[发明专利]轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法及工装

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术，尤其是一种轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法及工装。

背景技术

为保证时速在300KM/H以上动车组的高速平稳运行，通常在车顶组成上增加空气动力学套件车顶整体导流罩，用于减小车辆在高速运行时的空气阻力，保证动车组运行的平稳性，并降低车内噪音。

车顶导流罩安装在分布在车体车顶上的锁紧装置上，为保证导流罩安装精度，对锁紧装置提出了很高的加工要求。如图1所示，通过位于平顶加工区域A和位于空调框加工区域C内的锁紧装置4安装导流罩。由于平顶加工区域A内的锁紧装置分别比较集中，直径范围大致在2m至3m内，空调框加工区域C内的锁紧装置呈左右对称分布，位于左侧区域和右侧区域内锁紧装置的分布范围也在2m以内，如图4所示，现有技术的加工步骤如下：

步骤S1：焊接车顶各部件完成车顶组成的组焊；

步骤S2：在车顶组成上平顶加工区域A和空调框加工区域C内焊接锁紧装置；

步骤S3：在车顶组成两侧焊接侧墙完成车体的组焊；

步骤S4：调修整个车体使得车体各部满足安装要求；

步骤S5：加工锁紧装置安装面及安装孔；

步骤S6：在锁紧装置上安装车顶导流风罩。

现有技术采用专用加工设备对锁紧装置进行加工，如图2、图3所示，通常设置一套工装5，再将加工设备6安装在工装5上形成一体结构，通过工装5将加工设备6固定在车体平顶3上或空调框2上，如图1所示，加工设备6刚度依托在工装5的主框架上，在主框架上通过导轨安装可移动横梁7，主轴8上安装有驱动电机9及固定刀具，用来铣加工锁紧装置平面及钻铣孔要求；加工设备5依靠四角底座10定位于车顶组成上，空调框加工区域C内的锁紧装置需要左侧区域和右侧加工区域分两次加工才能完成，再加上平顶加工区域A内的锁紧装置共需要至少三次加工才能完成步骤S5。

现有技术中锁紧装置的加工步骤S5是在车体焊接的步骤S4完成以后进行的，整个加工过程中依靠车体的强度对加工设备进行支撑，容易使车体产生变形，并且加工过程是分区域分别进行加工的，各个区域零点需要单独建立，单独加工，不以同一个零点为基准进行加工，难以保证加工精度。

此外，为了进一步改进车顶结构，在整个贯通车体圆顶1上安装功能部件，优化车体的性能，需要对位于平顶加工区域A内的十二个锁紧装置和位于圆顶加工区域B内的十一个锁紧装置进行铣、钻、镗加工，圆顶加工区域B沿车体长度方向距离在8m至10m，采用现有的加工设备加工圆顶加工区域B内的锁紧装置时至少需要在车体上移动两次才能完成，每次重新移动工装时都会改变零点基准，若把车顶的中心确定为坐标系的原点，那么每一侧的锁紧装置都有自己不同于其它锁紧装置的空间坐标，如图1所示，由于车体圆顶1的截面为不规则圆弧曲面，所以这些锁紧装置在空间上呈不规则分布，很难保证各个锁紧装置相对高度差值，进而影响车体性能。

现有设备由于是在车体总成以后在车顶上对导流罩锁紧装置进行加工，该专用加工设备分区域加工，受车顶承受载荷、加工区域空间以及专用加工设备需频繁起吊等因素的影响，该专用加工设备的总重量、尺寸规格等受到一定限制，因此，针对圆顶加工区域B内的锁紧装置由于分布在通长车顶上，加工区域跨度较大，加工要求高，若分区域加工，难以满足图纸加工要求，若整体加工，又难以制造专用加工设备满足圆顶加工区域B的加工要求。

现有技术存在如下缺点：由于设备整体刚度不足，专用加工设备设计时只能采用小功率电机驱动，在加工时难以实现高速加工，切削效率相对较低，各导轨移动速度相对较慢，加工时找正依然采用传统的找正方法，效率低；由于锁紧装置表面有较高的平面度要求，分区域单独加工，在车顶上的所有锁紧装置加工质量上很难达到同一的保准度，并且设备频繁的吊运，设备加工精度难以保证，故障率也较高；此加工方法需经过车体测量、数值记录、起吊设备及电气控制柜等、测量检验等工序，这不仅在人员配备上提出了很高的要求，且大大增加了劳动强度；该专用加工设备只适合平顶区域锁紧装置及空调框区域锁紧装置的加工，随着车型的升级其安装定位结构发生变化，该设备不能满足所有车体车型锁紧装置的加工。

发明内容

本发明提供一种轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法及工装，用于克服现有技术中的缺陷，实现一次定位完成对车顶上分布范围很广的锁紧装置的精准加工，并且降低了人工劳动、提供了加工效率、节约了加工成本。

本发明提供一种轨道车辆车顶锁紧装置的加工方法，包括以下步骤：

步骤1：在车顶组成上平顶加工区域和圆顶加工区域按照预定位置焊接多个锁紧装置；