一种打磨方法及打磨系统技术方案

本发明专利技术涉及焊接工艺后处理技术领域，特别是涉及一种打磨方法和打磨系统。通过驱动装置牵引三角型砂带机、仿形磨削装置和抛光装置对定位夹紧于工装胎的轨道车辆转向架的焊缝进行打磨工作，从而获得设计需要的表面轮廓。现有技术中，自动化打磨工艺与装置常用于非金属结构件的打磨工作中，而金属结构件，特别是轨道车辆转向架的打磨是通过人工持手动打磨工具完成包括仿形打磨在内的打磨工作，人工打磨方式的缺点是工作效率低，同时打磨质量和精度低。与现有技术相比，本发明专利技术提供的打磨方法和打磨系统提高了轨道车辆转向架的焊缝打磨质量和精度，同时提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种打磨方法及打磨系统
本专利技术涉及焊接工艺后处理
，特别是涉及一种打磨方法和打磨系统。
技术介绍
随着我国工业制造水平不断提高，在焊接工艺的后处理过程中，打磨工作的自动化技术应用日益普及。其中，在轨道车辆转向架的分体及整体焊接完成后，需要对焊缝进行打磨处理。近年来，对轨道车辆转向架的焊缝打磨工作的效率的提高以及精度与质量的要求越来越高。因此，在对轨道车辆转向架的焊缝打磨工作中，提高工作效率、打磨精度与质量成为焊缝打磨工作的设计目标。现有技术中，运用机械自动化进行打磨处理，特别是包括仿形磨削的打磨处理通常是应用于非金属材料的表面处理工作中，如汽车前后保险杠制备后，进行外表面的精确打磨处理。而对于金属材质的表面打磨工作，常规的表面处理工艺方式包括喷砂、酸洗和研磨等，此类方式所解决的是表面粗糙度的改变和除锈等问题，以上的常规方式对于金属零件的构造轮廓没有改变或调整的效果，而旨在通过打磨的技术手段按设计要求对金属成型面进行“再加工”的工作，特别是将金属焊缝按轮廓尺寸要求进行仿形打磨工作，例如轨道车辆转向架的焊缝仿形打磨工作，则通常是通过人工手持如砂轮机等手工打磨工具对轨道车辆转向架的各分总成及转向架整体进行焊接后的焊缝打磨工作。由于轨道车辆转向架是保障行车安全的关键部件，在车辆运行过程中，转向架承受着安装部件的工作载荷、制动、牵引和惯性力，是最为关键的承载部件和传力部件之一，对行车安全起着至关重要的作用。为了消除堆焊出现的应力集中和提高产品的抗疲劳能力，同时实现产品质量的一致性，所以要求人工打磨后的表面平整且断面轮廓尺寸符合结构设计要求。通过人工完成打磨工作中的上述工作要求，必然造成工作效率低，打磨精度与质量难以提高及保持稳定。另外，工人的劳动强度大。上述轨道车辆转向架的焊缝打磨工作通过人工操作而存在的工作效率低，打磨精度与质量无法得到提高及保持稳定的缺陷是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种轨道车辆转向架焊缝打磨方法和打磨系统。通过本专利技术的应用，使轨道车辆转向架的焊缝打磨工作的精度与质量得到提高并保持稳定，同时工作效率得到提高。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种打磨方法，用于打磨轨道车辆转向架的钢质焊缝，包括：步骤10)，对所述转向架定位并夹紧；步骤20)，采用三角型砂带机对所述焊缝进行粗打磨，所述粗打磨的单次加工深度为0.8毫米/层至1.2毫米/层，所述粗打磨的打磨方向为垂直于焊缝焊接方向且速度为8毫米/秒至12毫米/秒，所述三角型砂带机的磨粒粒度等于或小于60目；步骤30)，对所述焊缝位置扫描定位，所述仿形磨削装置根据扫描数据对所述焊缝进行仿形打磨，所述仿形打磨的单次打磨深度为1.8毫米/层至2.2毫米/层，所述仿形打磨的打磨方向为垂直于焊缝焊接方向，在控制打磨压力大于1公斤并小于50公斤的状态下，所述仿形打磨的速度为4毫米/秒至10毫米/秒，所述仿形磨削装置的仿形刀具的弧度半径为20毫米至130毫米；步骤40)，采用抛光装置对所述焊缝进行抛光，所述抛光装置的抛光颗粒的粒度等于或大于1200目；步骤50)，松开所述转向架。优选地，所述粗打磨的单次加工深度为1毫米/层。优选地，所述粗打磨的速度为10毫米/秒。优选地，所述三角型砂带机的磨粒粒度为60目。优选地，所述仿形打磨的单次打磨深度为2毫米/层。优选地，所述抛光装置的抛光颗粒的粒度为1200目。本专利技术还提供一种打磨系统，用于打磨轨道车辆转向架的钢质焊缝，包括：用于对所述焊缝进行粗打磨的三角型砂带机，所述三角型砂带机包括第一连接座；用于对所述焊缝进行精磨与仿形修磨的仿形磨削装置，所述仿形磨削装置包括用于对待加工表面进行测量的力偶传感控制与视觉跟踪系统和第二连接座；用于对所述焊缝进行抛光的抛光装置，所述抛光装置包括第三连接座；用于牵引所述三角型砂带机、所述仿形磨削装置和所述抛光装置的驱动装置，所述驱动装置包括能够与所述第一连接座、第二连接座和第三连接座分别固连或分离的主连接座；用于定位并夹紧所述转向架的工装胎，所述工装胎设于所述驱动装置的边侧。优选地，还包括导向轨道，所述导向轨道固定设置于基面，所述驱动装置可移动地架设于所述导向轨道。优选地，所述工装胎包括至少两个能够循环切换位置的胎位，至少一个所述胎位处于所述驱动装置的边侧。在转向架被定位并夹紧后，转向架处于待加工状态，其具有稳固的空间位置。三角型砂带机移动至转向架的焊缝处，其处于待工作状态，在三角型砂带机对焊缝进行粗打磨时，所关注的是焊缝处的最凸出、最不均匀的焊渣与焊瘤，在三角型砂带机完成打磨后，焊缝表面已处于较平滑光顺的状态。在三角型砂带进行粗打磨过程中，设置单次加工深度为0.8毫米/层至1.2毫米/层，打磨方向为垂直于焊缝焊接方向且速度为8毫米/秒至12毫米/秒，应用的磨粒粒度等于或小于60目。应用磨粒的粒径较大，可以将首轮粗打磨过程中的较大尺寸的焊渣进行清除，同时，按以上的单次加工深度和速度进行粗打磨工作既保证了工作效率，也将设备的使用设置在了安全参数范围内。仿形磨削装置移动至焊缝处，其处于待工作状态，在焊缝位置被扫描定位的情况下，仿形磨削装置根据视觉跟踪系统的扫描结果进行仿形打磨，同时在力偶传感控制下使得仿形打磨的加工力被控制在1至50公斤的范围内。所谓仿形打磨是将工件加工面打磨至所设计需要的大致轮廓，其与上述粗打磨比，增加了对预期轮廓的“加工”的性质，而上述粗打磨仅是对表面最突出的焊渣的磨削清理。设置仿形打磨的单次打磨深度为1.8毫米/层至2.2毫米/层，仿形打磨方向为垂直于焊缝焊接方向，在控制打磨压力1至50公斤的状态下，仿形打磨的速度为4毫米/秒至10毫米/秒，同时，仿形磨削装置的仿形刀具的弧度半径为20毫米至130毫米。设置以上仿形打磨的各个参数，也同样是兼顾工作效率和装置使用寿命的考量。在仿形打磨后，移动抛光装置至焊缝处，对表面进行抛光处理，以获得高质量的焊缝处外表面。设置抛光颗粒的粒度等于或大于1200目。如此细的打磨颗粒能够在抛光工作中实现表面应力拉丝打磨及镜面商品化抛光的效果。上述方法中，相比于仿形打磨，粗打磨的速度快，清理较大尺寸焊渣的效果强，如果不进行粗磨而直接进行仿形磨削，由于仿形磨削是根据对焊缝进行扫描定位的控制下进行的，大尺寸突兀的焊渣焊瘤将使扫描计算结果产生较大偏差，造成仿形磨削工作的效率低且表面打磨的轮廓准确性差，因此，粗打磨、仿形打磨与抛光三种工艺的配合设计，更具有合理性。现有技术中，通过人工持打磨工具进行打磨，虽最终获得的打磨面可以符合要求，但人工打磨方式的工作效率低，需要反复加工与修正，焊缝表面的加工质量及精度不高且质量稳定均一性差。另外，打磨人员的劳动强度大，需要在粉尘环境下长期工作。相比于现有的技术工艺方式，本专利技术的应用使得焊缝打磨的工作效率、打磨精度与质量得到了明显地提高。在一种打磨系统的优选实施方式中，用于对转向架打磨的工具包括三角型砂带机、仿形磨削装置和抛光装置，此三种工具分别具有第一连接座、第二连接座和第三连接座。仿形磨削装置同时还包括力偶传感控制与视觉跟踪系统，此系统对待加工表面的轮廓尺寸进行扫描测量，根据测量结果，同时通过力偶传感控制使得加工压力在1至50公斤的范围内进行仿形磨削以得到设计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打磨方法，用于打磨轨道车辆转向架(1)的钢质焊缝，其特征在于，包括：步骤10)，对所述转向架(1)定位并夹紧；步骤20)，采用三角型砂带机(2)对所述焊缝进行粗打磨，所述粗打磨的单次加工深度为0.8毫米/层至1.2毫米/层，所述粗打磨的打磨方向为垂直于焊缝焊接方向且速度为8毫米/秒至12毫米/秒，所述三角型砂带机(2)的磨粒粒度等于或小于60目；步骤30)，对所述焊缝位置扫描定位，所述仿形磨削装置(3)根据扫描数据对所述焊缝进行仿形打磨，所述仿形打磨的单次打磨深度为1.8毫米/层至2.2毫米/层，所述仿形打磨的打磨方向为垂直于焊缝焊接方向，在控制打磨压力大于1公斤并小于50公斤的状态下，所述仿形打磨的速度为4毫米/秒至10毫米/秒，所述仿形磨削装置(3)的仿形刀具的弧度半径为20毫米至130毫米；步骤40)，采用抛光装置(4)对所述焊缝进行抛光，所述抛光装置(4)的抛光颗粒的粒度等于或大于1200目；步骤50)，松开所述转向架(1)。

【技术特征摘要】
1.一种打磨方法，用于打磨轨道车辆转向架(1)的钢质焊缝，其特征在于，包括：步骤10)，对所述转向架(1)定位并夹紧；步骤20)，采用三角型砂带机(2)对所述焊缝进行粗打磨，所述粗打磨的单次加工深度为0.8毫米/层至1.2毫米/层，所述粗打磨的打磨方向为垂直于焊缝焊接方向且速度为8毫米/秒至12毫米/秒，所述三角型砂带机(2)的磨粒粒度等于或小于60目；步骤30)，对所述焊缝位置扫描定位，仿形磨削装置(3)根据扫描数据对所述焊缝进行仿形打磨，所述仿形打磨的单次打磨深度为1.8毫米/层至2.2毫米/层，所述仿形打磨的打磨方向为垂直于焊缝焊接方向，在控制打磨压力大于1公斤并小于50公斤的状态下，所述仿形打磨的速度为4毫米/秒至10...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴向阳，张志毅，王心红，韩永彬，霍磊，尹加干，万里，
申请(专利权)人：南车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37