CN219503777U - 一种高速磁浮道岔梁体加工组合机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高速磁浮道岔梁体加工组合机床，涉及机械加工设备技术领域，包括机床底座、设置于机床底座上端的多轴床身、延多轴机床长度方向水平移动并对道岔梁体进行铣削的两组三轴加工装置以及设置于多轴床身上并位于两组三轴加工装置之间的自动夹装工作台；自动夹装工作台包括夹装底座、对道岔梁体竖直方向进行限位的台车定位装置、支撑道岔梁体水平移动的多个柔性万向球座、对道岔梁体水平方向进行限位的第一限位装置以及第二限位装置，第一限位装置的限位方向垂直于第二限位装置的限位方向；夹装底座、台车定位装置、第一限位装置和第二限位装置之间形成对道岔梁体夹装固定的夹装工位。其有益效果是，提高加工效率以及加工精度。

Description

一种高速磁浮道岔梁体加工组合机床

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，尤其涉及一种高速磁浮道岔梁体加工组合机床。

背景技术

高速磁浮作为一种新型的轨道交通工具，具有速度快、运能强、安全环保等技术优势适用于城市群内的高速通勤化交通、核心城市间的一体化交通。

高速磁浮道岔梁是磁浮列车换线运行的渡线工具，道岔梁体结构质量会直接影响到列车运行的安全性、平稳性。高速磁浮道岔全长道岔梁长约78m，单段最长约26m，重约53t，全长范围内，滑撬面及导向面、π形板均需加工，整体形位公差及尺寸公差要求高。

对于高速磁浮道岔梁体的加工目前采用通用龙门机床或落地镗铣床单轴单面加工，常规加工模式下，梁体长度超出加工机床行程，需要利用工艺基准进行移动工件，同时进行多次装夹，导致加工效率以及精度大幅降低。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种高速磁浮道岔梁体加工组合机床，其解决了因多次夹装而效率和精度较低的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型实施例提供一种高速磁浮道岔梁体加工组合机床，包括水平支撑于地面的机床底座、设置于所述机床底座上端的多轴床身、沿所述多轴床身长度方向水平移动并用于对道岔梁体进行铣削的两组三轴加工装置，还包括设置于所述多轴床身上并位于两组所述三轴加工装置之间的自动夹装工作台；

所述自动夹装工作台包括夹装底座、用于对所述道岔梁体的竖直方向进行限位的台车定位装置、支撑所述道岔梁体并沿所述夹装底座的上侧水平移动的多个柔性万向球座、对所述道岔梁体水平方向进行限位的第一限位装置以及第二限位装置，所述第一限位装置的限位方向垂直于所述第二限位装置的限位方向；

所述夹装底座、所述台车定位装置、所述第一限位装置和所述第二限位装置之间形成对所述道岔梁体夹装固定的夹装工位。

本实用新型实施例提出的一种高速磁浮道岔梁体加工组合机床，通过自动夹装工作台的台车定位装置对道岔梁体的竖直方向进行限位，再通过第一限位装置和第二限位装置对道岔梁体的水平方向进行限位，使得在夹装道岔梁体时，只需要将道岔梁体放入夹装工位，随后台车定位装置、第一限位装置和第二限位装置将会推动道岔梁体在柔性万向球座的支撑下水平移动，并最终被固定，最后在通过两组三轴加工装置对道岔梁体表面的滑撬面及导向面进行铣削加工。该方案使得道岔梁体被一次性完全固定，从而避免了多次夹装所造成的的时间浪费，进而提高了加工效率。

可选地，所述第一限位装置包括对道岔梁体的一端进行抵接的梁体端定位工装以及推动所述道岔梁体向所述梁体端定位工装一侧移动的端夹紧推杆；

所述第二限位装置包括对道岔梁体的侧端进行抵接的梁体支撑定位工装以及推动道岔梁体向所述梁体支撑定位工装一侧移动的梁体夹紧推杆。

通过第一限位装置包括梁体端定位工装以及端夹紧推杆，使得道岔梁体被放入夹装工位后，端夹紧推杆将会抵接至道岔梁体的一端并推动道岔梁体向梁体端定位工装一侧移动，直至抵接，从而将道岔梁体的两端部夹持固定，同理第二限位装置同样将道岔梁体的两侧端部夹持固定。该方案使得道岔梁体在水平方向的固定更加方便，更加快速。

可选地，所述梁体端定位工装包括设置于所述夹装底座上的梁体端支撑底座、设置于所述梁体端支撑底座上且靠近所述夹装工位一端的支撑钉和行程开关，所述行程开关突出至所述夹装工位一侧的长度长于所述支撑钉突出至所述夹装工位的长度。

当端夹紧推杆推动道岔梁体向梁体端定位工装一侧移动时，道岔梁体的一端首先接触行程开关并推动行程开关继续移动，此时可降低移动速度，并直至道岔梁体的一端抵接支撑钉，此时行程开关闭合并发送信号给端夹紧推杆停止推动。该方案通过行程开关对道岔梁体的移动固定位置进行信号的传输，从而降低因夹紧位置的不确定而造成道岔梁体或机床的损伤。

可选地，所述台车定位装置包括沿所述夹装底座长度方向间隔排布的第一台车定位夹具、第二台车定位夹具和第三台车定位夹具。

台车定位装置包括第一台车定位夹具、第二台车定位夹具以及第三台车定位夹具，并将第一台车定位夹具、第二台车定位夹具以及第三台车定位夹具延夹装底座的长度方向排布，从而对长度较长的道岔梁体的两端以及中部分别进行固定，进而提升固定效果

可选的，所述第一台车定位夹具、第二台车定位夹具和所述第三台车定位夹具均电磁磁吸于道岔梁体下端。

第一台车定位夹具、第二台车定位夹具以及第三台车定位夹具均采用电磁磁吸在道岔梁体的下端，使得固定过程更加方便，更加快速。

可选地，所述第一台车定位夹具、第二台车定位夹具和所述第三台车定位夹具均包括设置于所述夹装底座上端的定位座以及设置于所述定位座上端的电磁铁；

所述第二台车定位夹具的所述定位座上开设有滑移孔，所述滑移孔内竖直布置有压簧，所述电磁铁固定于所述压簧顶部。

通过，在第二台车定位夹具的定位座上开设滑移孔并安装压簧，使得电磁铁固定在压簧上端，使得第二台车定位夹具的电磁铁变为浮动电磁铁，进而在工件有不平或变形的情况下可以进行补偿，以保证加工精度。

可选地，所述柔性万向球座包括呈竖直向上布置的伸缩油缸、设置于所述伸缩油缸的活塞杆端头的套筒法兰以及滚动嵌设于所述套筒法兰内的万向球；

所述万向球突出于所述套筒法兰的顶部并对所述道岔梁体进行支撑。

通过竖直布置的伸缩油缸带动套筒法兰竖直移动，进而使得所有的柔性万向球座均可带动道岔梁体竖直移动，进而方便对道岔梁体固定时调整位置，以保持最准确的夹持位置，进而提高夹持效率以及夹持精度。

可选地，还包括π型板辅助支撑装置；

所述π型板辅助支撑装置设置于所述夹装底座上端且分布于所述夹装工位两侧并对所述道岔梁体上的π型板进行支撑；

所述π型板辅助支撑装置包括呈竖直布置的支座、竖直设置于所述支座顶部的液压顶杆以及设置于所述液压顶杆顶部的弧面支撑板。

通过π型板辅助支撑装置的弧面支撑板对道岔梁体的π型板处进行支撑，从而将道岔梁体夹持的更加稳定，使得在对道岔梁体铣削的过程中，道岔梁体不会轻易晃动，提高铣削精度。

可选地，所述三轴加工装置包括沿所述夹装工位长度方向滑移的X轴滑台、竖直设置于所述X轴滑台上端的立柱、水平滑移设置于所述立柱靠近夹装工位一侧端的导向面铣削动力头、垂直于夹装工位长度方向并竖直滑移设置于所述立柱顶部的滑撬面铣削动力头。

通过三轴加工装置对道岔梁体进行铣削加工时，滑撬面铣削动力头和导向面铣削动力头可以同步进行工作，进而提升整个道岔梁体的加工效率。

可选地，所述机床底座平行于长度方向的两侧端设置有排屑斜板，所述排屑斜板倾斜向上指向夹装工位外侧并衔接所述夹装底座的上端面。

将排屑斜板倾斜向上，并使得排屑斜板和夹装底座的上端面衔接，从而使得铣削时产生的碎屑落于夹装底座上端面后，可通过工具沿着排屑斜板刮出，进而实现排屑的目的。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，由于通过台车定位装置、第一限位装置和第二限位装置对道岔梁体进行一次性固定，避免多次夹装所造成的的时间浪费以及精度损失，提高了道岔梁体的装夹效率以及加工精度，进而提高了浮道岔梁体加工效率，同时通过两组三轴加工装置同时对道岔梁体进行加工，提高了加工效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视示意图；

图2为本实用新型实施例中自动夹装工作台的立体结构示意图；

图3为图2的A处放大图；

图4为本实用新型实施例中梁体端定位工装的结构示意图；

图5为第二台车定位夹具的剖视图。

【附图标记说明】

1、机床底座；2、多轴床身；3、三轴加工装置；31、X轴滑台；32、立柱；33、导向面铣削动力头；34、滑撬面铣削动力头；4、自动夹装工作台；41、夹装底座；42、台车定位装置；421、第一台车定位夹具；422、第二台车定位夹具；4221、定位座；4222、电磁铁；4223、滑移孔；4224、压簧；423、第三台车定位夹具；43、柔性万向球座；431、伸缩油缸；432、套筒法兰；433、万向球；44、第一限位装置；441、梁体端定位工装；4411、梁体端支撑底座；4412、支撑钉；4413、行程开关；442、端夹紧推杆；45、第二限位装置；451、梁体支撑定位工装；452、梁体夹紧推杆；46、π型板辅助支撑装置；461、支座；462、液压顶杆；463、弧面支撑板；47、排屑斜板。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

本实用新型实施例提出的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，通过台车定位装置、第一限位装置和第二限位装置对道岔梁体进行一次性固定，避免多次夹装所造成的的时间浪费，提高了道岔梁体的装夹效率，进而提高了浮道岔梁体加工效率。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1和图2，一种高速磁浮道岔梁体加工组合机床，包括水平支撑于地面的机床底座1、设置于机床底座1上端的多轴床身2、沿多轴床身2长度方向水平移动并用于对道岔梁体进行铣削的两组三轴加工装置3以及设置于多轴床身2上并位于两组三轴加工装置3之间的自动夹装工作台4。

多轴床身2通过螺栓固定于机床底座1的上端面，多轴床身2和机床底座1平行，多轴床身2的上端面于靠近两侧的位置通过螺栓固定有两条滑轨，两条滑轨相互平行且沿多轴床身2的长度方向排布。

三轴加工装置3包括X轴滑台31、立柱32、导向面铣削动力头33以及滑撬面铣削动力头34。

X轴滑台31滑移抵接在滑轨上侧端面，滑轨的一端头通过螺栓固定有伺服电机，伺服电机通过滚珠丝杠带动X轴滑台31沿滑轨的长度方向移动。

立柱32通过螺栓竖直固定于X轴滑台31的上端，两根立柱32相互靠近的一侧端于靠下部通过螺栓竖直固定有伺服电机移动模组，导向面铣削动力头33通过螺栓水平固定于该移动模组的滑轨安装法兰，通过该伺服电机移动模组可带动导向面铣削动力头33水平滑移，导向面铣削动力头33的铣削端头呈水平指向远离立柱32的一侧。

立柱32的顶部通过螺栓竖直固定有伺服电机移动模组，滑撬面铣削动力头34通过螺栓竖直固定于该伺服电机移动模组的移动端，通过该伺服电机移动模组可控制滑撬面铣削动力头34竖直移动，导向面铣削动力头34的铣削端呈竖直向下。

自动夹装工作台4包括夹装底座41、台车定位装置42、多个柔性万向球座43、第一限位装置44、第二限位装置45以及π型板辅助支撑装置46，夹装底座41、台车定位装置42、第一限位装置44和第二限位装置45之间形成对道岔梁体夹装固定的夹装工位。

夹装底座41通过螺栓水平固定在多轴床身2的上端面，夹装底座41沿多轴床身2的长度方向布设。

台车定位装置42包括沿夹装底座41长度方向间隔排布的第一台车定位夹具421、第二台车定位夹具422和第三台车定位夹具423。

第一台车定位夹具421、第二台车定位夹具422和第三台车定位夹具423均包括焊接于夹装底座41上端的定位座4221以及设置于定位座4221上端的电磁铁4222，其中第一台车定位夹具421和第三台车定位夹具423的电磁铁4222通过螺栓直接固定在定位座4221上，第二台车定位夹具422的定位座4221上开设有滑移孔4223，滑移孔4223内通过螺栓竖直固定有压簧4224，电磁铁4222焊接于压簧4224顶部，使得第一台车定位夹具421和第三台车定位夹具423的电磁铁4222将道岔梁体磁吸后，第二台车定位夹具422的电磁铁4222变为浮动电磁铁4222，进而在工件有不平或变形的情况下可以进行补偿，并防止过定位，以保证加工精度。

柔性万向球座43包括呈通过螺栓竖直向上固定于夹装底座41上端面的伸缩油缸431、通过螺栓固定于伸缩油缸431的活塞杆端头的套筒法兰432以及滚动嵌设于套筒法兰432内的万向球433，万向球433突出于套筒法兰432的顶部并对道岔梁体进行支撑。使得道岔梁体抵接在万向球433表面时，可在万向球433的作用下以受到较小的力而水平移动。

第一限位装置44包括对道岔梁体的一端进行抵接的梁体端定位工装441以及推动道岔梁体向梁体端定位工装441一侧移动的端夹紧推杆442。

梁体端定位工装441包括通过螺栓固定于夹装底座41上端的梁体端支撑底座4411、通过螺栓固定于梁体端支撑底座4411上且靠近夹装工位一端的支撑钉4412和行程开关4413，梁体端支撑底座4411于支撑钉4412的一侧开槽，形成开关通过螺栓转动连接在槽内，行程开关4413突出至夹装工位一侧的长度长于支撑钉4412突出至夹装工位的长度。端夹紧推杆442呈水平布设且通过油缸驱动。当端夹紧推杆442推动道岔梁体向梁体端定位工装441一侧移动时，道岔梁体的一端首先接触行程开关4413并推动行程开关4413转动，此时可降低移动速度，并直至道岔梁体的一端抵接支撑钉4412，此时行程开关4413闭合并发送信号给端夹紧推杆442停止推动。

第二限位装置45包括对道岔梁体的侧端进行抵接的梁体支撑定位工装451以及推动道岔梁体向梁体支撑定位工装451一侧移动的梁体夹紧推杆452。

梁体支撑定位工装451包括有多个且沿夹装底座41的长度方向间隔布置，梁体支撑定位工装451通过螺栓固定在夹装底座41的上端，梁体夹紧推杆452同样包括有多个并一一对应梁体支撑定位工装451，梁体夹紧推杆452通过油缸推动并朝向相对应的梁体支撑定位工装451一侧移动。

π型板辅助支撑装置46分布于夹装工位两侧并对道岔梁体上的π型板进行支撑，π型板辅助支撑装置46包括通过螺栓竖直固定在夹装底座41上端面的支座461、竖直滑移插接在支座461顶部的液压顶杆462以及焊接于液压顶杆462顶部的弧面支撑板463，液压顶杆462通过液压油缸驱动竖直滑移，进而通过弧面支撑板463支撑π型板时可带动整个道岔梁体竖直移动，同时，可在滑橇面铣削动力头34加工时提供支撑。

机床底座1平行于长度方向的两侧端均焊接有排屑斜板47，排屑斜板47倾斜向上指向夹装工位外侧并衔接夹装底座41的上端面，从而当落于夹装底座41的上端面时，可通过工具将碎屑沿着排屑斜板47刮出。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高速磁浮道岔梁体加工组合机床，包括水平支撑于地面的机床底座(1)、设置于所述机床底座(1)上端的多轴床身(2)、沿所述多轴床身(2)长度方向水平移动并用于对道岔梁体进行铣削的两组三轴加工装置(3)，其特征在于：还包括设置于所述多轴床身(2)上并位于两组所述三轴加工装置(3)之间的自动夹装工作台(4)；

所述自动夹装工作台(4)包括夹装底座(41)、用于对所述道岔梁体的竖直方向进行限位的台车定位装置(42)、支撑所述道岔梁体并沿所述夹装底座(41)的上侧水平移动的多个柔性万向球座(43)、对所述道岔梁体水平方向进行限位的第一限位装置(44)以及第二限位装置(45)，所述第一限位装置(44)的限位方向垂直于所述第二限位装置(45)的限位方向；

所述夹装底座(41)、所述台车定位装置(42)、所述第一限位装置(44)和所述第二限位装置(45)之间形成对所述道岔梁体夹装固定的夹装工位。

2.如权利要求1所述的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，其特征在于：

所述第一限位装置(44)包括对道岔梁体的一端进行抵接的梁体端定位工装(441)以及推动所述道岔梁体向所述梁体端定位工装(441)一侧移动的端夹紧推杆(442)；

所述第二限位装置(45)包括对道岔梁体的侧端进行抵接的梁体支撑定位工装(451)以及推动道岔梁体向所述梁体支撑定位工装(451)一侧移动的梁体夹紧推杆(452)。

3.如权利要求2所述的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，其特征在于：

所述梁体端定位工装(441)包括设置于所述夹装底座(41)上的梁体端支撑底座(4411)、设置于所述梁体端支撑底座(4411)上且靠近所述夹装工位一端的支撑钉(4412)和行程开关(4413)，所述行程开关(4413)突出至所述夹装工位一侧的长度长于所述支撑钉(4412)突出至所述夹装工位的长度。

4.如权利要求1所述的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，其特征在于：

所述台车定位装置(42)包括沿所述夹装底座(41)长度方向间隔排布的第一台车定位夹具(421)、第二台车定位夹具(422)和第三台车定位夹具(423)。

5.如权利要求4所述的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，其特征在于：所述第一台车定位夹具(421)、第二台车定位夹具(422)和所述第三台车定位夹具(423)均通过电磁磁吸与所述道岔梁体下端。

6.如权利要求5所述的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，其特征在于：

所述第一台车定位夹具(421)、第二台车定位夹具(422)和所述第三台车定位夹具(423)均包括设置于所述夹装底座(41)上端的定位座(4221)以及设置于所述定位座(4221)上端的电磁铁(4222)；

所述第二台车定位夹具(422)的所述定位座(4221)上开设有滑移孔(4223)，所述滑移孔(4223)内竖直布置有压簧(4224)，所述电磁铁(4222)固定于所述压簧(4224)顶部。

7.如权利要求1所述的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，其特征在于：

所述柔性万向球座(43)包括呈竖直向上布置的伸缩油缸(431)、设置于所述伸缩油缸(431)的活塞杆端头的套筒法兰(432)以及滚动嵌设于所述套筒法兰(432)内的万向球(433)；

所述万向球(433)突出于所述套筒法兰(432)的顶部并对所述道岔梁体进行支撑。

8.如权利要求1所述的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，其特征在于：还包括π型板辅助支撑装置(46)；

所述π型板辅助支撑装置(46)设置于所述夹装底座(41)上端且分布于所述夹装工位两侧并对所述道岔梁体上的π型板进行支撑；

所述π型板辅助支撑装置(46)包括呈竖直布置的支座(461)、竖直设置于所述支座(461)顶部的液压顶杆(462)以及设置于所述液压顶杆(462)顶部的弧面支撑板(463)。

9.如权利要求1所述的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，其特征在于：

所述三轴加工装置(3)包括沿所述夹装工位长度方向滑移的X轴滑台(31)、竖直设置于所述X轴滑台(31)上端的立柱(32)、水平滑移设置于所述立柱(32)靠近夹装工位一侧端的导向面铣削动力头(33)、垂直于夹装工位长度方向并竖直滑移设置于所述立柱(32)顶部的滑撬面铣削动力头(34)。

10.如权利要求1所述的高速磁浮道岔梁体加工组合机床，其特征在于：

所述机床底座(1)平行于长度方向的两侧端设置有排屑斜板(47)，所述排屑斜板(47)倾斜向上指向夹装工位外侧并衔接所述夹装底座(41)的上端面。