專利名稱：一種四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝及方法。
背景技術(shù)：
挖掘機平臺是制造挖掘機的核心部件，挖掘機平臺位于挖掘機底盤和上層之間，安裝有回轉(zhuǎn)機構(gòu)、油缸、發(fā)動機等眾多裝置，因此挖掘機平臺形狀不規(guī)律，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，力口工程序繁多，加工出高質(zhì)量的挖掘機平臺工件是制造挖掘機過程中的難點。挖掘機平臺工件在鉚焊完成后需加工三個不同平面的區(qū)域，即位于平臺底面的回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域、平臺側(cè)面的油缸孔安裝區(qū)域、平臺尾部上平面的發(fā)動機安裝區(qū)域?，F(xiàn)有的技術(shù)方法是將加工過程分成三次，分別對平臺底面，平臺側(cè)面和平臺尾部上平面在機床上 進行加工，
第一次為加工平臺底面回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域，加工設(shè)備為龍門加工中心；第二次為加工平臺側(cè)面油缸孔安裝區(qū)域，加工設(shè)備為四軸交互式鏜銑加工中心；第三次為加工平臺尾部上平面發(fā)動機安裝區(qū)域，加工設(shè)備為龍門加工中心。每次加工都需要對挖掘機平臺工件進行重新裝夾，每次裝夾時間都在2小時以上，裝夾時間過長影響生產(chǎn)效率，增大生產(chǎn)成本，而且三次加工分別采用不同的裝夾也導致工件的加工誤差增大。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)對挖掘機平臺工件加工方法中存在的加工時間過長，加工誤差增大的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝，用于與四軸數(shù)控鏜銑床配合使用來加工挖掘機平臺工件，包括底座，左護板，右護板，底座上有用來將所述工裝固定在四軸數(shù)控鏜銑床上的旋轉(zhuǎn)臺的固定機構(gòu)，左護板和右護板互相平行固定在底座的兩邊，之間的距離大于待加工的挖掘機平臺工件的寬度，左護板和右護板分上半部分和下半部分，左右護板的下半部分的背部與底座的連接處開有凹陷，下半部分的中央還開有第一窗口，左護板和右護板的背部還有用于夾緊待加工的挖掘機平臺工件的夾緊機構(gòu)，左護板和右護板的高度相同且都低于待加工挖掘機平臺工件長度的2/3。具體的，所述固定機構(gòu)為分布在底座下表面邊緣區(qū)域間隔均勻的多塊機床壓板。具體的，所述夾緊機構(gòu)為分布在左、右護板背部上下部分的共四塊壓板。優(yōu)選的，底座上在左護板和右護板的后方區(qū)域還各有一個支撐體，加強對工件的支撐。優(yōu)選的，所述左護板和右護板的高度為待加工的挖掘機平臺工件的一半，可以降低工裝的重心，增強穩(wěn)固性。優(yōu)選的，所述左護板和右護板的上半部分開有第二窗口，減少工裝上部的重量，增強工裝穩(wěn)固性。優(yōu)選的，左右護板的頂部用拉筋連接，增大左右護板的固定強度。
優(yōu)選的，所述下半部分開的第一窗口為矩形形狀，第一窗口與所述凹陷靠近的角為圓心位于矩形內(nèi)部的四分之一圓周，以增大凹陷處的機械強度。本發(fā)明還提供一種使用四軸數(shù)控鏜銑床加工挖掘機平臺工件的方法，待加工的挖掘機平臺工件包括位于三個不同立面的回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域、油缸孔安裝區(qū)域和發(fā)動機安裝區(qū)域，包含如下步驟
a.將待加工的挖掘機平臺工件安裝在如前文所述的四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝上；隨后整體安裝在四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺上；
b.按照一定順序加工回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域，油缸孔安裝區(qū)域，發(fā)動機安裝區(qū)域每次調(diào)整 加工區(qū)域前，調(diào)整四軸數(shù)控鏜銑床的刀頭，旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺，使刀頭朝向待加工的加工區(qū)域。所述使用四軸數(shù)控鏜銑床加工挖掘機平臺工件的方法中，具體的，所述b步驟可以為
bl.調(diào)整四軸數(shù)控鏜銑床的刀頭，旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺，使刀頭朝向回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域，加工回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域；
b2.旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺90度，使四軸數(shù)控鏜銑床刀頭面向所述油缸孔安裝區(qū)域，加工油缸孔安裝區(qū)域；
b3.旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺90度，隨后在垂直方向移動四軸數(shù)控鏜銑床刀頭，使刀頭面向所述發(fā)動機安裝區(qū)域，加工發(fā)動機安裝區(qū)域。采用本發(fā)明所述的四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝和方法，用一次工裝裝夾加工代替原來三次裝夾加工，不僅減少產(chǎn)品裝夾時間，而且避免了因多次裝夾造成的誤差，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。


圖I示出本發(fā)明的四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝的示意 圖2示出挖掘機平臺工件及各加工區(qū)域的示意 圖3示出挖掘機平臺工件的各加工區(qū)域?qū)娜齻€加工方向的示意 圖4示出本發(fā)明的四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝在裝夾上挖掘機平臺工件時加工回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域的示意 圖5示出本發(fā)明的四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝在裝夾上挖掘機平臺工件時加工油缸孔安裝區(qū)域的示意 圖6示出本發(fā)明的四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝在裝夾上挖掘機平臺工件時加工發(fā)動機安裝區(qū)域的示意 各圖中附圖標記名稱為1.挖掘機平臺工件2.底座3.左護板4.右護板5.拉筋6.第一窗口 7.第二窗口 8.凹陷9夾緊機構(gòu)10.固定機構(gòu)11.支撐體12.板形構(gòu)造13.駝峰形構(gòu)造14.刀頭15.回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域16.油缸孔安裝區(qū)域17.發(fā)動機安裝區(qū)域。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。
如圖2所示，待加工的挖掘機平臺工件(以下簡稱工件)按形狀大致分為板形構(gòu)造12和駝峰形構(gòu)造13兩部分，其中板形構(gòu)造12分前后兩部分，前半部分尺寸較大，將安裝挖掘機回轉(zhuǎn)底盤，因此在板形構(gòu)造的前半部分將加工回轉(zhuǎn)底板的安裝區(qū)，即回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域，板形構(gòu)造的后半部分尺寸較小，大致呈規(guī)則的矩形，板形構(gòu)造的后半部分需要安裝挖掘機發(fā)動機，發(fā)動機安裝區(qū)域位于板形構(gòu)造的后半部分，回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域和發(fā)動機安裝區(qū)域分別位于板型構(gòu)造的兩個相對的不同平面上。駝峰形構(gòu)造13位于板型構(gòu)造尺寸較大的前半部分，與發(fā)動機安裝區(qū)域處于相同平面，駝峰形構(gòu)造的兩側(cè)需要安裝驅(qū)動挖掘機伸縮臂用的油缸，油缸孔安裝區(qū)域即位于駝峰形構(gòu)造的兩側(cè)。如圖3所示，加工時，機床的刀頭需要從三個不同的方向分別加工回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域、油缸孔安裝區(qū)域和發(fā)動機安裝區(qū)域，工件不能直接安裝在四軸數(shù)控鏜銑床的旋轉(zhuǎn)平臺上，因此傳統(tǒng)加工方法每變換一次加工方向，都需要重新卸下工件，再重新裝夾固定工件，然后利用機床加工，不僅費時費力，而且三次加工在不同的裝夾環(huán)境下進行，裝夾的位置存在細微的不同，增大了加工誤差。本發(fā)明提供一種四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝(以下簡稱工裝)，用于 與四軸數(shù)控鏜銑床配合使用來加工挖掘機平臺工件，如圖I和圖4至6所示，包括底座2、左護板3、右護板4，底座上有用來將所述工裝固定在四軸數(shù)控鏜銑床上的旋轉(zhuǎn)臺的固定機構(gòu)10，左護板和右護板互相平行固定在底座的兩邊，之間的距離大于待加工的挖掘機平臺工件的寬度，左護板和右護板分上半部分和下半部分，左右護板的下半部分的背部與底座的連接處開有凹陷8，下半部分的中央還開有第一窗口 6，左護板和右護板的背部還有用于夾緊待加工的工件的夾緊機構(gòu)9，左護板和右護板的高度相同且都低于待加工挖掘機平臺工件長度的2/3。左、右護板采用雙層鋼板制造，兩層鋼板之間用拉筋鉚接，這種方式提高了左、右護板的柔韌性和強度，節(jié)省了材料。左護板和右護板之間的空間用于夾持工件，因此距離不能小于工件的寬度，但太大也不利于夾持的牢固性。左護板和右護板下半部分的窗口和凹陷都是為了在加工工件時，供刀頭伸入工裝對工件進行加工，需要保證一定的尺寸大小。左右護板的高度不超過工件的2/3，高度太高不僅導致工裝重心過高，容易側(cè)翻，而且不利于加工時刀頭對工件板形構(gòu)造的后半部分進行加工。本發(fā)明提供的工裝對工件的固定方法如下，將待加工的工件的板形構(gòu)造12垂直于工件的左右護板放置在工裝底座上，板形構(gòu)造的前半部分卡進工裝的左右護板之間，并用所述的夾緊機構(gòu)將待加工的工件固定夾緊在工裝上，前半部分的末端支撐在工裝的底座上，工件的駝峰形構(gòu)造13伸入挖掘機平臺加工工裝的左右護板之間的空間，工件的板形構(gòu)造的后半部分向上伸出。具體的，所述固定機構(gòu)10為多塊機床壓板，均勻分布在底座的邊界上，用以將工裝牢固固定在機床的旋轉(zhuǎn)平臺上。具體的，位于左右護板背部的夾緊機構(gòu)9為四塊壓板，每個護板背部的上下部分各有一塊壓板，如圖4至6所示，這樣四塊壓板在工件的下半部分靠近邊緣的區(qū)域大致對稱間隔布置，提高了夾緊的穩(wěn)固性。具體的，所述下半部分開的第一窗口 6為矩形形狀，第一窗口 6與所述護板背部靠近底座的凹陷8靠近的角外凸的圓弧形，圓弧的圓心位于矩形內(nèi)部，圓弧的圓心角為90度，即圓弧長度為四分之一圓周，圓弧的設(shè)計增大了凹陷處與窗口的最小距離，增強了凹陷處的機械強度。優(yōu)選的，左右護板的高度為工件長度，即工件板形構(gòu)造長度的一半，不僅節(jié)省材料，降低了重心，而且能保證工裝夾持工件的牢固度。優(yōu)選的，左護板和右護板的后方還各有一個支撐體11，用于支撐工件，防止工裝的底座被磨損破壞，本發(fā)明優(yōu)選設(shè)計成一種截面為截角長方形的柱形結(jié)構(gòu)，被截角的截面用于支撐工件，由于截面方向與重力方向存在一定夾角，將工件的重力部分分解為朝向工裝的力，使工件的夾緊更牢固。工件加工時，工件豎直放置，重心較高，為加強加工時的穩(wěn)定性，最好降低工裝的重心，優(yōu)選的，左右護板的上半部分為直角梯形，相對下半部分重量有所減輕，左右護板的上半部分可以開有第二窗口 7，以進一步減輕上半部分重量，降低重心。由于左右護板需要牢固夾持重達數(shù)噸重的工件，優(yōu)選的，在左右護板的頂部設(shè)置 有連接左右護板的拉筋，拉筋寬160毫米，厚20毫米，兩頭用螺栓固定在左右護板的頂端；以提高工裝的穩(wěn)定性和強度。加工過程開始時，將待加工的工件I安裝在工裝上；隨后整體安裝在四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺上，夾緊底座下部的固定結(jié)構(gòu)10，使安裝了工件的工裝牢固固定在可旋轉(zhuǎn)加工平臺上，調(diào)整四軸數(shù)控鏜銑床的刀頭位置，并使四軸數(shù)控鏜銑床刀頭14面向所述回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域15 ;隨后開始加工挖掘機平臺工件的回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域15 ;加工回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域15完成后，旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺90度，使四軸數(shù)控鏜銑床刀頭14面向所述油缸孔安裝區(qū)域16，加工油缸孔安裝區(qū)域16 ;加工油缸孔安裝區(qū)域16完成后，再次旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺90度，隨后在垂直方向移動四軸數(shù)控鏜銑床刀頭14，使刀頭14面向所述發(fā)動機安裝區(qū)域17，加工發(fā)動機安裝區(qū)域17。最終完成整個加工過程。顯然，上述加工過程中，加工三個不同區(qū)域的順序是可以自由調(diào)換的，只要在每次調(diào)整加工區(qū)域前，調(diào)整四軸數(shù)控鏜銑床的刀頭14，旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺，使刀頭14朝向待加工的加工區(qū)域即可。通過使用本發(fā)明所述工裝和方法，由三次裝夾改為一次裝夾，減少裝夾找正次數(shù)，縮短產(chǎn)品裝夾找正時間4小時，提高了生產(chǎn)效率和設(shè)備有效利用時間,加快了產(chǎn)品流轉(zhuǎn)速度，目前取得的直接經(jīng)濟效益為每臺挖掘機生產(chǎn)成本降低了 400元。并且用一次工裝裝夾加工代替原來三次裝夾加工，減少了因多次裝夾造成的誤差，使加工時的挖掘機平臺工件的三個不同加工立面在同一基準上，產(chǎn)品的質(zhì)量提升上了一個臺階。前文所述的為本發(fā)明的各個優(yōu)選實施例，所述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，本發(fā)明的專利保護范圍仍然以其權(quán)利要求書為準，凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝，用于與四軸數(shù)控鏜銑床配合使用加工挖掘機平臺工件，包括底座(2 )、左護板(3 )、右護板(4)，底座(2 )上有用來將所述挖掘機平臺加工工裝固定在四軸數(shù)控鏜銑床上的旋轉(zhuǎn)臺的固定機構(gòu)(10 )，左護板(3 )和右護板(4)互相平行固定在底座的兩邊，之間的距離大于待加工的挖掘機平臺工件的寬度，左護板(3)和右護板(4)分上半部分和下半部分，左右護板的下半部分的背部與底座(2)的連接處開有凹陷(8)，下半部分的中央還開有第一窗口(6)，左護板和右護板的背部還有用于夾緊待加工的挖掘機平臺工件的夾緊機構(gòu)(9)，左護板和右護板的高度相同且都低于待加工挖掘機平臺工件長度的2/3。
2.如權(quán)利要求I所述四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝，其特征在于所述固定機構(gòu)(10)為分布在底座(2)下表面邊緣區(qū)域間隔均勻的多塊機床壓板。
3.如權(quán)利要求I所述四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝，其特征在于所述夾緊機構(gòu)(9 )為分布在左、右護板背部上下部分的共四塊壓板。
4.如權(quán)利要求I所述四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝，其特征在于所述底座(2)上的左護板和右護板的后方區(qū)域各有一個支撐體(11)。
5.如權(quán)利要求I所述四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝，其特征在于所述左護板和右護板的高度為待加工的挖掘機平臺工件的一半。
6.如權(quán)利要求I所述四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝，其特征在于所述左護板和右護板的上半部分開有第二窗口(7)。
7.如權(quán)利要求I至6任意一項所述四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝，其特征在于左右護板的頂部用拉筋(5)連接。
8.如權(quán)利要求I至6任意一項所述四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝，其特征在于所述下半部分開的第一窗口(6)為矩形形狀，第一窗口(6)與所述凹陷(8)靠近的角為圓心位于矩形內(nèi)部的四分之一圓周。
9.一種使用四軸數(shù)控鏜銑床加工挖掘機平臺工件的方法，所述挖掘機平臺工件的待加工區(qū)域包括位于三個不同立面的回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域(15)，油缸孔安裝區(qū)域(16)，發(fā)動機安裝區(qū)域(17)，其特征在于包含如下步驟 a.將待加工的挖掘機平臺工件(I)裝夾在如權(quán)利要求1-8任意一項所述的四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝上；隨后整體安裝在四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺上； b.按照一定順序加工回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域(15)，油缸孔安裝區(qū)域(16)，發(fā)動機安裝區(qū)域(17)每次調(diào)整加工區(qū)域前，調(diào)整四軸數(shù)控鏜銑床的刀頭(14)，旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺，使刀頭(14)朝向待加工的加工區(qū)域。
10.一種如權(quán)利要求9所述的使用四軸數(shù)控鏜銑床加工挖掘機平臺工件的方法，其特征在于所述b步驟為 bl.調(diào)整四軸數(shù)控鏜銑床的刀頭(14)，旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺，使刀頭(14)朝向回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域(15)，加工回轉(zhuǎn)支撐安裝區(qū)域(15); b2.旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺90度，使四軸數(shù)控鏜銑床刀頭(14)面向所述油缸孔安裝區(qū)域(16)，加工油缸孔安裝區(qū)域(16)； b3.旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控鏜銑床的可旋轉(zhuǎn)加工平臺90度，隨后在垂直方向移動四軸數(shù)控鏜銑床刀頭(14)，使刀頭(14)面向所述發(fā)動機安裝區(qū)域(17)，加工發(fā)動機安裝區(qū)域(17)。
全文摘要
一種四軸數(shù)控鏜銑床用的挖掘機平臺加工工裝,用于與四軸數(shù)控鏜銑床配合使用來加工挖掘機平臺工件，包括底座、左護板、右護板，底座上有用來將所述工裝固定在四軸數(shù)控鏜銑床上的旋轉(zhuǎn)臺的固定機構(gòu)，左護板和右護板互相平行固定在底座的兩邊，之間的距離略大于待加工的挖掘機平臺工件的寬度，左護板和右護板分上半部分和下半部分，左右護板的下半部分的背部與底座的連接處開有凹陷，下半部分的中央還開有第一窗口，左護板和右護板的背部還有用于夾緊待加工的挖掘機平臺工件的夾緊機構(gòu)，左護板和右護板的高度相同且都低于待加工挖掘機平臺工件長度的2/3。本發(fā)明所述的挖掘機平臺加工工裝，用一次工裝裝夾即可完成加工過程，提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
文檔編號B23Q3/06GK102862080SQ20121034344
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者汪強, 胡勇, 趙平, 張劍, 王浩, 楊宗仰, 石開健, 劉麗 申請人:四川省宜賓普什重機有限公司