某型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架八字槽加工

2021-03-01 07:16:04

金屬加工(冷加工) 2021年2期

中車株洲電力機車有限公司湖南株洲 412000

1 序言

某型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架軸箱定位座和牽引座如圖1所示，重點討論軸箱定位座八字槽和牽引座八字槽的加工。

圖1 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架軸箱定位座和牽引座

2 傳統(tǒng)加工工藝缺點

目前，某型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架軸箱定位座和牽引座八字槽結(jié)構(gòu)如圖2所示，有2種傳統(tǒng)的加工方式，存在如下缺點。

圖2 軸箱定位座和牽引座八字槽

1）在延伸附件頭上安裝玉米銑刀分層粗銑，安裝焊接或高速鋼成形銑刀精銑。該方式精銑時間長，且焊接或高速鋼成形銑刀須先用試塊試切，試切完檢查合格后方可加工產(chǎn)品。同時，該成形銑刀屬消耗件，需經(jīng)常更換，頻繁更換刀具增加了機床輔助作業(yè)時間，進一步影響了加工效率。該方式加工1個軸箱定位座八字槽時間約為50min，加工1個牽引座八字槽時間約為60min。

2）在延伸附件頭上安裝玉米銑刀分層精銑到位。該加工方式在深度方向每層加工量很小（約0.35mm），刀具須加工很多層方可加工完八字槽，同樣存在加工耗時長的缺點。同時，由于該方式加工時只使用了玉米銑刀最前端的3片刀片，玉米銑刀刀片利用率低，且最前端的3片刀片極易磨損，進而造成操作者需頻繁地更換最前端刀片，增加了操作者輔助作業(yè)時間。方式二的加工時間與方式一基本相同。

由于整個軸向定位座和牽引座毛坯是實心物料如圖3和圖4所示，毛坯加工量較大，增加了加工時間。

圖3 軸向定位座

圖4 牽引座

3 解決方案

3.1 減小毛坯加工余量可行性分析

能否減少毛坯加工余量，主要取決于軸箱定位座、牽引座焊接后，以及構(gòu)架組焊后的變形是否會導致其變更后毛坯無加工量。

經(jīng)分析，減少軸箱定位座和牽引座毛坯加工余量至側(cè)壁單邊留8mm、底部留10mm，且保證軸箱定位座和牽引座正常范圍內(nèi)的組裝誤差及焊接變形后有余量可以加工。因此，對軸箱定位座和牽引座八字槽毛坯尺寸進行設計變更。

3.2 優(yōu)化加工工藝

采用在機床直角附件頭上安裝玉米銑刀粗銑，整體硬質(zhì)合金銑刀精銑的思路進行加工。制定軸箱定位座八字槽加工工藝過程如下：

1）用φ32mm玉米銑刀粗銑，側(cè)壁與底部單邊留0.3mm精加工量。由于φ32mm玉米銑刀加工至根部時，切削面陡然增加，導致刀具受到的阻力突然增大，因此加工至該部位時應注意減小切削進給率，如圖5所示。

圖5 φ32mm玉米銑刀粗銑

2）用φ16mm整體硬質(zhì)合金銑刀精加工拐角處的余量，以減少刀具磨損。用φ22mm的U鉆插銑根部，如圖6所示。

圖6 φ22mm U鉆插銑根部

3）用φ16mm整體硬質(zhì)合金銑刀精銑，根部留有1.7mm高度余量待清根處理。同樣，φ16mm整體硬質(zhì)合金銑刀在銑至八字槽根部時，由于切削面的增加導致刀具受力突然增大（雖然φ22mmU鉆在前工步去除了拐角處的材料，但仍有少部分未去除），此時亦應注意減少切削進給率，以減少刀具磨損，如圖7所示。