一种轨道表面覆层夹具的制作方法

本发明涉及领域机械加工工装领域，尤其涉及一种轨道耐磨表面覆层激光再制造夹具。

背景技术：

激光熔覆以激光束作为热源的一种高能量密度、低变形的高效精密覆层制备工艺，是激光加工技术在表面工程领域的重要应用。该技术通过高强度的激光束辐照金属表面，通过激光光束与金属基材相互作用，金属基材吸收热能使金属熔化凝固形成熔合良好的表面覆层，提升基材的表面性能。激光光束接触金属基材时，其热量通过热传导传输到工件表面及以下，基材在极短时间内熔化并形成熔池，同时熔化经载气气流同步输送进入熔池的合金粉末，伴随熔池的移动和熔化凝固，实现基材表面具有较低稀释率且性能优化覆层的制备。实现基材表面耐磨、耐蚀以及资源与能源节约的再制造目标。轨道结构部件在实现方向引导与受力承载等功能的同时，其表面与车轮间还存在较大的摩擦力与震动冲击载荷，尤其受环境介质腐蚀与氧化以及高速微小粒子冲蚀影响，轨道表面易发生体积损伤以及表面性能损伤，影响列车运行状态及性能，甚至发生交通安全事故。轨道表面覆层的再制造可避免轨道整体更换带来的制造成本浪费和资源环境的重复消耗，实现部件再制造价值的最大化发掘，然而现在对轨道表面覆层加工无固定装夹，这样会带来轨道熔覆后，产生形变，导致超出了产品标准规定的公差范围；无固定装夹条件下，轨道熔覆区域和面积会因缺陷影响受到很大限制，因为面积和区域的增大将引入过大的热输入，造成整体形变过大。

技术实现要素：

本发明为了解决轨道表面覆层加工时无工装夹持，导致轨道熔覆后超出规定的公差的问题，本发明提供了一种轨道表面覆层夹具，包括底座，所述底座上滑动设有支撑座，所述支撑座上滑动设有用于放置零件的放置台，所述支撑座两侧活动设有夹持块，所述支撑座上还设有用于驱动所述夹持块相对运动的驱动机构，所述驱动机构包括液压柱一，所述液压柱一活塞端的两侧铰接有传动臂，所述传动臂依次通过连杆、变位传动臂与所述夹持块铰接，所述支撑座两侧还设有固定座，所述变位传动臂转动设置在所述固定座上。

作为优选，还包括微调机构，所述微调机构包括设置在所述底座上的第二滑块和与所述支撑座固定连接的第一滑块，所述第一滑块底部设有圆弧面，所述第二滑块和所述第一滑块形状相对应，所述第一滑块的圆弧面上设有传动齿，所述第二滑块两端分别固定有安装板和固定板，所述安装板上设有导向齿轮，所述导向齿轮与所述传动齿啮合用于驱动所述第一滑块转动，所述固定板上设有锁紧装置。安装板上的导向齿轮与第一滑块上的传动齿啮合，导向齿轮带动传动齿转动，从而实现第一滑块的转动。

进一步地，所述第二滑块靠近所述固定板尺寸大于所述第一滑块，所述第二滑块长度方向开设有滑槽，所述滑槽靠近所述固定板的一侧设置，所述滑槽一部分延伸至所述第一滑块下方，还有一部分延伸至所述第一滑块外侧，所述锁紧块滑动设置在滑槽内且其通过螺栓螺母固定在所述固定板上，所述锁紧块沿着所述第一滑块长度方向的长度小于所述滑槽延伸出所述第一滑块外侧的长度，所述锁紧块上设有锁紧齿，所述锁紧齿与所述传动齿配合锁止。当需要锁紧时，移动锁紧块，锁紧块进入滑槽(第一滑块下方)，锁紧块上的锁紧齿与第一滑块上的传动齿啮合，由于锁紧块设置在滑槽内，滑槽将锁紧块限制在滑槽内无法左右转动，第一滑块也无法再转动达到锁紧的目的。当不需要锁紧时，移动锁紧块，将锁紧块放置在滑槽内(延伸出所述第一滑块外侧端)，此时传动齿和锁紧齿不再啮合，可以对第一滑块进行微调。

作为优选，所述第二滑块底部的长度方向上设有齿条，所述底座上转动设有螺杆，所述螺杆与所述齿条配合驱动所述第二滑块移动。

进一步地，为了使得第二滑块在底座上滑动更加平稳，所述第二滑块长度方向还设有通孔，所述底座上还设有导杆，所述导杆穿过所述通孔固定在所述底座上。

作为优选，所述支撑座两侧开设有导向槽，所述导向槽位于所述夹持块上方，所述导向槽内设有用于压紧工件的定位板，所述定位板通过螺钉固定在所述导向槽内。定位板将工件压住，防止工件在加工时向上移动。

进一步地，所述定位板材质为陶瓷，所述定位板上开设有安装孔，所述安装孔内安装有加热装置。加热装置对零件进行预加热，减少轨道表面覆层的形变，提高熔覆效果。

作为优选，所述的支撑座上还设有液压柱二，所述液压柱二与所述液压柱一间隔设置，所述液压柱二的活塞与所述放置台接触用于减缓所述放置台下降速度。由于轨道重量较大，轨道放置在放置台上，放置台会快速下降，在放置台下方放置液压柱二，有利于缓解放置台下降的速度。

进一步地，所述液压柱一上开设有安装槽，所述传动臂铰接设置在所述安装槽内。

有益效果：通过两侧夹持块夹紧工件，定位板上的加热装置可以对工件进行预加热，实现激光熔覆过程中更好的熔覆效果，有效地控制裂纹的激光熔覆过程中常见的工艺缺陷；陶瓷材料的定位板对零件进行遮挡，避免受加工影响，底座上设有螺杆，可以根据零件位置进行调整夹持位置，同时还设有微调机构，满足对零件各个角度的加工。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1中a处放大图；

图3为本发明整体结构另一视角示意图；

图4为本发明图3中b处放大图；

图5为本发明支撑座内部结构示意图；

图6为本发明图5中c处放大图；

图7为本发明支撑座结构示意图；

图8为本发明图7中d处放大图；

图9为本发明第二滑块结构示意图；

图10为本发明支撑座结构剖视图；

1、底座；2、支撑座；3、放置台；4、夹持块；5、滑槽；6、锁紧块；7、传动齿；8、锁紧齿；9、螺杆；10、第一滑块；11、第二滑块；12、导杆；13、定位板；14、螺钉；15、固定座；16、变位传动臂；18、固定板；19、导向齿轮；20、安装板；21、安装孔；22、齿条；23、液压柱二；24、液压柱一；25、安装槽；26、导向槽；27、传动臂；28、连杆；29、通孔。

具体实施方式

实施例一

如图所示，一种轨道表面覆层夹具，包括底座1，所述底座1上滑动设有支撑座2，所述支撑座2上滑动设有用于放置零件的放置台3，所述支撑座2两侧活动设有夹持块4，所述支撑座2上还设有用于驱动所述夹持块4相对运动的驱动机构，所述驱动机构包括液压柱一24，所述液压柱一24活塞端的两侧铰接有传动臂27，所述液压柱一24上开设有安装槽25，所述传动臂27铰接设置在所述安装槽25内，所述传动臂27依次通过连杆28、变位传动臂16与所述夹持块4铰接，所述支撑座2两侧还设有固定座15，所述变位传动臂16转动设置在所述固定座15上。

还包括微调机构，所述微调机构包括设置在所述底座1上的第二滑块11和与所述支撑座2固定连接的第一滑块10，所述第一滑块10底部设有圆弧面，所述第二滑块11和所述第一滑块10形状相对应，所述第一滑块10的圆弧面上设有传动齿7，所述第二滑块11两端分别固定有安装板20和固定板18，所述安装板20上设有导向齿轮19，所述导向齿轮19与所述传动齿7啮合用于驱动所述第一滑块10转动，所述固定板18上设有锁紧装置。所述锁紧装置包括锁紧块6，所述第二滑块11靠近所述固定板18尺寸大于所述第一滑块10，所述第二滑块11长度方向开设有滑槽5，所述滑槽5靠近所述固定板18的一侧设置，所述滑槽5一部分延伸至所述第一滑块10下方，还有一部分延伸至所述第一滑块10外侧，所述锁紧块6滑动设置在滑槽5内且其通过螺栓螺母固定在所述固定板18上，所述锁紧块6沿着所述第一滑块10长度方向的长度小于所述滑槽5延伸出所述第一滑块10外侧的长度，所述锁紧块6上设有锁紧齿8，所述锁紧齿8与所述传动齿7配合锁止。所述第二滑块11底部的长度方向上设有齿条22，所述底座1上转动设有螺杆9，所述螺杆9与所述齿条22配合驱动所述第二滑块11移动。所述第二滑块11长度方向还设有通孔29，所述底座1上还设有导杆12，所述导杆12穿过所述通孔29固定在所述底座1上。

所述支撑座2两侧开设有导向槽26，所述导向槽26位于所述夹持块4上方，所述导向槽26内设有用于压紧工件的定位板13，所述定位板13通过螺钉14固定在所述导向槽26内。所述定位板13材质为陶瓷，所述定位板13上开设有安装孔21，所述安装孔21内安装有加热装置。

所述的支撑座2上还设有液压柱二23，所述液压柱二23与所述液压柱一24间隔设置，所述液压柱二23的活塞与所述放置台3接触用于减缓所述放置台3下降速度。

工作原理：观察零件位置，转动螺杆9，螺杆9和第二滑块11底部的齿条22配合运动，调整第二滑块11到所需要的位置，然后将零件放置在放置台3上，零件下压放置台3，液压柱一24的活塞向下运动，活塞上两侧的传动臂27开始转动，依次带动连杆28和变位传动臂16转动，由于变位传动臂16转动设置在固定座15上，变位传动臂16带动夹持块4做相对运动，夹持块4将零件夹紧，将定位板13放入导向槽26内，调整定位板13的位置直至将零件上方压住，拧紧螺钉14，将定位板13固定在导向槽26内，开启加热装置对零件进行预加热。如果零件位置需要进行微调，拧松锁紧块6上的螺栓螺母，将锁紧块6拉出放置在滑槽5伸出第一滑块10外侧的地方，转动导向齿轮19，导向齿轮19带动传动齿7转动，从而第一滑块10转动，调整到所需要的位置，将锁紧块6移动放入滑槽5(延伸至所述第一滑块10下方的部分)，拧紧螺栓螺母，锁紧块6上的锁紧齿8和传动齿7啮合，由于锁紧块6设置在滑槽5内，无法转动，从而将第一滑块10锁紧，实现对支撑座2的微调。