試論數(shù)控機(jī)床在鐵路貨車車軸制造加工中的應(yīng)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(zhuǎn)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(jī)床才能完成精細(xì)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(jī)床在鐵路貨車車軸制造加工中的應(yīng)用探究。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;鐵路貨車;車軸制造加工;數(shù)控機(jī)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?。在鐵路的運行中，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(dān)巨大的壓力，而且需要不斷的旋轉(zhuǎn)，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(jī)床來進(jìn)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(yán)重的，主要是因為數(shù)控機(jī)床的控制難度比較大，而且加工車軸的機(jī)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(jī)床難度較大，而且，相關(guān)的制造中，也需要充分的考慮到施工技術(shù)方面的內(nèi)容，更出色的技術(shù)，才能完成車軸的制造。在這種情況下，本文就展開了如下內(nèi)容的詳細(xì)探究：

二、車軸制造加工中的重難點

現(xiàn)代加工技術(shù)之中，數(shù)控機(jī)床是最為先進(jìn)的設(shè)備之一，其本身可以通過計算機(jī)程序編程來實現(xiàn)精密化的生產(chǎn)，從而確保數(shù)控機(jī)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(nèi)部結(jié)構(gòu)的契合，很容易造成內(nèi)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(dá)到的，只能依靠計算機(jī)來進(jìn)行設(shè)備的操作，從而精確到微米級別，來進(jìn)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(guān)的參數(shù)都非常關(guān)鍵，一般會選擇剛性比較強(qiáng)，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(zhì)量足夠，才能滿足實際的工作需求，否則不能進(jìn)行加工。

3.對設(shè)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(jī)床的要求也是比較高的，如果機(jī)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(jī)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(shè)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(jī)床的操作人員要求非常高。必須是成熟的老技工，才能進(jìn)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(jī)床在鐵路貨車車軸制造加工中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前時代中比較主流的加工設(shè)備之一，其本身可以通過計算機(jī)來操控設(shè)備的運行，從而可以實現(xiàn)精密化的生產(chǎn)，相對于人工生產(chǎn)而言，不僅質(zhì)量更高，而且速度也更快。在鐵路貨車車軸的生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也成為了其中的關(guān)鍵點，其具體內(nèi)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(jī)床中采用的是托架定位，車軸裝夾以定位孔為標(biāo)準(zhǔn)位置，機(jī)床的前端與后端都為活頂尖。裝夾后尾部向前進(jìn)行頂進(jìn)鎖死，車軸由主軸上撥叉帶動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因為機(jī)床的中部有托架，所以車削只能分部進(jìn)行，兩端分別進(jìn)行車削。

2.明確進(jìn)給的線路

應(yīng)明確進(jìn)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(jìn)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(jìn)給的路線可有效的縮短空刀進(jìn)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(xì)加工的過程中應(yīng)從車軸的端面開始，向車軸的中間位置開始加工，以此進(jìn)行的加工方過程為對刀、起刀、斜線、直線等過程。

3.標(biāo)注好系統(tǒng)坐標(biāo)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(zhǔn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)等控制，并以此建立一個工件的坐標(biāo)系統(tǒng)。工件的坐標(biāo)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(chǔ)。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(shè)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(jìn)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(shè)定對刀具進(jìn)行補(bǔ)償，通過不同的補(bǔ)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(jìn)行鐵路貨車車軸加工的時候，刀具是一個比較關(guān)鍵的因素，因為鐵路貨車車軸的材質(zhì)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(jìn)行加工，甚至可能導(dǎo)致刀具和材料的雙重?fù)p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(jìn)給量、速度等的限定，在數(shù)控加工中應(yīng)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(dá)到Ra1.6標(biāo)準(zhǔn)就需要控制吃刀深度為0.3～0.5mm，進(jìn)給量則為0.1～0.2mm/r，切削速度則應(yīng)按照車刀材料和車軸而定。

四、結(jié)語

綜上所述，我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常先進(jìn)，基本上可以實現(xiàn)任意種類的精密化零件生產(chǎn)，而且生產(chǎn)效率較高。想要完成鐵路貨車車軸的生產(chǎn)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(shè)備的基礎(chǔ)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(jìn)行生產(chǎn)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(jī)床的人員就需要格外注意，也就產(chǎn)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(nèi)容，詳細(xì)的闡述了關(guān)于鐵路貨車車軸使用數(shù)控機(jī)床加工的相應(yīng)內(nèi)容，希望我國的數(shù)控機(jī)床工作人員可以謹(jǐn)慎的參考其中的內(nèi)容，更好的完成鐵路貨車車軸的加工。

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