淺談數控加工在粗糙度保證方面的應用

蘭永盛

摘 要 隨著生活水平的日益提升，人們對各類產品的質量要求也越來越高，尤其是軌道車輛類直接關系到人們日常出行的車輛設備更是如此。數控加工作為當下加工類常用技術，加工質量受到重點關注，尤其是粗糙度問題。就數控加工而言，磨削與車削是最重要的兩個方面，本文針對數控加工技術，淺析數控加工在軌道列車部件加工過程中粗糙度保證方面的應用[1]。

關鍵詞 軌道車輛;數控加工;粗糙度保證

1研究背景

隨著我國“一帶一路”“八縱八橫”戰略的提出，我國高速軌道行業得到了空前的發展機遇，而日益擁堵的城市交通也給城市軌道交通行業注入了一劑興奮劑。軌道車輛的生產質量問題一直是備受人們關注的焦點，尤其是數控加工方面更是車輛生產制造過程中的核心工藝部分。數控加工主要包括磨削加工以及車削加工兩個方面，而產品表面的粗糙度控制一直是加工中的重難點。加工刀具的磨損、機床精度、操作者技術水平、夾具的裝夾程度以及切削條件等因素均可能對工件表面粗糙程度造成影響。本文通過對數控加工工藝進行分析，討論數控加工對產品粗糙度保證方面的應用[2]。

2數控加工現狀

在軌道列車零組件生產過程中，數控加工起到了必不可少的作用。以軌道列車走行部轉向架作為示例，轉向架中的車軸加工就是典型的數控加工過程。例如空心車軸在深鉆孔時，車軸采用“左夾右頂”的定位方式，將工件左端裝夾在機床的三爪卡盤上，右端則用錐堵來定位。由于車軸的體積、重量都較大，在鉆孔過程中為了保證車軸深孔的直線度，在車軸中間部位用1～2個中心架支撐。數控加工裝夾完畢后，控制鉆孔進給速度完成鉆孔。當對車軸外表面車削加工時，以車外圓及端面、端面鉆孔攻絲為主，采用數控加工，其結構功能原理如圖1所示[3]。

3數控加工對粗糙度的影響

3.1 切削加工表面粗糙

切削加工是加工中最常用的方式，主要分為車削、銑削、鎖削、鉆孔等方式。對于切削各項參數的要求、刀具的選擇以及切削條件等均對產品表面的粗糙程度造成影響。控制切削參數能夠有效保證粗糙度的要求，例如車軸加工過程中的裝夾方式等。由于車軸體積較大，重量較大，且是柱狀結構，加工時振動偏大導致加工粗糙度不良，因此車軸中段位置增加固定架支撐削弱振動有利于加工表面的粗糙度。對于切削刀具，刀具刀尖圓弧的半徑、刀尖副偏角等參數都會對工件表面的粗糙程度造成影響。當刀尖圓弧半徑越大殘留的面積越小，工件會產生較大的塑性變形，加工表面粗糙度的減小。除此之外，對于切削加工的進給速度，工件的材質方面都會對粗糙度產生影響，尤其是軌道列車上的部件采用的都是強度較高的金屬，對于加工粗糙度的保證需要根據具體情況具體分析[4]。

3.2 磨削加工表面粗糙度

磨削加工也是數控加工中十分常見的加工方式，磨削加工產生的粗糙度影響主要受砂輪材料、工件材料以及磨削參數、磨削條件等因素的影響。砂輪材料是影響最大的因素，砂輪材料越是均勻且細致，那么砂輪表面的狀態就越好，單位面積上參與磨削的磨粒越多則工件表面越均勻細致，粗糙度就越低。而選擇正確的切削液類型、壓力以及濃度比等，能夠提高砂輪平衡的精度，有助于提高砂輪主軸回轉的精度。對于磨削參數，當砂輪的轉速越高，工件加工表面粗糙度就越低[5]。

4結束語

隨著軌道行業的快速發展，軌道車輛的產品質量尤為重要。數控加工作為軌道車輛生產過程中十分常見的加工方式，加工情況直接影響到車輛的安全性。粗糙度作為最容易被忽略的加工要求，卻在產品生產過程中起到重要的最用。本文通過對數控加工進行分析，以車軸加工為例討論了數控加工在車輛生產過程中的應用。并針對數控加工的情況，分析了切削加工以及磨削加工對產品粗糙度的影響。

參考文獻

[1] 周游.試論數控加工表面粗糙度的預測[J].工業設計，2019， 1（3）：177

[2] 楊建勛.數控加工中表面粗糙度的影響因素及控制方法[J].工業設計，2016，13（7）：48.

[3] 光旭東.鐵路貨車車軸數控車床程序編制[J].金屬加工（冷加工），2016，（21）：56-59.

[4] 吳雪梅，吳冉.軸類零件的工藝分析與數控仿真加工[J].農機使用與維修，2018，（7）：17-19.

[5] 姜娜.淺析提高軸類零件車削質量的對策[J].科技風，2019，（22）：140.