淺談鐵路車輛數(shù)控專用車軸成型磨床質(zhì)量問題及應(yīng)對(duì)措施

于濤 李麗娜 中車沈陽(yáng)機(jī)車車輛有限公司

在此之前，我們沈陽(yáng)機(jī)車車輛有限公司全年生產(chǎn)RD2 型車軸和RE2B 型車軸可滿足10000 條輪對(duì)的供應(yīng)量，由于之前我們的RD2 型車軸和RE2B 型車軸終加工均采用普通外圓磨床來(lái)進(jìn)行磨削加工的加工工藝，在軸頸與軸頸圓弧和防塵板座與防塵板座圓弧不可避免地有卸荷槽的存在。為此一定程度上影響了輪軸造修單位的正常生產(chǎn)，也給鐵路行車安全埋下了隱患。鐵道部在下達(dá)了取消卸荷槽的文件后，我們公司為了徹底執(zhí)行鐵道部的文件精神于2007 新引進(jìn)了一臺(tái)西班牙達(dá)若巴特生產(chǎn)的數(shù)控成型磨床，由于是新引進(jìn)的設(shè)備，在使用過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)各式各樣的質(zhì)量問題，如尺寸精度達(dá)不到圖紙的要求、軸頸圓度和圓柱度超差、防塵板座端面過燒等質(zhì)量問題，這些問題同樣會(huì)造成車軸質(zhì)量不合格，進(jìn)而影響行車安全。現(xiàn)把在其中的主要問題及措施總結(jié)如下。

一、尺寸精度問題

1.根據(jù)《鐵路貨車輪軸組裝檢修及管理規(guī)則》規(guī)定軸頸及防塵板座須采用成型磨削工藝進(jìn)行終加工，加工后須符合圖樣要求。軸頸加工后，圓柱度不大于0.015mm，直徑不允許在全長(zhǎng)范圍內(nèi)向軸頸端部方向逐漸增大；軸頸、防塵板座及圓弧加工后，各部位圓弧與檢查樣板局部間隙不大于0.1mm，表面粗糙度須達(dá)到Ra1.6μm。由于數(shù)控成型磨床利用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進(jìn)行磨削加工，軸頸直徑及圓弧和防塵板座及圓弧一次性磨削完成，在測(cè)量過程中是用量?jī)x進(jìn)行尺寸把控的，量?jī)x是靠機(jī)器運(yùn)作，但調(diào)試是人工調(diào)試，在加工過程中尺寸控制總會(huì)有一點(diǎn)誤差，檢查需要反復(fù)進(jìn)行量?jī)x的調(diào)試，因此耽誤工作時(shí)間，不能按時(shí)按量地把生產(chǎn)任務(wù)完成好。為了克服這一難題，我們?cè)诓僮鬟^程中實(shí)施了根據(jù)把控磨削三根車軸修整一次砂輪，量?jī)x調(diào)試螺栓把緊。

2.根據(jù)車軸圖紙要求，尺寸測(cè)量方面軸頸需要測(cè)量九點(diǎn)，防塵板座需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)。首先發(fā)現(xiàn)尺寸超差的問題需要及時(shí)手動(dòng)調(diào)整量?jī)x界面的坐標(biāo)參數(shù)。其次尺寸把控不好砂輪磨損也是主要原因，砂輪在使用過程中會(huì)隨著磨削的進(jìn)行而損耗，造成的結(jié)果是砂輪逐漸變鈍，是砂輪失去原有形狀。為了更好地把控尺寸及形狀，我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)每磨削三根車軸就進(jìn)行一次砂輪修整。每次修整20～30 次，并配合觀察砂輪修整界面，觀察檢測(cè)砂輪修整曲線是否平直。砂輪修整好后，恢復(fù)了原有的切削能力，對(duì)尺寸把控非常有利。再次我們要經(jīng)常調(diào)整量?jī)x的調(diào)整螺栓，確保不松動(dòng)，車軸調(diào)勻過程中難免有輕微的碰撞現(xiàn)象，所以要經(jīng)常觀察螺栓是否松動(dòng)，在吊運(yùn)車軸時(shí)一定要避免車軸碰到量?jī)x，避免磕碰對(duì)尺寸保證有利。

操作者在調(diào)試數(shù)控專用車軸成型磨床砂輪修整程序

二、軸頸的圓度和圓柱度調(diào)整

軸頸的圓度和圓柱度對(duì)軸承壓裝有很多影響，輕者會(huì)造成壓裝曲線不良，嚴(yán)重的會(huì)造成軸承壓裝不合格，影響生產(chǎn)生產(chǎn)進(jìn)度，而且在行車過程中可能會(huì)造成軸承熱軸現(xiàn)象，對(duì)行車會(huì)造成安全隱患。

1.車軸的成型磨削加工采用的是兩中心孔定位，所以在加工前一定要把中心孔擦拭干凈，中心孔內(nèi)不得有鐵屑等雜物，不能有磕碰傷等確保車軸在磨削加工過程中徑向定位精度，從而減小車軸定位對(duì)軸頸圓度和圓柱度的影響。

2.由于一般的數(shù)控專用車軸成型磨床固定頂尖（死頂尖）進(jìn)行加工，中心孔和頂尖之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)在中心孔內(nèi)加入工業(yè)潤(rùn)滑油（黃油），為了避免溫度過高而“燒壞”頂尖和中心孔。兩頂尖與中心孔的配合必須松緊合適。頂?shù)奶o會(huì)增加摩擦，太松會(huì)使車軸因磨削力的作用使工件不能正確定中心，需要調(diào)整合適的壓力來(lái)保證車軸在旋轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性。這樣就可以很好地保證軸頸的圓度和圓柱度。

三、防塵板座端面燒傷的質(zhì)量問題

在進(jìn)行軸頸、防塵板座成型磨削時(shí)總會(huì)出現(xiàn)防塵板座端面燒傷的質(zhì)量問題，出現(xiàn)的頻次較多，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，制約生產(chǎn)進(jìn)度。究其原因主要有兩個(gè)方面的原因：其一是切削液的濃度和切削液所噴射的位置都對(duì)防塵板座端面燒傷產(chǎn)生影響。切削液的濃度在3%～5%之間為宜；噴射的位置必須正對(duì)防塵板座端面的位置，而且在砂輪磨削過程中需要不斷觀察水流的噴射方向，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整水管的位置。其二是切削參數(shù)的影響。進(jìn)行磨削加工時(shí)一定要把握好軸向進(jìn)給量，理想的數(shù)值約為0.07mm/n，避免磨削余量過大，過大的余量會(huì)加重防塵板座端面燒傷的程度加重；在進(jìn)行砂輪修整過程時(shí)要把防塵板座端面修整的進(jìn)給量設(shè)置大一些，每次多進(jìn)給0.03mm/n，這樣就在磨削加工時(shí)可以有效減少燒傷問題。

四、結(jié)語(yǔ)

這是本人在這十多年的工作中積累的一些工作經(jīng)驗(yàn)，在這里與大家一起分享，希望能起到一定的作用。希望在以后的工作中我們能夠?qū)M(jìn)口設(shè)備不斷進(jìn)行摸索，熟練掌握其操作并深刻領(lǐng)會(huì)其實(shí)質(zhì)，為國(guó)家的機(jī)械行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展貢獻(xiàn)力量。