机车车轮加工工艺论文

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1常用工艺方案简述

1．1加工设备选择

目前，HXD1C车轮辐板面精加工主要使用数控立式车床，按车轮设计尺寸要求，设备工作台直径一般以1600mm为宜，最大切削直径一般为2000mm，垂直方向一般为900mm;工作台一般配备三幅或四幅硬爪用于工件固定，设备一般配备刀库并可自动换刀，以便于加工连贯性。其他设备参数视不同设备厂家产品型号可进行相应的调整。

1．2刀具选择

HXD1C机车车轮加工工艺辐板面精加工过程中，国内一般采用直径为32mm或25mm的圆刀片进行，刀具材质一般以硬质合金为基础，根据不同厂家特有技术决定是否添加涂层，以提高刀具性能。

1．3常用工艺方案简述

在HXD1C车轮辐板面精加工过程中，除去磨耗极限、退轮槽、内外侧面校正圆与制动盘安装面(也可以使用圆弧刀加工)后，其他位置均使用圆刀片进行加工，刀具进给速度快，表面加工质量优异;加工过程分半精车与精车两部分，加工轨迹线性连续，从加工面的一端加工至另一端结束，编程简便。但在此工艺方案中圆弧刀片的使用存在明显的缺点。由于刀片形状特性，在加工圆弧轮廓时，刀片与工件接触面积较大，产生过大的切削力，对刀片使用寿命产生不良影响;同时，机床超载严重，不利于设备精度等级的长期保持;刀片断屑效果不佳，且铁屑多为较长的带状发条屑，设备排屑困难，过长的铁屑使加工过程中易产生划伤、碰撞、积压等负面影响，降低产品合格率，甚至伤及操作人员。，按车轮设计尺寸要求，设备工作台直径一般以1600mm为宜，最大切削直径一般为2000mm，垂直方向一般为900mm;工作台一般配备三幅或四幅硬爪用于工件固定，设备一般配备刀库并可自动换刀，以便于加工连贯性。其他设备参数视不同设备厂家产品型号可进行相应的调整。

2新式工艺方案说明

结合上述问题，对原方案中车轮内外辐板面车削部分进行优化，引用菱形刀配合圆弧刀交替加工的方式。以车轮外侧辐板面为例，使用尖刀替代圆弧刀执行原工艺方案中加工内侧圆弧外轮廓———制动盘安装面———加工外侧圆弧外轮廓———校正圆的切削部分，保留其余圆弧刀加工轨迹，并相应调整加工参数。常用加工工艺中“车轮外侧面半精车、精车”的加工过程一般分为三步。利用圆刀片加工轮毂面—内侧R70/R16圆弧面—制动盘安装面—外侧R16圆弧面—轮毂面;利用菱形刀具加工校正圆及磨耗极限;利用切槽刀加工外侧面退轮槽。加工工艺优化方案充分发挥菱形刀片的使用率，以降低设备负载、提高断屑能力为原则，重新设计车轮加工轨迹。利用菱形刀片加工制动盘安装面—外侧R16圆弧—校正圆;利用圆刀片加工外侧面轮辋面;利用菱形刀片加工磨耗极限并半精加工内侧R16圆弧;利用圆刀片加工轮毂面并精加工内侧R70/R16圆弧;切槽刀加工外侧面退轮槽。

3结语

机械加工作为材料成型的重要制造方式，其工艺设计的科学性、合理性直接关系着生产效率、制造成本甚至是工况安全。本文浅析了HXD1C车轮辐板面精加工工艺的优化方案设计，以降低制造成本为主要目的，通过对工艺装备(主要为刀具)重新选型，工艺流程进行调整优化，达到了降低加工设备、刀具损耗，改善成屑情况等目的，在小幅降低加工时间的基础上，有效降低了生产制造成本，工艺优化方案设计满足实际制造要求和批量生产需要。

作者:曹宇 单位:南车株洲电力机车有限公司