CN215200479U - 一种动车用直立式真空断路器传动支架加工工装 - Google Patents

Abstract

一种动车用直立式真空断路器传动支架加工工装，其包括第一工装和第二工装，第一工装包括固定连接的第一夹具体和第一夹紧件，第一夹具体与所述第一夹紧件之间设置用于夹持传动支架的第一空间，第一空间的前端和后端呈开放状，两侧设置辅助支撑，底部设置底支撑，顶部设置顶支撑，且底支撑的后端设置第一定位销；第二工装包括经定芯轴连接的第二夹具体和第二夹紧件，且第二夹具体与第二夹紧件之间设置用于夹持传动支架的第二空间，第二空间的前端、后端及两侧呈开放状，第二夹具体的顶面设置多个用于将传动支架定位的第二定位销。本实用新型降低了产品变形影响，提高了产品加工质量及产品的快速装夹、精准定位。

Description

一种动车用直立式真空断路器传动支架加工工装

技术领域

本实用新型涉及真空断路器，特别是一种动车用直立式真空断路器传动支架加工工装。

背景技术

动车用直立式真空断路器传动支架为箱体结构零件，其压力气缸水平方向运动通过肘节机构转换为竖直方向运动，带动操纵杆竖直动作，从而带动真空管内动触头动作，完成电路的开闭功能。肘节机构通过弹簧支架安装在传动支架内腔，传动支架通过螺栓固定在底板上，由于肘节机构动作时间短，作用力较大，要求传动支架具有较高的尺寸精度来满足产品性能要求。但是传动支架为薄壁箱体结构、整体铸造而成，目前使用拼装工装进行加工，装夹耗时长，加工后产品变形难以控制，且传动支架内腔采用线切割方式，粗糙度及尺寸均难以保证。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有传动支架拼装工装的装夹耗时长，且加工后产品易变形，粗糙度及尺寸均难以保证的不足，提供一种动车用直立式真空断路器传动支架加工工装，其能降低变形对产品尺寸的影响，从而保证产品加工质量，保证产品快速装夹、精准定位。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种动车用直立式真空断路器传动支架加工工装，其包括用于加工传动支架内腔尺寸的第一工装和用于加工传动支架腔壁外尺寸的第二工装，

所述第一工装包括固定连接的第一夹具体和第一夹紧件，所述第一夹具体与所述第一夹紧件之间设置用于夹持传动支架的第一空间，所述第一空间的前端和后端呈开放状，两侧设置辅助支撑，底部设置底支撑，顶部设置顶支撑，且所述底支撑的后端设置至少两个第一定位销；

所述第二工装包括经定芯轴连接的第二夹具体和第二夹紧件，且所述第二夹具体与所述第二夹紧件之间设置用于夹持传动支架的第二空间，所述第二空间的前端、后端及两侧呈开放状，所述第二夹具体的顶面设置多个用于将传动支架定位的第二定位销。

本实用新型通过设计用于加工传动支架内腔尺寸的第一工装和用于加工传动支架腔壁外尺寸的第二工装，使传动支架加工时的装夹程序简化，实现了传动支架的快速装夹，且通过将传动支架倾倒放置，并在其腔壁四周都设置支撑，不仅使传动支架装夹及加工过程中的变形减小，而且实现了产品的精准定位，保证了产品加工质量。

为方便将第一工装稳固地安装在机床上，所述第一夹具体的底面中部设置第一定位芯轴，且所述第一夹具体上设置多个用于与机床连接的第一定位孔。

为方便传动支架腔壁四周支撑的设置，所述第一夹紧件为n型，且所述第一夹紧件的顶部设置所述顶支撑，所述第一夹紧件的两侧设置所述辅助支撑。

为方便调节顶支撑的压紧力，所述顶支撑为螺杆副，且所述螺杆副的底部设置垫板，一方面避免压伤传动支架，另一方面将顶支撑的压紧力均匀分散至传动支架上，减少传动支架的变形。

为平衡顶支撑压紧造成的传动支架变形，并且配合第一定位销实现传动支架的定位，本实用新型设置了所述辅助支撑，且所述辅助支撑优选为调节方便的辅助压紧螺杆。

同时，两个第一定位销的中心连线与定位芯轴或第一定位孔的中心线的垂直度仅为0.02m，以保证传动支架安装的准确性；第一夹具体的上、下基准平面的平面度及平行度均为0.01mm，用以保证产品加工尺寸。

为方便将第二工装稳固地安装在机床上，所述第二夹具体的底面设置第二定位芯轴，且所述第二夹具体上设置多个用于与机床连接的第二定位孔。

为方便对传动支架腔壁外尺寸的加工，所述第二夹紧件为压板，使所述传动支架的腔壁都裸露在外。

基于同一实用新型构思，本实用新型还提供了一种利用所述动车用直立式真空断路器传动支架加工工装加工传动支架的方法，其包括下列步骤：

步骤一：将箱型的传动支架毛坯进行粗加工，并将传动支架的一腔壁面加工为底部基准面，传动支架的底面加工为垂直基准面；

步骤二：将经粗加工的传动支架毛坯进行人工时效处理，去除传动支架毛坯的内应力；

步骤三：将传动支架毛坯安装在第一工装的第一空间内，且传动支架的底部基准面安装在底支撑的上表面上，传动支架的垂直基准面靠平第一定位销，利用辅助支撑将传动支架定位，并通过顶支撑压紧传动支架，并进行传动支架内腔尺寸及再加工基准面的加工；

步骤四：将传动支架安装在第二工装的第二夹具体上，且传动支架的再加工基准面贴合第二夹具体的上表面，传动支架的再加工基准面通过第二定位销定位在第二夹具体上，第二夹紧件压紧传动支架的底面，并进行传动支架的腔壁面外周尺寸加工；

步骤五：第二工装上的加工步骤完成后，使用切削液喷洒传动支架，待传动支架降温、应力释放完成后，拆卸传动支架，即完成。

为避免传动支架的夹固造成传动支架的变形，所述传动支架安装在第一工装上时，先预紧顶部的螺杆副(预紧扭力为8N·M)，防止零件移动；再拧紧两侧的辅助压紧螺杆(扭力值为5N·M)，保证加工侧面过程中受力均匀；最后拧紧顶部的螺杆副(扭力值为30N·M)，以确保传动支架加工时稳固不移动。

所述第一工装和所述第二工装上的传动支架加工分别包括粗加工和精加工，且粗加工后需拆卸传动支架，使其自然失效24h，释放其内应力后，再进行精加工。

具体而言，在第一工装上进行传动支架内腔尺寸加工时分两步进行：

第一步粗加工：由于传动支架内腔的四个拐角处余量较多，直接采用立铣刀加工时振动明显，表面粗糙度差，故先使用φ25立铣刀对四个拐角进行插削加工，去除余量，再使用φ20加长立铣刀加工内腔，最后使用φ15.5加工内腔尺寸到位；

第二步精加工：传动支架内腔的大部分余量去除后，拆卸传动支架，使其自然失效24h后，再进行精加工操作，精加工余量为0.1mm。

在第二工装上进行传动支架腔壁外尺寸加工时依旧分两步进行：

第一步粗加工：去除腔壁外尺寸余量，并进行自然时效24h，释放零件内应力；

第二步精加工：精加工关键尺寸位置，如平行度、垂直度等加工位置，并采取分层多次加工，最后加工余量为0.1mm，以减少切削应力产生，从而控制产品尺寸。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过采用成套加工工装，提高了产品加工效率，减少了加工辅助时间，且本实用新型工装性能可靠，装夹便捷，同时通过加工工艺方法控制变形，减少了变形对产品精度的影响，提高了产品加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型动车用直立式真空断路器传动支架加工工装的第一工装的主视图；

图2为第一工装的俯视图；

图3为第一工装的左视图；

图4为本实用新型动车用直立式真空断路器传动支架加工工装的第二工装的主视图；

图5为第二工装的俯视图；

图6为第二工装的左视图。

图中：1、螺杆副；2、第一夹紧件；3、垫板；4、传动支架；5、辅助压紧螺杆；6、第一夹具体；7、第一定位芯轴；8、第一定位孔；9、第一定位销；10、底支撑；11、定芯轴；12、第二夹紧件；13、第二定位孔；14、第二夹具体；15、第二定位芯轴；16、第二定位销；17、键；41、底部基准面；42、垂直基准面；43、再加工基准面；61、上基准平面；62、下基准平面。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

本实用新型动车用直立式真空断路器传动支架加工工装一实施例包括用于加工传动支架内腔尺寸的第一工装和用于加工传动支架腔壁外尺寸的第二工装。

如图1－图3所示，所述第一工装包括固定连接的第一夹具体6和第一夹紧件2，所述第一夹具体6与所述第一夹紧件2之间设置用于夹持传动支架4的第一空间，所述第一空间的前端和后端呈开放状，两侧设置辅助支撑，底部设置底支撑10，顶部设置顶支撑，且所述底支撑的后端设置至少两个第一定位销9。

为方便将第一工装稳固安装在机床上，所述第一夹具体6的底面中部设置第一定位芯轴7，且所述第一夹具体6上设置多个用于与机床通过定位销连接的第一定位孔8。

为方便安装辅助支撑及顶支撑，所述第一夹紧件2为n型，且所述第一夹紧件2的顶部设置所述顶支撑，所述第一夹紧件2的两侧设置所述辅助支撑。所述顶支撑优选为螺杆副1，且所述螺杆副1的底部设置垫板3。所述辅助支撑优选为辅助压紧螺杆5。

定位挡销中心连线与定位芯轴及定位销中心连线的垂直度仅为0.02m，保证产品安装的准确性；所述传动支架加工工装1夹具体的上、下基准平面的平面度及平行度均为0.01mm，用以保证产品加工尺寸。

为保证传动支架4安装的准确性，两个第一定位销9的中心连线与第一定位芯轴7的中心线或第一定位孔8的中心线的垂直度仅为0.02mm。

为保证传动支架4的加工尺寸，第一夹具体6具有上基准平面61和下基准平面62，且上、下基准平面61、62的平面度及平行度均为0.01mm。在本实施例中，上基准平面61同时作为底支撑10的支撑平面。

如图4－图6所示，所述第二工装包括经定芯轴11连接的第二夹具体14和第二夹紧件12，且所述第二夹具体14与所述第二夹紧件12之间设置用于夹持传动支架的第二空间，所述第二空间的前端、后端及两侧呈开放状，所述第二夹具体14的顶面设置多个用于将传动支架4定位的第二定位销16。

为方便将第二工装定位安装在机床上，所述第二夹具体14的底面设置第二定位芯轴15及键17，且所述第二夹具体14上设置多个用于与机床连接的第二定位孔13。

为方便对传动支架4的腔壁外尺寸加工，所述第二夹紧件12为压板，且压板通过压板螺栓(图中未示)压紧在传动支架4上，不仅使所述传动支架4的腔壁都裸露在外，而且可在精加工前，通过松开压板螺栓，使传动支架4释放内应力，避免精加工过程中的零件变形。

所述第二定位销16包括对角设置的圆柱销和菱形销。为保证传动支架产品定位及尺寸加工精度，圆柱销与菱形销的孔距公差为0.02。第二定位销16相对于第二定位芯轴15中心的位置度为0.05，用以保证工作台旋转后各方向尺寸加工精度。

本实用新型动车用直立式真空断路器传动支架加工工装用于传动支架的加工方法包括下列步骤：

步骤一：将箱型的传动支架4毛坯进行粗加工，并将传动支架4的一腔壁面加工为后续加工的底部基准面41，传动支架4的底面加工为后续加工的垂直基准面42，且底部基准面41和垂直基准面42均留有余量，由后续加工到位，以保证产品加工基准一致性；

步骤二：由于传动支架是真空断路器关键零部件，是影响真空性能的重要零部件之一，其形位公差，如垂直度、平行度、平面度等，均为0.02mm，且传动支架为铸铝件，加工后产品变形严重，导致产品尺寸加工后尺寸难以保证，故为保证传动支架产品加工尺寸，将经粗加工的传动支架4毛坯进行人工时效处理(时效时间可根据产品精度的等级、精度要求、加工后尺寸变化等因素决定)，去除内应力；

步骤三：将传动支架4毛坯安装在第一工装的第一空间内，且传动支架4的底部基准面安装在底支撑10的支撑平面上，传动支架4的垂直基准面42靠平第一定位销9，利用辅助支撑将传动支架定位，并通过顶支撑压紧传动支架，并进行传动支架内腔尺寸及再加工基准面43及4×φ11孔的加工；

步骤四：将传动支架4安装在第二工装的第二夹具体14上，且传动支架4的再加工基准面43贴合第二夹具体14的上表面，传动支架4的再加工基准面43通过第二定位销16定位在第二夹具体14的上表面上，第二夹紧件12压紧传动支架4的底面(垂直基准面42)，并进行传动支架4的腔壁面外周尺寸加工；

步骤五：第二工装上的加工步骤完成后，使用切削液喷洒传动支架4，待传动支架4降温、应力释放完成后，拆卸传动支架4，即完成。

所述传动支架4正常安装在第一工装上时，为便于控制传动支架4的腔壁变形量，螺杆副1以及辅助压紧螺杆5需要按确定步骤及扭力大小拧紧：先预紧顶部的螺杆副1，预紧扭力为8N·M；再拧紧两侧的辅助压紧螺杆5，扭力值为5N·M；最后拧紧顶部的螺杆副1，扭力值为30N·M，以确保传动支架加工稳固不移动。发明人发现；只有采用上述方法装夹传动支架4，才能确保内壁平面度变化为0.02～0.03mm，从而满足传动支架4的加工图纸要求。如果变更预紧步骤及预紧力，传动支架4的内壁平面度变化值达0.3mm，即传动支架4的内壁会变形为弧形。

在第一工装上进行传动支架内腔尺寸加工时分两步进行：

第一步粗加工：由于传动支架内腔的四个拐角处余量较多，直接采用立铣刀加工时振动明显，表面粗糙度差，故先使用φ25立铣刀对四个拐角进行插削加工，去除余量，再使用φ20加长立铣刀加工内腔，最后使用φ15.5加工内腔尺寸到位；

第二步精加工：传动支架内腔的大部分余量去除后，拆卸传动支架，使其自然失效24h后，再进行精加工操作，精加工余量为0.1mm。

在第二工装上进行传动支架腔壁外尺寸加工时依旧分两步进行：

第一步粗加工：去除腔壁外尺寸余量，并进行自然时效24h，释放零件内应力；

第二步精加工：精加工关键尺寸位置，如平行度、垂直度等加工位置，并采取分层多次加工，最后加工余量为0.1mm，以减少切削应力产生，从而控制产品尺寸。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (7)

1.一种动车用直立式真空断路器传动支架加工工装，其特征在于包括用于加工传动支架内腔尺寸的第一工装和用于加工传动支架腔壁外尺寸的第二工装，

所述第一工装包括固定连接的第一夹具体(6)和第一夹紧件(2)，所述第一夹具体与所述第一夹紧件之间设置用于夹持传动支架(4)的第一空间，所述第一空间的前端和后端呈开放状，两侧设置辅助支撑，底部设置底支撑(10)，顶部设置顶支撑，且所述底支撑的后端设置第一定位销(9)；

所述第二工装包括经定芯轴(11)连接的第二夹具体(14)和第二夹紧件(12)，且所述第二夹具体与所述第二夹紧件之间设置用于夹持传动支架的第二空间，所述第二空间的前端、后端及两侧呈开放状，所述第二夹具体的顶面设置多个用于将传动支架定位的第二定位销。

2.根据权利要求1所述的动车用直立式真空断路器传动支架加工工装，其特征在于，所述第一夹具体的底面中部设置第一定位芯轴(7)，且所述第一夹具体上设置多个用于与机床连接的第一定位孔(8)。

3.根据权利要求1所述的动车用直立式真空断路器传动支架加工工装，其特征在于，所述第一夹紧件为n型，且所述第一夹紧件的顶部设置所述顶支撑，所述第一夹紧件的两侧设置所述辅助支撑。

4.根据权利要求1或3所述的动车用直立式真空断路器传动支架加工工装，其特征在于，所述顶支撑为螺杆副(1)，且所述螺杆副的底部设置垫板(3)。

5.根据权利要求1或3所述的动车用直立式真空断路器传动支架加工工装，其特征在于，所述辅助支撑为辅助压紧螺杆(5)。

6.根据权利要求1所述的动车用直立式真空断路器传动支架加工工装，其特征在于，所述第二夹具体的底面设置第二定位芯轴(15)，且所述第二夹具体上设置多个用于与机床连接的第二定位孔(13)。

7.根据权利要求1所述的动车用直立式真空断路器传动支架加工工装，其特征在于，所述第二夹紧件(12)为压板。

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