提高鐵路貨車零部件加工工效的有效策略

■齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司 （黑龍江 161002）

李志華 楊海峰

機械數控加工技術主要是通過設備對零部件進行加工處理，并運用到相關的工業產品上，即使是高難度或者復雜的零部件產品，機械數控加工技術也能夠很好的解決，因此這項技術被廣泛的應用于機械加工行業。而軌道交通裝備行業中的部件加工雖然很多已經開始采用數控技術，但無論加工精度、商品化程度乃至生產工效上均不能滿足要求，因此，在數控加工技術及專業化生產上有很大的開發空間。

機械數控加工技術概要

機械數控加工技術是指由控制系統發出指令使刀具進行符合要求的各種加工運動，以數字和字母形式代表工件的形狀、尺寸等技術要求或者是對產品加工工藝要求進行的加工，也就是說現在所指的機械數控加工技術泛指在數控機床上進行零件加工的整個工藝過程。與傳統的加工技術相比，數控加工技術采用數字信息控制零件和刀具位移的機械加工方法，機械化程度高，能夠解決零部件緊密性、復雜性、批量小等問題，大大提高了我國機械加工制造業的生產效率，也對我國技術人才的需求結構也做了相應的調整改變。占35%，初級工占60%。而發達國家技術工人中，高級技工占35%，中級工占50%，初級工占15%。這表明，我們的高級技工在未來5~10年內仍會有大量的缺口。

軌道交通裝備制造業中數控加工技術運行現狀

在我國現行的軌道交通裝備機械加工生產行業，數控加工技術運用廣泛、相關人才儲備充足，但在實際的操作過程中仍然存在一些問題，導致整個技術水平提高比較慢。據統計，目前，國外軌道交通裝備行業中機械設備的數控化率為85%以上，而我國的軌道交通裝備行業中機械設備化率不足20%；技術工人中，高級技工占3.5%，中級工

軌道交通裝備制造行業中數控加工工效不高

在鐵路貨車零部件的生產時，一些較復雜結構部件及商品化程度較高部件大多采用數控加工完成，但生產效率不夠，不能滿足貨車零部件的單一產品。

（1）對換刀等輔助工序重視程度不高。為了提高機械加工的效率，在機械數控加工方面，換刀時間以及換刀的準確性等都是數控加工技術中的重要環節。現行的換刀方式主要有回轉刀架換刀、更換主軸頭換刀、帶刀庫的自動換刀系統（見圖1）等，企業要想在機械加工生產過程中縮短設備輔助時間，減少因為安裝工序而引起的誤差等，就必須配備相關的換刀系統。而企業在實際的設備引進過程中，往往很少把這些工序考慮在設備更新中去，進而導致在實際操作過程中，很容易因為安裝工序問題造成零部件精密度不達標或者是生產時間的遲緩。例如在換刀方式的選擇上，很多的企業對其不重視，設備的配備往往是違規操作，進而導致生產問題的出現。

（2）專業化生產尚顯不足。軌道交通裝備行業中如貨車制造業的鍛造鉤舌（見圖2）、鍛造鉤尾框（見圖3）等大零部件，此類零部件大多是結構形式變化不大，但均需大批量生產的產品。類似這種內外部質量要求均比較高且結構形式較復雜的產品，用普通的立式銑床、臥式銑床等多機臺的流水設備也能完成所需求的產品，但在人力、物力等方面造成很大的浪費。鑒于這種情況，專業化的加工方式就顯得具有很大的優勢。

（3）程序編寫工作不達標。雖然我國機械數控加工技術已經成熟地運用于機械生產加工中，并且機械類人才儲備充足，但是在實際的對設備程序編寫或者是輸入方面的工作來說，很多技術人才是不達標的，真正能夠熟練地編寫出與實際需求完全一致，并能夠通過精密程序來提高實際運行效率的技術工人還比較欠缺。而在實際的技術運行過程中，由于程序編譯等工作的難度，很少有技術人員愿意主動的去進行探索，進而在這一方面的技術進步很難得到加快。

2. 提高工效的有效策略

為了能夠對機械數控加工技術進行合理的探究，提高機械數控加工技術水平，本文根據機械數控技術的運行原理以及我國機械數控加工的實際狀況，對數控技術水平的提升提出相關有效策略。

（1）強化實際輔助工序的配備工作。輔助工序例如設備安裝、換刀工序等，雖然不會直接影響數控加工的運行，但是對于數控加工的效率以及其生產產品的質量有著非常大的影響。如果不能合理配備相關工序，將導致設備運行的效率降低，甚至會出現操作錯誤、精密度下降等情況，從而為高質量的生產造成阻礙。企業在設備投資過程中，要充分地表達對于設備的要求以及生產的目的，同時組織企業內部相關一線操作人員進行實地的考察，選擇最佳的設備以及最佳的工序來為加工生產提供有效的保障。

圖1 自動換刀系統

圖3 鍛造鉤尾框

（2）數控技術與專用機床完美結合。我國加工業正向高起點、大批量、專業化的方向發展，尤其是軌道交通裝備行業。可以說，沒有專業化就沒有大批量；反之，沒有大批量也很難形成專業化。這就使專用加工機床大顯身手。如鐵路貨車行業的一種QF-1型鍛造鉤尾框的承載面為在平面基礎上兩側有反八字型平面、中間部位為3mm深的通長圓弧形結構（見圖4），受到鉤尾框內腔的空間限制普通方法加工較難實現加工。如果加工平面、小八字形結構、圓弧形曲面需要有原有1臺臥式銑床配備傳動銑頭、2臺升降臺臥式銑床、1臺數控銑4臺設備共同完成上述加工內容。而通過設計一臺配備數控系統的專用機床（見圖5），通過復合銑刀系統（見圖6）對承載面進行加工，就解決了鍛造鉤尾框承載面加工難題，在一臺設備上通過一次裝夾能夠實現平面型承載面、圓弧形承載面、大八字形承載面和小八字形承載面的加工，通過鍛造鉤尾框尾部承載面的加工工藝研究及裝備的研制與應用，實現承載面專機用復合銑刀柔性化、復合化，減少了加工設備數量、裝夾次數和重復定位誤差，提高了產品交工質量、生產效率，同時降低了操作者的勞動強度，更提高了設備的負荷率、利用率。

圖2 鍛造鉤舌

圖4 QF-1型鉤尾框的承載面

（3）強化專業人才隊伍建設。機械數控加工技術弱化了傳統工藝下對手工工藝的要求，因此很多的操作人員只需要經過簡單的培訓就可以上崗操作設備。但是機械加工設備對于儀器操作、程序編譯等方面對人才提出了新的要求，很多的技術工人雖然能夠利用設備進行生產加工，但是其實際的運行效率以及相關技術的拓展無法達標。企業在組織人才隊伍時要特別注意對于現代機械數控加工技術人才的考核，并在人才上崗后定期根據實際技術的變化對人員進行培訓學習，以使得企業能夠一直掌握最新的數控加工技術或者獲得最快速度的進步更新。

圖5 承載面加工專機

圖 6

結語

在鐵路貨車零部件制造行業中，通過配備數控加工技術的專用機床能有效提高柔性化、復合化，減少了加工設備數量，從而提高工效。但是在實際的運行中，企業還存在設備管理不到位、操作配備工作不重視和程序編譯工作不達標等情況，使得我國的軌道交通裝備制造業的加工技術進步困難。現階段企業要根據實際的生產情況，科學地改善專用設備、符合實際的運行和操作設備，并加強設備操作人才的培養，讓我國軌道交通裝備制造業中的數控加工技術水平在實際的工業生產中得到不斷提高。