空心土豆条加工工艺

高速动车组空心车轴加工工艺研究

摘要：本文主要介绍了高速动车组空心车轴加工的主要流程及加工过程中的主要难点。通过工艺改进方法来保证空心轴的尺寸公差、形位公差，利用高频淬火工艺来提高车轴表面硬度，减轻轴承、车轮、制动盘压装过程中对车轴的磨损。

关键词：高速动车组 空心车轴 粗加工 精加工 淬火

前言：随着国内外高速动车组的飞速发展，为了满足高速运输的需求，目前高速客车一般采用空心车轴，以此达到减轻转向架簧下重量，降低轮轨间相互作用力，提高运行速度的目的。

1. 空心车轴的加工工艺

空心车轴加工的难点是保证车轴各部位外圆表面的尺寸精度和同轴度要求以及外圆表面和孔的同轴度要求。

1.1 空心车轴简图

拖车空心轴简图如图1所示，图中给出了空心车轴主要的加工尺寸，是车轴与车轮、车轴与轴承、车轴与轴箱体配合的关键尺寸，在空心轴加工中必须通过工艺手段加以控制。

1.2 空心轴加工工序

空心车轴加工过程是相当复杂的，对尺寸精度要求极高，通过对空心车轴分析可将加工工艺划分为：粗铣端面、粗打中心孔→粗车外圆→精铣端面、精打中心孔→半精车外圆→车轴径向超声波探伤→精车外圆→车轴表面淬火→钻削车轴内孔→珩磨内孔→内孔超声波探伤→加工端面键槽、螺纹、内孔→磨削外圆→磨削轮座等→磁粉探伤→交检车轴 [2]。

2. 空心车轴加工难点分析

2.1车轴通孔加工

（1）空心车轴的通孔深2m多，需要的刀杆长，导致刚性差，钻孔过程中容易产生震动和钻偏，影响刀具使用寿命并且通孔的加工质量很难得到保证。

（2）随着钻孔的不断加深，润滑、冷却和排出切屑都变得越来越困难，同时产生大量热量难以散除，使得车轴内部温度升高，加工质量降低，刀具磨损加快。

2.2 车轴表面硬度和阶梯轴处应力集中

车轴在制动盘座、齿轮座、轮座等部位采用普通的淬火工艺很难保证淬硬层厚度的均匀性，车轴在长期的运营过程中这些部位是疲劳破坏的危险区域。同时在阶梯轴过渡地方存在应力集中，加剧了车轴的疲劳损坏。

第 1 页 5米空心辊制作工艺分析

江苏沙钢集团机修总厂 袁文标

摘 要：通过对5米空心辊制作加工过程中可能产生的问题，分析和

研究解决的方法和措施，制定合理的加工工艺流程。

关键词：空心辊；工艺流程；静平衡；热套

前 言

2005年下半年机修总厂承接了宽厚板项目3200多吨的制作件，其中空心辊557支，如图1、图2、图3所示，共计1200吨。任务重，时间紧。针对机修现有的设备和技术力量，完成这个任务有相当大的难度。①设备方面。机修现有8米长车床1台，5米长车床5台，为了保证正常的轧辊供应，只能有3台可用来加工空心辊；②人员素质方面。能上手操作这些机床的人员不足，不能满足三班制的生产需要；③没有成熟合理的制作工艺规范，容易产生质量问题。

一、普通的加工工艺流程

备料—车（辊筒内孔）—焊接—打中心孔—精车

按照这样的工艺流程加工，可能产生的问题有：

1．由于没有进行静平衡试验，辊筒坯料本身不可能非常圆整，所以加第 2 页 工后的辊子偏重现象非常严重。

2．辊筒粗车内孔时同轴度达不到精度要求，产生偏重现象。偏重量见表1。表中偏心量指精车后辊筒的内孔与中间不加工内圆的轴心偏移距离。

表 1 偏重量数据表

偏心量 偏重量

（mm） （Kg）

1 22.42

2 44.84

3 67.26

4 89.68

5 112.1

>5 废品

3．由于辊子端轴内部的两个法兰无法与辊筒焊接，在使用过程中，由于运动板坯的压力和振动，会使外部的法兰产生脱焊，造成松动。

4．由于辊筒外圆面没有粗车，所以焊后打中心孔容易产生偏心。

二、改进后的加工工艺流程 第 3 页 针对以上产生的问题和机修目前的加工能力，制订如下加工工艺流程，见表 2。

表2 5米空心辊制作加工工艺流程

工序号 工序名称 工序内容 设备及工装

1 备料 ①圆钢：16Mn，Φ180mm×760mm

Φ180mm×595mm

冷热工艺　机车车辆工艺　第３期２００８年６月　文章编号：１００７．．６０３４（２００８）０３－０００８－０２　浅谈高速动车组空心车轴加工工艺及设备　

０　前言　周　嵘　（中铁工程设计院有限公司，北京１０００７０）　摘　要：通过分析空　心轴的加工工艺，提出空・，１２轴加工与普通车轴加工工艺及所用设备的区别．主　要介绍了空心车轴关键加工设备。　关键词：空心车轴；加工工艺；加工设备　中图分类号：Ｕ２６０．３３１　．１　文献标识码：Ｂ　

ＣＲＨ动车组转向架采用独立式、无摇枕、空气　弹簧悬挂结构及高强度合金钢空心车轴，簧下重量　轻。车轮采用材料纯净度高、机械加工和热处理等　先进工艺技术，轮对内侧距（１　３５３　４－１）ｍｍ，踏面符　合我国线路要求。转向架具有良好的稳定性、平稳　性和曲线通过能力，可靠性高。　空心车轴加工属转向架生产中的核心制造技　术，现国产动车组中的空心轴均为进口的成品或半　成品，这就迫切需要引进、消化、吸收高速动车组空　心轴加工的关键技术，并加以国产化，真正掌握空　ｔｌ，　轴加工的核心技术。　１　空心车轴加工工艺　１．１空心车轴主要加工尺寸简图（图１）　

图１拖车转向架空心轴　ｌ＿２空心车轴加工工艺流程（表１）　表１　空心车轴加工工艺流程及设备　工序内容　选用设备　粗铣端面、粗打中　ｔｉ，￣Ｌ　粗车外圆　精铣端面、精打中　ｔＸ，￣Ｌ　铣端面打中，ｔＸ，￣Ｌ机床　普通车床　铣端面打中　ｔｉ，￣Ｌ机床　收稿日期：２００８一Ｏ２—２６　作者简介：周嵘（１９７７一），女，工程师，本科。　８　工序内容　选用设备　半精车外圆　车轴径向超声波探伤　精车外圆　车轴表面高频淬火　钻削车轴内孔　珩磨车轴内孔　车轴内孔超声波探伤　加工轴端内孔、螺纹、键槽　磨削外圆　磨削轮座　车轴磁粉探伤　车轴交验　数控车床　车轴径向超声波探伤机　数控车轴加工中心　淬火设备　车轴内孔加工设备　车轴内孔珩磨设备　内孔超声波探伤机　数控车轴加工中心　数控外圆磨床　数控磨床　数控车轴磁粉探伤机　１．３　空心车轴加工工艺分析　根据高速动车组空心轴生产工艺流程，车轴除　了“空心”之外，其余同普通车轴结构差异不大。空　心轴与普通车轴相比主要增加了车轴深孔加工和车　轴深孔珩磨２道工序。高速动车组空心轴高频淬火　热处理为核心技术（除轴颈、轮座靠近中心部位不　淬火外，其余均表面淬火）。深孔的加工、深孔探伤　和表面要求高频淬火等工艺，对于工厂现有普通车　轴加工工艺而言属于新工艺，工厂需要新购置一些　关键设备，以满足空心轴的加工工艺要求。　２　空心车轴关键加工设备　现使用的高速车空心车轴其加工工艺分为车轴　车孔和车轴珩磨２道工序。加工设备采用车轴中心　孔车削机床和车轴中心孔珩磨机床，２台机床都采　用卧式结构。其中中心孔的加工采用车轴旋转，车　刀进给的内孔车削方式加工，属于专用机床。　内孔磨削采用卧式珩磨机床，即车轴不动，刀杆　

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细长空心涡轮轴加工工艺研究

作者：陈磊 张晓熹 王莲 姜莹

来源：《中国新技术新产品》2016年第23期

摘 要：低压涡轮轴是典型薄壁空心长轴，该零件材料为GH4169，切削工艺性差，难加工，刀具易磨损，加工硬化现象严重，加工过程中零件转速不能太高。零件大头锥面直接过渡到轴身及深孔结构特点，需要设计、制造特殊结构的专用深孔钻头、深孔铰刀等专用工装、数控机夹刀具。寻求最佳的走刀路线和接刀点位置，调整、优化数控程序，摸索最佳切削参数，通过切削试验来验证数控程序的正确合理。

关键词：低压涡轮轴；加工工艺；壁厚差

中图分类号：V232 文献标识码：A

解决涡轮轴加工关键在于数控车床实现对低压涡轮轴长轴身和大头辅板内外型面的加工。经过现场加工和检测验证，效果显著，保证低压涡轮轴内外型面加工质量，满足零件图纸的要求。

1.制定工艺路线

毛料图表→打顶尖孔→粗车外圆→粗车头部及镗引导孔→车外圆→钻孔→钻孔→钻孔→镗大头内孔及车外圆→小头内孔及切试件→热处理（时效处理）→车外圆→精镗小孔→车大端面→稳定处理→细车轴身外圆端面→镗内孔→精绞内孔及型面→镗内孔→精铰内孔及型面→镗内孔及型面→精铰内孔型面→腐蚀检查→修复基准→精镗小头内孔→镗大端内孔→精车轴身外圆→精磨外型面→标印→加工滚齿试件→滚试件→滚花键套齿→去毛刺→车大端止口及内型面→钻孔及铣大端面槽→去毛刺→攻丝→钻轴身斜孔及铣槽→去毛刺→铣小头端面槽→电加工椭圆孔→钻斜孔→去毛刺及重熔层→电加工孔和槽→去重熔层及毛刺→清洗→荧光检查→清洗→最终检验→镀铬→精车篦齿→喷涂前检验→磨外径→铣篦齿端面槽→去毛刺→洗涤→局部荧光→洗涤→喷涂→精车篦齿外径→动平衡→平衡去重→洗涤→喷丸→检验→修复配合表面→入库。

2.加工实施的具体方案

2.1 深孔加工