機車車輪加工工藝論文

時間:2022-06-03 05:25:03

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機車車輪加工工藝論文

1常用工藝方案簡述

1.1加工設(shè)備選擇

目前,HXD1C車輪輻板面精加工主要使用數(shù)控立式車床,按車輪設(shè)計尺寸要求,設(shè)備工作臺直徑一般以1600mm為宜,最大切削直徑一般為2000mm,垂直方向一般為900mm;工作臺一般配備三幅或四幅硬爪用于工件固定,設(shè)備一般配備刀庫并可自動換刀,以便于加工連貫性。其他設(shè)備參數(shù)視不同設(shè)備廠家產(chǎn)品型號可進行相應(yīng)的調(diào)整。

1.2刀具選擇

HXD1C機車車輪加工工藝輻板面精加工過程中,國內(nèi)一般采用直徑為32mm或25mm的圓刀片進行,刀具材質(zhì)一般以硬質(zhì)合金為基礎(chǔ),根據(jù)不同廠家特有技術(shù)決定是否添加涂層,以提高刀具性能。

1.3常用工藝方案簡述

在HXD1C車輪輻板面精加工過程中,除去磨耗極限、退輪槽、內(nèi)外側(cè)面校正圓與制動盤安裝面(也可以使用圓弧刀加工)后,其他位置均使用圓刀片進行加工,刀具進給速度快,表面加工質(zhì)量優(yōu)異;加工過程分半精車與精車兩部分,加工軌跡線性連續(xù),從加工面的一端加工至另一端結(jié)束,編程簡便。但在此工藝方案中圓弧刀片的使用存在明顯的缺點。由于刀片形狀特性,在加工圓弧輪廓時,刀片與工件接觸面積較大,產(chǎn)生過大的切削力,對刀片使用壽命產(chǎn)生不良影響;同時,機床超載嚴(yán)重,不利于設(shè)備精度等級的長期保持;刀片斷屑效果不佳,且鐵屑多為較長的帶狀發(fā)條屑,設(shè)備排屑困難,過長的鐵屑使加工過程中易產(chǎn)生劃傷、碰撞、積壓等負面影響,降低產(chǎn)品合格率,甚至傷及操作人員。,按車輪設(shè)計尺寸要求,設(shè)備工作臺直徑一般以1600mm為宜,最大切削直徑一般為2000mm,垂直方向一般為900mm;工作臺一般配備三幅或四幅硬爪用于工件固定,設(shè)備一般配備刀庫并可自動換刀,以便于加工連貫性。其他設(shè)備參數(shù)視不同設(shè)備廠家產(chǎn)品型號可進行相應(yīng)的調(diào)整。

2新式工藝方案說明

結(jié)合上述問題,對原方案中車輪內(nèi)外輻板面車削部分進行優(yōu)化,引用菱形刀配合圓弧刀交替加工的方式。以車輪外側(cè)輻板面為例,使用尖刀替代圓弧刀執(zhí)行原工藝方案中加工內(nèi)側(cè)圓弧外輪廓———制動盤安裝面———加工外側(cè)圓弧外輪廓———校正圓的切削部分,保留其余圓弧刀加工軌跡,并相應(yīng)調(diào)整加工參數(shù)。常用加工工藝中“車輪外側(cè)面半精車、精車”的加工過程一般分為三步。利用圓刀片加工輪轂面—內(nèi)側(cè)R70/R16圓弧面—制動盤安裝面—外側(cè)R16圓弧面—輪轂面;利用菱形刀具加工校正圓及磨耗極限;利用切槽刀加工外側(cè)面退輪槽。加工工藝優(yōu)化方案充分發(fā)揮菱形刀片的使用率,以降低設(shè)備負載、提高斷屑能力為原則,重新設(shè)計車輪加工軌跡。利用菱形刀片加工制動盤安裝面—外側(cè)R16圓弧—校正圓;利用圓刀片加工外側(cè)面輪輞面;利用菱形刀片加工磨耗極限并半精加工內(nèi)側(cè)R16圓弧;利用圓刀片加工輪轂面并精加工內(nèi)側(cè)R70/R16圓弧;切槽刀加工外側(cè)面退輪槽。

3結(jié)語

機械加工作為材料成型的重要制造方式,其工藝設(shè)計的科學(xué)性、合理性直接關(guān)系著生產(chǎn)效率、制造成本甚至是工況安全。本文淺析了HXD1C車輪輻板面精加工工藝的優(yōu)化方案設(shè)計,以降低制造成本為主要目的,通過對工藝裝備(主要為刀具)重新選型,工藝流程進行調(diào)整優(yōu)化,達到了降低加工設(shè)備、刀具損耗,改善成屑情況等目的,在小幅降低加工時間的基礎(chǔ)上,有效降低了生產(chǎn)制造成本,工藝優(yōu)化方案設(shè)計滿足實際制造要求和批量生產(chǎn)需要。

作者:曹宇 單位:南車株洲電力機車有限公司