快捷货车转向架轴箱加工工艺研究

周青锐 张瑞祥

摘 要：在快捷货车转向架中，轴箱是关键部件，对于加工工艺的掌握，能够提高加工精度与加工效率，促进快捷货车使用性能的不断优化。本文就工件结构、工艺性分析、工艺基准确定及加工流程设计、夹具设计要点、刀具选用及切削参数进行阐述，旨在促进快捷货车转向架轴箱加工工艺的不断优化，积累一定加工经验。

关键词：快捷货车;转向架;轴箱加工工艺

引言

在转向架中，以轴箱为支持，能够彼此连接轮对与构架，促进彼此相互运动。拉板式、转臂式都是比较常见的轴箱形式，是因车辆与转向架不同所形成的。无论是人员还是装备，对于借鉴客车转向架的轴箱都存在一定适应难度，可借鉴经验不足，因此对快捷货车转向架轴箱加工工艺展开探究至关重要。

1工件结构

“拉板式”轴箱主弹簧位于两侧，以铸钢为主材质，承受拉应力，加工过程中轴承安装孔尺寸精度、圆柱度以及法兰面垂直度等是加工难点。在加工过程中极易出现装夹变形，受到刀具及工件热能的影响有可能出现热应力变形。“转臂式”轴箱顶部一组弹簧承受压应力，以球墨铸铁为主要材质，在分体式结构下进行安装。转臂体加工过程中，除面临铸造内应力变形与应力释放变形外，重复装配可能会出现误差。转臂式轴箱如图1所示。

2工艺性分析

轴箱以轴承孔作为设计基准，精度最高，为避免出现变形情况，需要在最后一道工序加工完成后进行。卧式加工中心加工在轴承孔工序具有良好的适应性，在回转工作台的支持下，可一次装夹，轴承孔及前后法兰面加工得以顺利进行，装夹次数明显减少，加工精度与效率也能够得到保证。基于基准重合与基准统一原则出发，在转向架轴箱加工过程中，要尽可能使用同一基准，进行综合分析，对各工序间基准的转换进行协调，以确保粗加工、精加工得到合理化安排，铸造内应力得以消除，工件稳定性得到全面提升。

3工艺基准确定及加工流程设计

快捷货车转向架轴箱加工过程中，需要最后加工轴承孔，工件加工流程必须进行优化设计，明确工艺基准。对于“拉板式”轴箱来说，轴承孔加工基准选用存在一定难度，以卧式加工中心为主要机床，确保轴承孔镗削及前后法兰面铣削得以一次装夹完成。在定位基准的情况下，回转工作台期间无需找正，便于装卸，为加强加工质量控制，轴承孔定位基准可选择两个主弹簧承載面，提高基准转换的可靠性。对于“转臂式”轴箱来说，基准与流程的确定与“拉板式”轴箱相同，轴承孔精加工通过卧式加工中心来实现，以对角位置钻铰两孔作为定位基准，自定位位置相对施加夹紧力，保证各方位定位精准可靠，有效防范装夹变形，从而加强轴箱加工质量控制。为降低铸造过程中内应力的影响，考虑到热处理难度，在粗加工后无需安排热处理工序。为降低配对加工后底盖变形的不利影响，需要在将较大金属去除后，修整加工底盖配合面，保证处理的时效性，确保二者紧密结合，保证精加工的实现。

4夹具设计要点

夹具设计与刀具使用相对简单，在加工过程中需要将回转工作台进行频繁转动，结合机床工作台设计加工夹具，确保回转中心与工作台中心保持重合。待安装夹具后，对夹具回转误差通过试切法来进行校验。在加工之前需要对工作台回转中心相对于机床原点的相对坐标进行明确，基于此确定坐标系，以便顺利加工，降低“曲拐”效应所造成的偏离，以便加强加工质量控制。

5刀具选用及切削参数

不同轴箱所应用铸造材料都比较常见，具有良好的切削性，以机夹刀具较为常用，也可应用硬质合金刀块。在轴承孔方面，在粗镗方面应用φ220-230双刀片可调节镗刀，在精镗方面应用单刀片可调节精镗刀。就转臂式轴箱来看，其轴承孔两端存在中部扩张型阶梯孔，在镗孔之前需要加工环槽。以轴承孔中心为远调开展镗孔加工，进刀过程中自原点向刀刃反向偏移，至中央环槽部位后恢复原点，一半孔的镗削可通过一次走刀完成，待工件掉头后可通过同样方法对另一侧进行加工。在加工之前就必须对刀具与工件干涉情况进行仔细计算，必要情况下修磨刀具，以满足加工应用需求。转臂式轴箱轴承孔加工如图2所示。

在粗镗过程中至少走刀两次，每次走刀后对粗镗到尺寸进行调整。粗镗尽量一次走刀完成，吃刀深度在8mm以上，校核计算切削力。工件材质为QT400-18，镗削直径为φ226mm。对切削参数进行计算，控制好切削力，确定机床主轴额定功率，对转速及进给力进行控制。

结语

在快捷货车转向架轴箱加工过程中，要明确工艺的独特性，基于工件结构出发，确定工艺基准，优化设计轴箱加工流程，掌握夹具设计要点，结合加工需求来选用刀具，控制好切削参数，全面提升快捷货车转向架轴箱加工质量。未来要积极探索轴箱类零部件加工，为快捷货车转向架的生产提供可靠的技术支持。

参考文献

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