機車車輪加工工藝論文

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1常用工藝方案簡述

1．1加工設備選擇

目前，HXD1C車輪輻板面精加工主要使用數控立式車床，按車輪設計尺寸要求，設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，設備一般配備刀庫并可自動換刀，以便于加工連貫性。其他設備參數視不同設備廠家產品型號可進行相應的調整。

1．2刀具選擇

HXD1C機車車輪加工工藝輻板面精加工過程中，國內一般采用直徑為32mm或25mm的圓刀片進行，刀具材質一般以硬質合金為基礎，根據不同廠家特有技術決定是否添加涂層，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、內外側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，表面加工質量優異;加工過程分半精車與精車兩部分，加工軌跡線性連續，從加工面的一端加工至另一端結束，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，產生過大的切削力，對刀片使用壽命產生不良影響;同時，機床超載嚴重，不利于設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條屑，設備排屑困難，過長的鐵屑使加工過程中易產生劃傷、碰撞、積壓等負面影響，降低產品合格率，甚至傷及操作人員。，按車輪設計尺寸要求，設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，設備一般配備刀庫并可自動換刀，以便于加工連貫性。其他設備參數視不同設備廠家產品型號可進行相應的調整。

2新式工藝方案說明

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

3結語

機械加工作為材料成型的重要制造方式，其工藝設計的科學性、合理性直接關系著生產效率、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化方案設計，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，工藝流程進行調整優化，達到了降低加工設備、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上，有效降低了生產制造成本，工藝優化方案設計滿足實際制造要求和批量生產需要。

作者:曹宇 單位:南車株洲電力機車有限公司