快捷貨車轉向架軸箱加工工藝研究

周青銳 張瑞祥

摘 要：在快捷貨車轉向架中，軸箱是關鍵部件，對于加工工藝的掌握，能夠提高加工精度與加工效率，促進快捷貨車使用性能的不斷優化。本文就工件結構、工藝性分析、工藝基準確定及加工流程設計、夾具設計要點、刀具選用及切削參數進行闡述，旨在促進快捷貨車轉向架軸箱加工工藝的不斷優化，積累一定加工經驗。

關鍵詞：快捷貨車;轉向架;軸箱加工工藝

引言

在轉向架中，以軸箱為支持，能夠彼此連接輪對與構架，促進彼此相互運動。拉板式、轉臂式都是比較常見的軸箱形式，是因車輛與轉向架不同所形成的。無論是人員還是裝備，對于借鑒客車轉向架的軸箱都存在一定適應難度，可借鑒經驗不足，因此對快捷貨車轉向架軸箱加工工藝展開探究至關重要。

1工件結構

“拉板式”軸箱主彈簧位于兩側，以鑄鋼為主材質，承受拉應力，加工過程中軸承安裝孔尺寸精度、圓柱度以及法蘭面垂直度等是加工難點。在加工過程中極易出現裝夾變形，受到刀具及工件熱能的影響有可能出現熱應力變形。“轉臂式”軸箱頂部一組彈簧承受壓應力，以球墨鑄鐵為主要材質，在分體式結構下進行安裝。轉臂體加工過程中，除面臨鑄造內應力變形與應力釋放變形外，重復裝配可能會出現誤差。轉臂式軸箱如圖1所示。

2工藝性分析

軸箱以軸承孔作為設計基準，精度最高，為避免出現變形情況，需要在最后一道工序加工完成后進行。臥式加工中心加工在軸承孔工序具有良好的適應性，在回轉工作臺的支持下，可一次裝夾，軸承孔及前后法蘭面加工得以順利進行，裝夾次數明顯減少，加工精度與效率也能夠得到保證。基于基準重合與基準統一原則出發，在轉向架軸箱加工過程中，要盡可能使用同一基準，進行綜合分析，對各工序間基準的轉換進行協調，以確保粗加工、精加工得到合理化安排，鑄造內應力得以消除，工件穩定性得到全面提升。

3工藝基準確定及加工流程設計

快捷貨車轉向架軸箱加工過程中，需要最后加工軸承孔，工件加工流程必須進行優化設計，明確工藝基準。對于“拉板式”軸箱來說，軸承孔加工基準選用存在一定難度，以臥式加工中心為主要機床，確保軸承孔鏜削及前后法蘭面銑削得以一次裝夾完成。在定位基準的情況下，回轉工作臺期間無需找正，便于裝卸，為加強加工質量控制，軸承孔定位基準可選擇兩個主彈簧承載面，提高基準轉換的可靠性。對于“轉臂式”軸箱來說，基準與流程的確定與“拉板式”軸箱相同，軸承孔精加工通過臥式加工中心來實現，以對角位置鉆鉸兩孔作為定位基準，自定位位置相對施加夾緊力，保證各方位定位精準可靠，有效防范裝夾變形，從而加強軸箱加工質量控制。為降低鑄造過程中內應力的影響，考慮到熱處理難度，在粗加工后無需安排熱處理工序。為降低配對加工后底蓋變形的不利影響，需要在將較大金屬去除后，修整加工底蓋配合面，保證處理的時效性，確保二者緊密結合，保證精加工的實現。

4夾具設計要點

夾具設計與刀具使用相對簡單，在加工過程中需要將回轉工作臺進行頻繁轉動，結合機床工作臺設計加工夾具，確保回轉中心與工作臺中心保持重合。待安裝夾具后，對夾具回轉誤差通過試切法來進行校驗。在加工之前需要對工作臺回轉中心相對于機床原點的相對坐標進行明確，基于此確定坐標系，以便順利加工，降低“曲拐”效應所造成的偏離，以便加強加工質量控制。

5刀具選用及切削參數

不同軸箱所應用鑄造材料都比較常見，具有良好的切削性，以機夾刀具較為常用，也可應用硬質合金刀塊。在軸承孔方面，在粗鏜方面應用φ220-230雙刀片可調節鏜刀，在精鏜方面應用單刀片可調節精鏜刀。就轉臂式軸箱來看，其軸承孔兩端存在中部擴張型階梯孔，在鏜孔之前需要加工環槽。以軸承孔中心為遠調開展鏜孔加工，進刀過程中自原點向刀刃反向偏移，至中央環槽部位后恢復原點，一半孔的鏜削可通過一次走刀完成，待工件掉頭后可通過同樣方法對另一側進行加工。在加工之前就必須對刀具與工件干涉情況進行仔細計算，必要情況下修磨刀具，以滿足加工應用需求。轉臂式軸箱軸承孔加工如圖2所示。

在粗鏜過程中至少走刀兩次，每次走刀后對粗鏜到尺寸進行調整。粗鏜盡量一次走刀完成，吃刀深度在8mm以上，校核計算切削力。工件材質為QT400-18，鏜削直徑為φ226mm。對切削參數進行計算，控制好切削力，確定機床主軸額定功率，對轉速及進給力進行控制。

結語

在快捷貨車轉向架軸箱加工過程中，要明確工藝的獨特性，基于工件結構出發，確定工藝基準，優化設計軸箱加工流程，掌握夾具設計要點，結合加工需求來選用刀具，控制好切削參數，全面提升快捷貨車轉向架軸箱加工質量。未來要積極探索軸箱類零部件加工，為快捷貨車轉向架的生產提供可靠的技術支持。

參考文獻

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