試論數(shù)控機床在鐵路貨車車軸制造加工中的應用

周文鑫 任永亮 朱光柱

摘 ?要：鐵路貨車車軸的加工難度比較大。主要是因為在火車的運行中，車軸是主要的運轉部分，如果自身的剛性不夠，延展度不足，會引發(fā)車軸斷裂。所以，車軸本身的材料加工難度比較大，必須通過數(shù)控機床才能完成精細化的控制，確保車軸符合規(guī)定的參數(shù)。這種情況下，本文將從車軸制造加工中的重難點入手，全面展開數(shù)控機床在鐵路貨車車軸制造加工中的應用探究。

關鍵詞：數(shù)控機床;鐵路貨車;車軸制造加工;數(shù)控機床操控

一、引言

鐵路是重要的交通樞紐，承載著交通運輸?shù)闹匾饔谩Ｔ阼F路的運行中，除了客車之外，還有貨車的運行。其中，貨車的車軸是貨車中最容易發(fā)生損壞的部件，主要的原因是在實際的工作中，車軸需要承擔巨大的壓力，而且需要不斷的旋轉，這種情況下，就需要選擇硬度足夠，而且具有一定延展度的材料。這類材料的主要問題就是加工難度大，所以，必然需要使用數(shù)控機床來進行車軸的制造，才能更好的滿足實際的工作需求，更加的符合實際的工作需求。但是在目前來看，這方面的問題還是比較嚴重的，主要是因為數(shù)控機床的控制難度比較大，而且加工車軸的機床本身也有特殊的需求，這種情況下，想要找到符合實際需求的數(shù)控機床難度較大，而且，相關的制造中，也需要充分的考慮到施工技術方面的內容，更出色的技術，才能完成車軸的制造。在這種情況下，本文就展開了如下內容的詳細探究：

二、車軸制造加工中的重難點

現(xiàn)代加工技術之中，數(shù)控機床是最為先進的設備之一，其本身可以通過計算機程序編程來實現(xiàn)精密化的生產，從而確保數(shù)控機床能完成精密化的操作，保證實現(xiàn)精密零件的加工。但是，其在車軸制造中，也存在一定的重難點，其具體如下：

1.對于精度的要求比較高

鐵路貨車車軸的加工難度比較大，其中之一就是對于精度的要求比較高。因為鐵路貨車車軸是貨車上最重要的傳動部分，其本身的精度如果不高，則無法實現(xiàn)內部結構的契合，很容易造成內部的連鎖性損壞，所以，在實際的加工中，鐵路貨車車軸對于精度的要求非常高，其具體的精度，在實際的情況下，是人工無法達到的，只能依靠計算機來進行設備的操作，從而精確到微米級別，來進行鐵路貨車車軸的加工，這樣才能滿足其實際工作的需求，而不會出現(xiàn)加工失敗的情況。

2.材料的加工難度比較大

鐵路貨車車軸本身不僅僅對于精度要求非常高，對于材料本身的要求也比較高，主要的原因是，鐵路貨車車軸屬于易磨損的零件，所以材料本身的耐磨程度和相關的參數(shù)都非常關鍵，一般會選擇剛性比較強，而且延展度足夠好的材料，這樣的材料也就給實際的加工帶來了一定的難度，一些鋒利度不夠，或者是自身的剛性不夠的刀具，根本無法完成鐵路貨車車軸的加工，所以，需要刀具本身的質量足夠，才能滿足實際的工作需求，否則不能進行加工。

3.對設備本身的要求比較高

由于鐵路貨車車軸本身的加工難度比較大，而且對于精確度的要求非常的高，這也就意味著，對于數(shù)控機床的要求也是比較高的，如果機床本身的精確度不夠，或者是運行不符合需求等等，都無法完成鐵路貨車車軸的加工。加上鐵路貨車車軸的要求不斷的提升，也就意味著，想要完成鐵路貨車車軸的加工，必須是足夠高級的數(shù)控機床才能滿足既定的需求，否則根本無法實現(xiàn)鐵路貨車車軸的加工。因此，加工鐵路貨車車軸，對于設備的要求，是一般的工廠難以滿足的，必須是專門的加工廠。

4.對施工人員的要求比較高

鐵路貨車車軸的加工中，對于刀具和精密度的要求比較高，所以在實際的工作中，如果工作人員的能力不足，也就無法滿足實際工作的需求，因此，在鐵路貨車車軸的加工之中，對于數(shù)控機床的操作人員要求非常高。必須是成熟的老技工，才能進行鐵路貨車車軸的加工，必要的情況下，還可以采用小組工作的模式，讓多個人來完成鐵路貨車車軸的加工。

三、數(shù)控機床在鐵路貨車車軸制造加工中的應用

數(shù)控機床是當前時代中比較主流的加工設備之一，其本身可以通過計算機來操控設備的運行，從而可以實現(xiàn)精密化的生產，相對于人工生產而言，不僅質量更高，而且速度也更快。在鐵路貨車車軸的生產中，數(shù)控機床的應用也成為了其中的關鍵點，其具體內容如下：

1.確定裝夾方案

在加工中首先確定的是裝夾方案，針對貨車車軸的基本尺寸與加工要求，在數(shù)控機床中采用的是托架定位，車軸裝夾以定位孔為標準位置，機床的前端與后端都為活頂尖。裝夾后尾部向前進行頂進鎖死，車軸由主軸上撥叉帶動進行旋轉。因為機床的中部有托架，所以車削只能分部進行，兩端分別進行車削。

2.明確進給的線路

應明確進給的線路，這是整個加工中控制零件運動軌跡的重要要素，其控制的是刀具從起步到來看零件的運行軌跡，即進刀與退刀的點與路徑，這是編程的核心依據(jù)。如果可以合理的選擇進給的路線可有效的縮短空刀進程，提高效率，尤其是對循環(huán)加工的零件而言，效率提升與延長刀具使用壽命都是十分重要的。車軸完成粗車后，仍然只是在車軸的端面和中心孔位置的定位，所以精細加工的過程中應從車軸的端面開始，向車軸的中間位置開始加工，以此進行的加工方過程為對刀、起刀、斜線、直線等過程。

3.標注好系統(tǒng)坐標系

在車削過程中，必須在工件上確定一個加工的原點，及以某一個點為基準進行旋轉等控制，并以此建立一個工件的坐標系統(tǒng)。工件的坐標是保證編程簡單化，尺寸換算簡單化，誤差最小化的重要基礎。為了提高零件的加工精度，方便計算與程序編制，通常將加工程序的原點設置在車軸軸線與前端面的交叉點。

4.做好刀具的選擇

在完成編程的時候還需要考慮刀具的選擇，在放大的情況下刀具的接觸點不是一個理想化的點而是一個圓弧，所以在進行倒角和斜面加工、圓弧切削的時候都會出現(xiàn)不足或者過量的情況。此時控制系統(tǒng)會利用自身設定對刀具進行補償，通過不同的補償指令控制人員可以自動控制刀尖的運動模式，以此避免出現(xiàn)切削不足或者過量的情況。

總體來說，在進行鐵路貨車車軸加工的時候，刀具是一個比較關鍵的因素，因為鐵路貨車車軸的材質難以處理，所以如果刀具本身不符合實際的需求，也就無法有效的進行加工，甚至可能導致刀具和材料的雙重損壞現(xiàn)象出現(xiàn)。

5.切削用量的選擇

車削用量是對刀具切削過程的控制，及對深度、進給量、速度等的限定，在數(shù)控加工中應安裝工藝手冊選擇不同的切削用量來配合車軸的加工，如要達到Ra1.6標準就需要控制吃刀深度為0.3～0.5mm，進給量則為0.1～0.2mm/r，切削速度則應按照車刀材料和車軸而定。

四、結語

綜上所述，我國的數(shù)控機床技術發(fā)展已經非常先進，基本上可以實現(xiàn)任意種類的精密化零件生產，而且生產效率較高。想要完成鐵路貨車車軸的生產也并不困難，但實際的問題在于，想要加工鐵路貨車車軸，對于設備的基礎條件需求比較高，尤其是鐵路貨車車軸使用的材料比較堅韌，如果刀具本身不符合需求，鋒利度不夠，很容易造成加工損壞的問題。另外，在進行生產的過程中，鐵路貨車車軸對于誤差的要求也比較高，所以，操作數(shù)控機床的人員就需要格外注意，也就產生了對工作人員的實際要求。這種情況下，本文提出了上述內容，詳細的闡述了關于鐵路貨車車軸使用數(shù)控機床加工的相應內容，希望我國的數(shù)控機床工作人員可以謹慎的參考其中的內容，更好的完成鐵路貨車車軸的加工。

參考文獻

[1] 陳世平，謝俊，羅小，陳偉.基于BP-Adaboost算法的數(shù)控機床材料切削能耗預測研究[J].制造技術與機床，2020（12）：20-24.

[2] 趙秀芹.數(shù)控機床加工精度提高技術分析及其存在的問題探討[J].內燃機與配件，2020（18）：62-63.

[3] 卓家創(chuàng).試析數(shù)控機床加工與無人機器人在企業(yè)生產中的應用[J].時代汽車，2020（05）：11-12.

[4] 覃佐國.淺談數(shù)控機床在鐵路貨車車軸制造加工中的應用[J].科技風，2013（03）：86.