连，将支撑板夹持于夹钳与横板之间，导柱B与导套B相对应，安装在夹钳上，可在导套B中滑动。

9.根据权利要求7或8所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：同一加工工位内的底架上的支撑板的上平面位于同一平面上。

10.根据权利要求7或8所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述横板的下平面到支撑板的上平面的最大距离小于升降油缸的行程。

11.根据权利要求1所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述工件定位装置包括设置于工件底部的调整垫铁，设置于工件左端的定位装置A、设置于工件前侧和后侧的定位装置B；

所述定位装置A由定位架A和设置于定位架A上的调整螺栓A组成，定位架A与地基基础相连接；

所述定位装置B由定位架B、T型块和调整螺栓B组成，定位架B与地基基础相连接，定位架B上设有T型块安装槽，T型块安装于T型块安装槽内，调整螺栓B设置于T型块上。

12.根据权利要求1所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述工件夹紧装置包括压料架、压紧螺栓和压架，压架由第二地脚板、压块和承压板组成，第二地脚板与地基基础相连接，压块和承压板的下端与第二地脚板相连接，压紧螺栓穿过压料架上的通孔与承压板的上端相连接，压料架的一侧压在压块上，另一侧压在工件上。

13.根据权利要求2所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述左床身、右床身的下部分别设置有两个浮动支撑。

14.根据权利要求13所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述浮动支撑包括底板、碟簧和支撑架，底板与地基基础相连接，支撑架的下部与底板之间设有碟簧，床身下落至底架上时支撑架的上部与床身浮动接触。

15.根据权利要求13所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述浮动支撑由底板、浮动油缸、支撑板、导套C和导柱C组成，底板与地基基础相连接，浮动油缸和导套C安装于底板上，油缸活塞杆与支撑板的下底面铰接，导柱C安装在支撑板的下底面上，可在导套C中滑动，床身下落至底架上时支撑板的上部与床身浮动接触。

16.根据权利要求13所述的一种应用于轨道客车底架加工的数控龙门钻铣床，其特征在于：所述浮动支撑由底板、气囊和支撑架组成，底板与地基基础相连接，气囊安装于底板和支撑架之间，床身下落至底架上时支撑架的上部与床身浮动接触。