浅谈铁路车辆数控专用车轴成型磨床质量问题及应对措施

于涛 李丽娜 中车沈阳机车车辆有限公司

在此之前，我们沈阳机车车辆有限公司全年生产RD2 型车轴和RE2B 型车轴可满足10000 条轮对的供应量，由于之前我们的RD2 型车轴和RE2B 型车轴终加工均采用普通外圆磨床来进行磨削加工的加工工艺，在轴颈与轴颈圆弧和防尘板座与防尘板座圆弧不可避免地有卸荷槽的存在。为此一定程度上影响了轮轴造修单位的正常生产，也给铁路行车安全埋下了隐患。铁道部在下达了取消卸荷槽的文件后，我们公司为了彻底执行铁道部的文件精神于2007 新引进了一台西班牙达若巴特生产的数控成型磨床，由于是新引进的设备，在使用过程中不可避免地会出现各式各样的质量问题，如尺寸精度达不到图纸的要求、轴颈圆度和圆柱度超差、防尘板座端面过烧等质量问题，这些问题同样会造成车轴质量不合格，进而影响行车安全。现把在其中的主要问题及措施总结如下。

一、尺寸精度问题

1.根据《铁路货车轮轴组装检修及管理规则》规定轴颈及防尘板座须采用成型磨削工艺进行终加工，加工后须符合图样要求。轴颈加工后，圆柱度不大于0.015mm，直径不允许在全长范围内向轴颈端部方向逐渐增大；轴颈、防尘板座及圆弧加工后，各部位圆弧与检查样板局部间隙不大于0.1mm，表面粗糙度须达到Ra1.6μm。由于数控成型磨床利用高速旋转的砂轮进行磨削加工，轴颈直径及圆弧和防尘板座及圆弧一次性磨削完成，在测量过程中是用量仪进行尺寸把控的，量仪是靠机器运作，但调试是人工调试，在加工过程中尺寸控制总会有一点误差，检查需要反复进行量仪的调试，因此耽误工作时间，不能按时按量地把生产任务完成好。为了克服这一难题，我们在操作过程中实施了根据把控磨削三根车轴修整一次砂轮，量仪调试螺栓把紧。

2.根据车轴图纸要求，尺寸测量方面轴颈需要测量九点，防尘板座需要测量两点。首先发现尺寸超差的问题需要及时手动调整量仪界面的坐标参数。其次尺寸把控不好砂轮磨损也是主要原因，砂轮在使用过程中会随着磨削的进行而损耗，造成的结果是砂轮逐渐变钝，是砂轮失去原有形状。为了更好地把控尺寸及形状，我们根据经验每磨削三根车轴就进行一次砂轮修整。每次修整20～30 次，并配合观察砂轮修整界面，观察检测砂轮修整曲线是否平直。砂轮修整好后，恢复了原有的切削能力，对尺寸把控非常有利。再次我们要经常调整量仪的调整螺栓，确保不松动，车轴调匀过程中难免有轻微的碰撞现象，所以要经常观察螺栓是否松动，在吊运车轴时一定要避免车轴碰到量仪，避免磕碰对尺寸保证有利。

操作者在调试数控专用车轴成型磨床砂轮修整程序

二、轴颈的圆度和圆柱度调整

轴颈的圆度和圆柱度对轴承压装有很多影响，轻者会造成压装曲线不良，严重的会造成轴承压装不合格，影响生产生产进度，而且在行车过程中可能会造成轴承热轴现象，对行车会造成安全隐患。

1.车轴的成型磨削加工采用的是两中心孔定位，所以在加工前一定要把中心孔擦拭干净，中心孔内不得有铁屑等杂物，不能有磕碰伤等确保车轴在磨削加工过程中径向定位精度，从而减小车轴定位对轴颈圆度和圆柱度的影响。

2.由于一般的数控专用车轴成型磨床固定顶尖（死顶尖）进行加工，中心孔和顶尖之间有相对运动，应在中心孔内加入工业润滑油（黄油），为了避免温度过高而“烧坏”顶尖和中心孔。两顶尖与中心孔的配合必须松紧合适。顶的太紧会增加摩擦，太松会使车轴因磨削力的作用使工件不能正确定中心，需要调整合适的压力来保证车轴在旋转过程中的稳定性。这样就可以很好地保证轴颈的圆度和圆柱度。

三、防尘板座端面烧伤的质量问题

在进行轴颈、防尘板座成型磨削时总会出现防尘板座端面烧伤的质量问题，出现的频次较多，严重影响产品质量，制约生产进度。究其原因主要有两个方面的原因：其一是切削液的浓度和切削液所喷射的位置都对防尘板座端面烧伤产生影响。切削液的浓度在3%～5%之间为宜；喷射的位置必须正对防尘板座端面的位置，而且在砂轮磨削过程中需要不断观察水流的喷射方向，发现偏差及时调整水管的位置。其二是切削参数的影响。进行磨削加工时一定要把握好轴向进给量，理想的数值约为0.07mm/n，避免磨削余量过大，过大的余量会加重防尘板座端面烧伤的程度加重；在进行砂轮修整过程时要把防尘板座端面修整的进给量设置大一些，每次多进给0.03mm/n，这样就在磨削加工时可以有效减少烧伤问题。

四、结语

这是本人在这十多年的工作中积累的一些工作经验，在这里与大家一起分享，希望能起到一定的作用。希望在以后的工作中我们能够对进口设备不断进行摸索，熟练掌握其操作并深刻领会其实质，为国家的机械行业进一步发展贡献力量。