鐵路大型養路機械零配件機械加工工藝淺析

羅偉先　邵緹　劉惠敏　吉生沛　 李曉玉

摘要：在幾十年前未實行改革開放政策之前，我國鐵路建設受社會生產力及科技水平的限制，通常以人工的方式進行鐵路養路工作，后來隨著各類工農業機械設備的研發，人們開始嘗試使用小型養路器械進行施工，及至改革開放之后，科學技術與社會生產力得到了顯著的提高，大型養路機械開始被應用到鐵路建設中來，其不僅解放了工人們的雙手，更是大大提高了鐵路建設效率。對于大型養路器械來說，機械加工是非常重要的，其復雜的結構特點對機械加工工藝提出了更高的零部件加工要求。為了確保大型養路機械質量不受影響，必須要規避加工缺陷的出現。本文試對鐵路大型養路機械的零配件機械加工工藝進行簡單研究。

關鍵詞：鐵路；大型養路機械；零配件；機械加工；加工工藝

自大型養路機械誕生以來，隨著其不斷發展，鐵路人在生產方式、文化內涵以及管理模式上都發生了巨大的變化，對于世界各國來說，大型養路機械的水平是用來衡量鐵路現代化程度的主要指標，經過數年的努力，我國目前已經成為制造與使用大型養路器械的大國。雖然大型養路器械需要具有自身養護功能、符合鐵路列車的運行要求，但是就結構而言卻比一般機車復雜得多，因此需要采取更加先進的機械加工工藝來生產，這也正是本文最主要的研究課題。

一、機械加工和大型養路機械

機械加工是指使用加工機械將零部件的外形尺寸進行改變，使之在功能上發生改變的加工過程。基于零部件被加工時的溫度狀態，可以將機械加工分為熱加工、冷加工兩種。若是在常溫狀態下對零部件進行加工，通常不會引起零部件的物相變化與化學變化，此即為冷加工，常見的切削、刮削等便是冷加工方式。反之，若是在超低溫或高溫狀態下對零部件進行加工，則大多會使零部件出現物相變化與化學變化，此即為熱加工，常見的鑄造、焊接、鍛造以及熱處理均是熱加工方式。目前，大型養路機械的零部件機械加工通常會選擇熱處理和切削作為主要加工工藝。

二、加工工藝

（一）孔加工

針對孔加工所提出的要求與回轉面加工類似，均是孔的形狀、尺寸、表面精度以及孔的位置。其工藝流程為：①鉆→鉸；②鉆→擴→粗鉸→精鉸→手鉸或研磨；③鉆→粗鏜→粗磨→精磨→研磨；④鉆→粗鏜→半精鏜→磨或精磨→精細鏜。

以DC32系列的搗固車搗固框支撐體孔機為例，可以將搗鼓框架與主車架裝配到一體，以便搗固裝置可以做出垂向或橫向的移動，需要注意的是，整個搗固裝置所產生的力都集中在支承體上，因此需要嚴格控制支承體孔的加工精度，以免影響搗固框架的作業性能及使用壽命。

（二）平面加工法

平面加工對形狀精度、尺寸精度、位置精度、垂直度、平行度以及表面質量有著詳細的技術要求。這種工藝多用于高效振動篩框架支座平面機的加工中，高效振動篩的設計目的在其提高清篩機的工作效率，其對傳統振蕩方式作出了改變，不僅擴大了振動篩的振幅，更是阻隔了振動篩和車架之間的共振，其非常明顯地提高了清篩效率。為了確保振動篩功能得到實現，需要為振動篩采取焊后機加工，這樣可以確保振動篩框架上的四個支座具有良好的平面度，其安裝孔也處于良好的對稱狀態，由于振動篩具有超長框架，無法使用現有機床進行加工，所以多為其設計出專用工裝，實施焊后機加工，以此來確保支座平面滿足設計標準。

（三）回轉面加工法

不同種類的大型養路機械，在進行回轉零件面加工時都有許多可供選擇的加工方法，在作出決定時需綜合考慮多項因素，如：①加工精度；②毛胚種類；③零部件材料；④結構形狀；⑤零部件尺寸；⑥零部件粗糙度；⑦實際技術要求；⑧生產類型；⑨生產條件；⑩其他。基于上述因素進行綜合考慮時，需立足于兩大出發點，其一是保證加工質量，其二是降低生產成本。目前，回轉面加工工藝的技術要求共涉及零部件表面質量、位置精度、尺寸以及形狀精度等若干方面，其加工流程如下：①粗車→半精車→粗磨→精磨→研磨或超級光磨；②粗車→半精車→磨；③粗車→半精車→精車→細精車→研磨。

以搗固系列車型中常見的提軌夾鉗螺紋套為例，這種零部件所使用的材料為45號鋼，其鋼結構為中碳調質，無論是強度還是切削加工性都非常優秀。加工者通常會給予其濕度的熱處理以增加其耐磨性、韌性與塑性。對于這種螺紋套來說，加工精度高度直接關系到上下兩端內孔是否同心以及軸承外圈的安裝臺階平面是否有滿足要求的垂直度，由于這種零部件經常裸露于惡劣的工作環境中，經常承受較大的力，所以通常會進行粗車與精車的分離加工，以數控車床與磨床來提高其加工精度，同時，還應給予熱處理來提高其理化特性。筆者基于自身工作經驗將此零部件的加工流程總結為：下料→鍛造→正火→粗車→調質→半精車→劃線→鉆削→磨削→車削→銑刨→熱處理。在加工過程中，應在多層反復進行車削，以控制其變形，提高加工精度。

（四）成型法磨齒

大型養路機械在齒輪齒輪傳動過程中產生了較大的載荷，承載了一定程度的沖擊，為達到強度要求，可使用合金滲碳鋼，以淬火等熱處理工藝進行加工。其工藝流程為：磨齒前，先以砂輪修整器修整砂輪，待其逐漸出現花鍵齒槽形狀后不斷使砂輪向著零部件的“齒”移動，在移動過程中不斷對齒輪的左右齒面進行磨削加工，并對齒輪進行分度。

三、結語

零部件的機械加工對于鐵路大型養路機械來說是非常重要的，直接關系到其能否正常運行，本文對零部件的機械加工工藝進行了介紹，以供從事相關工作的人員參考。

參考文獻：

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