淺談鐵路車輛數控專用車軸成型磨床質量問題及應對措施

于濤 李麗娜 中車沈陽機車車輛有限公司

在此之前，我們沈陽機車車輛有限公司全年生產RD2 型車軸和RE2B 型車軸可滿足10000 條輪對的供應量，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進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，也給鐵路行車安全埋下了隱患。鐵道部在下達了取消卸荷槽的文件后，我們公司為了徹底執行鐵道部的文件精神于2007 新引進了一臺西班牙達若巴特生產的數控成型磨床，由于是新引進的設備，在使用過程中不可避免地會出現各式各樣的質量問題，如尺寸精度達不到圖紙的要求、軸頸圓度和圓柱度超差、防塵板座端面過燒等質量問題，這些問題同樣會造成車軸質量不合格，進而影響行車安全。現把在其中的主要問題及措施總結如下。

一、尺寸精度問題

1.根據《鐵路貨車輪軸組裝檢修及管理規則》規定軸頸及防塵板座須采用成型磨削工藝進行終加工，加工后須符合圖樣要求。軸頸加工后，圓柱度不大于0.015mm，直徑不允許在全長范圍內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，表面粗糙度須達到Ra1.6μm。由于數控成型磨床利用高速旋轉的砂輪進行磨削加工，軸頸直徑及圓弧和防塵板座及圓弧一次性磨削完成，在測量過程中是用量儀進行尺寸把控的，量儀是靠機器運作，但調試是人工調試，在加工過程中尺寸控制總會有一點誤差，檢查需要反復進行量儀的調試，因此耽誤工作時間，不能按時按量地把生產任務完成好。為了克服這一難題，我們在操作過程中實施了根據把控磨削三根車軸修整一次砂輪，量儀調試螺栓把緊。

2.根據車軸圖紙要求，尺寸測量方面軸頸需要測量九點，防塵板座需要測量兩點。首先發現尺寸超差的問題需要及時手動調整量儀界面的坐標參數。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隨著磨削的進行而損耗，造成的結果是砂輪逐漸變鈍，是砂輪失去原有形狀。為了更好地把控尺寸及形狀，我們根據經驗每磨削三根車軸就進行一次砂輪修整。每次修整20～30 次，并配合觀察砂輪修整界面，觀察檢測砂輪修整曲線是否平直。砂輪修整好后，恢復了原有的切削能力，對尺寸把控非常有利。再次我們要經常調整量儀的調整螺栓，確保不松動，車軸調勻過程中難免有輕微的碰撞現象，所以要經常觀察螺栓是否松動，在吊運車軸時一定要避免車軸碰到量儀，避免磕碰對尺寸保證有利。

操作者在調試數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整

軸頸的圓度和圓柱度對軸承壓裝有很多影響，輕者會造成壓裝曲線不良，嚴重的會造成軸承壓裝不合格，影響生產生產進度，而且在行車過程中可能會造成軸承熱軸現象，對行車會造成安全隱患。

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軸頸圓度和圓柱度的影響。

2.由于一般的數控專用車軸成型磨床固定頂尖（死頂尖）進行加工，中心孔和頂尖之間有相對運動，應在中心孔內加入工業潤滑油（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。頂的太緊會增加摩擦，太松會使車軸因磨削力的作用使工件不能正確定中心，需要調整合適的壓力來保證車軸在旋轉過程中的穩定性。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量問題

在進行軸頸、防塵板座成型磨削時總會出現防塵板座端面燒傷的質量問題，出現的頻次較多，嚴重影響產品質量，制約生產進度。究其原因主要有兩個方面的原因：其一是切削液的濃度和切削液所噴射的位置都對防塵板座端面燒傷產生影響。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，發現偏差及時調整水管的位置。其二是切削參數的影響。進行磨削加工時一定要把握好軸向進給量，理想的數值約為0.07mm/n，避免磨削余量過大，過大的余量會加重防塵板座端面燒傷的程度加重；在進行砂輪修整過程時要把防塵板座端面修整的進給量設置大一些，每次多進給0.03mm/n，這樣就在磨削加工時可以有效減少燒傷問題。

四、結語

這是本人在這十多年的工作中積累的一些工作經驗，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對進口設備不斷進行摸索，熟練掌握其操作并深刻領會其實質，為國家的機械行業進一步發展貢獻力量。