浅谈数控加工在粗糙度保证方面的应用

兰永盛

摘 要 随着生活水平的日益提升，人们对各类产品的质量要求也越来越高，尤其是轨道车辆类直接关系到人们日常出行的车辆设备更是如此。数控加工作为当下加工类常用技术，加工质量受到重点关注，尤其是粗糙度问题。就数控加工而言，磨削与车削是最重要的两个方面，本文针对数控加工技术，浅析数控加工在轨道列车部件加工过程中粗糙度保证方面的应用[1]。

关键词 轨道车辆;数控加工;粗糙度保证

1研究背景

随着我国“一带一路”“八纵八横”战略的提出，我国高速轨道行业得到了空前的发展机遇，而日益拥堵的城市交通也给城市轨道交通行业注入了一剂兴奋剂。轨道车辆的生产质量问题一直是备受人们关注的焦点，尤其是數控加工方面更是车辆生产制造过程中的核心工艺部分。数控加工主要包括磨削加工以及车削加工两个方面，而产品表面的粗糙度控制一直是加工中的重难点。加工刀具的磨损、机床精度、操作者技术水平、夹具的装夹程度以及切削条件等因素均可能对工件表面粗糙程度造成影响。本文通过对数控加工工艺进行分析，讨论数控加工对产品粗糙度保证方面的应用[2]。

2数控加工现状

在轨道列车零组件生产过程中，数控加工起到了必不可少的作用。以轨道列车走行部转向架作为示例，转向架中的车轴加工就是典型的数控加工过程。例如空心车轴在深钻孔时，车轴采用“左夹右顶”的定位方式，将工件左端装夹在机床的三爪卡盘上，右端则用锥堵来定位。由于车轴的体积、重量都较大，在钻孔过程中为了保证车轴深孔的直线度，在车轴中间部位用1～2个中心架支撑。数控加工装夹完毕后，控制钻孔进给速度完成钻孔。当对车轴外表面车削加工时，以车外圆及端面、端面钻孔攻丝为主，采用数控加工，其结构功能原理如图1所示[3]。

3数控加工对粗糙度的影响

3.1 切削加工表面粗糙

切削加工是加工中最常用的方式，主要分为车削、铣削、锁削、钻孔等方式。对于切削各项参数的要求、刀具的选择以及切削条件等均对产品表面的粗糙程度造成影响。控制切削参数能够有效保证粗糙度的要求，例如车轴加工过程中的装夹方式等。由于车轴体积较大，重量较大，且是柱状结构，加工时振动偏大导致加工粗糙度不良，因此车轴中段位置增加固定架支撑削弱振动有利于加工表面的粗糙度。对于切削刀具，刀具刀尖圆弧的半径、刀尖副偏角等参数都会对工件表面的粗糙程度造成影响。当刀尖圆弧半径越大残留的面积越小，工件会产生较大的塑性变形，加工表面粗糙度的减小。除此之外，对于切削加工的进给速度，工件的材质方面都会对粗糙度产生影响，尤其是轨道列车上的部件采用的都是强度较高的金属，对于加工粗糙度的保证需要根据具体情况具体分析[4]。

3.2 磨削加工表面粗糙度

磨削加工也是数控加工中十分常见的加工方式，磨削加工产生的粗糙度影响主要受砂轮材料、工件材料以及磨削参数、磨削条件等因素的影响。砂轮材料是影响最大的因素，砂轮材料越是均匀且细致，那么砂轮表面的状态就越好，单位面积上参与磨削的磨粒越多则工件表面越均匀细致，粗糙度就越低。而选择正确的切削液类型、压力以及浓度比等，能够提高砂轮平衡的精度，有助于提高砂轮主轴回转的精度。对于磨削参数，当砂轮的转速越高，工件加工表面粗糙度就越低[5]。

4结束语

随着轨道行业的快速发展，轨道车辆的产品质量尤为重要。数控加工作为轨道车辆生产过程中十分常见的加工方式，加工情况直接影响到车辆的安全性。粗糙度作为最容易被忽略的加工要求，却在产品生产过程中起到重要的最用。本文通过对数控加工进行分析，以车轴加工为例讨论了数控加工在车辆生产过程中的应用。并针对数控加工的情况，分析了切削加工以及磨削加工对产品粗糙度的影响。

参考文献

[1] 周游.试论数控加工表面粗糙度的预测[J].工业设计，2019， 1（3）：177

[2] 杨建勋.数控加工中表面粗糙度的影响因素及控制方法[J].工业设计，2016，13（7）：48.

[3] 光旭东.铁路货车车轴数控车床程序编制[J].金属加工（冷加工），2016，（21）：56-59.

[4] 吴雪梅，吴冉.轴类零件的工艺分析与数控仿真加工[J].农机使用与维修，2018，（7）：17-19.

[5] 姜娜.浅析提高轴类零件车削质量的对策[J].科技风，2019，（22）：140.