改造数控车床质量控制论文

2022-04-23

改造数控车床质量控制论文 篇1:

经济型数控车床零件精度把控的要点剖析

摘要:随着信息技术的发展和社会的进步以及我国经济的迅猛增长,社会对机械行业产品的质量和精度要求日益增高。因此企业要不断革新技术,更换先进设备,抓好生产管理,加严对生产产品质量的把关,消灭废品和次品,生产出满足社会需求的优质的、高精度的产品。

近年来,电子技术迅猛发展,机械行业市场竞争日趋激烈,很多中小型企业为了适应市场的竞争和提高企业的生产效率,纷纷应用了数控技术进行生产。采用数控技术进行生产在提高企业生产效率的同时,还能减短新产品的开发周期。数控技术对企业的生产影响巨大,它是加工机械产品的关键技术,同时也是生产机械产品的重要基础。然而,由于高精密的数控机床在日常管理和价格等方面成本较高,承受的资金风险较大,因此很多小型企业都选择使用经济型数控车床。但是,经济型数控车床受自身条件和其他因素的影响,一般只能加工公差在0.04左右的机械零件,若是加工精度比这高的零件,其加工效率和产品的合格率都会降低。经济型数控机床在对零件进行加工的工程中,会由于一些原因产生误差,从而影响零件加工的精度,也可能致使某些加工出来的产品是报废品。由此可知,对经济型数控车床零件精度问题的探讨及改进有着重大的意义。本文将对经济型数控车床零件加工的精度问题展开分析。

关键词:数控机床;精度把控;要点剖析

引言

零件精度直接关系到零件的质量,零件的加工质量决定着机械成品的质量。在经济型数控车床的零件加工过程中,要十分重视零件的加工精度,必须仔细分析影响零件加工精度的原因,提出改善的措施用以保证零件加工的高精度。编程时的路线、几何参数和刀具材料的选择等这些因素对零件加工精度都有可能造成影响。零件的加工精度是机械加工质量的宏观几何参数,它对机械的最终成品质量有重大影响。提高零件加工的精度,在一定意义上是在保证机械产品的最终质量。研究经济型数控车床的零件精度,对工件的质量问题分析具有现实意义。

1.零件加工精度概述

1.1.零件加工精度的概念

加工精度主要是指零件加工后,它的几何参数(例如:尺寸大小、表面间的位置和几何形状等)的实际值与理论值之间的差距值。零件在经过加工后,它的几何参数的实际值与理论值越接近,那么它的加工精度就越高;反之则越低。

1.2.零件加工精度的组成部分

零件加工精度由位置精度、形状精度和尺寸精度三部分组成。这三者之间并非完全独立,它们之间既有区别又有联系。

第一,位置精度。位置精度包括位置度、同轴度和垂直度等,是指用来限制加工零件表面与它的标准差之间的位置误差。在零件的加工中,要求零件的位置误差不超过一定数值内的公差要求。

第二,形状精度。形状精度包括圆柱度、直线度和圆度等的误差精度,是指用来限制零件加工表面的几何形状误差。在零件的加工中,要求零件的形状误差不超过一定数值内的几何形状公差要求。

第三,尺寸精度。尺寸精度是指加工表面的尺寸与标准值之间的误差不超过一定范围内的公差要求。

在零件的加工过程中,这三者之间的公差值按从大到小的顺序排列依次为:尺寸公差、位置公差、形状公差[1]。

2.零件加工过程中的误差来源

经济型数控车床在加工零件时不可避免的会产生一些误差,下面对这些误差来源进行阐述。

2.1.刀具制造的误差

刀具制造的误差要根据刀具的不同种类区别对待。刀具能直接对工件的形状精度和尺寸精度造成影响。刀具在切削的过程中会对零件的尺寸和形状产生误差,这种误差是无法避免的。

2.2.夹具制造的误差

夹具对零件加工造成的误差主要包括以下三个方面:

第一,夹具体、分度机构和定位元件等产生的误差。

第二,装配夹具后,夹具体、分度机构和定位元件等元件表面间的不同尺寸之间所产生的误差。

第三,夹具的使用过程中,各部件之间的摩擦所产生的误差。

2.3.零件的安装误差

零件的安装误差包括夹紧误差、夹具误差和定位误差三个方面。

2.4.零件的调整误差

调整误差是零件的每道加工程序在调整过程中产生的误差。

2.5.零件的度量误差

零件的度量误差是由测量仪器测出的数据出现偏差或者测量方法不当引起的误差。

2.6.数控机床自身误差

数控机床在对零件进行加工的过程中,机床自身的误差也会使零件的加工造成误差。数控车床自身的误差主要是由两个方面的原因引起的,分别为:机床进给传动系统误差和控制系统误差引起的。

2.6.1.机床进给传动系统误差。数控机床在运动和停止的过程中要不断的升高和降低。不同的数控机床,它的功能水平不同,其升降的速度存在差异,这会导致机床进给传动系统产生误差。

2.6.2.控制系统误差。根据伺服系统的控制方式的差异,分为三个方面:半闭环控制系统、闭环控制系统和开环控制系统。

半闭环控制系统。半闭环控制系统一般是反馈进给传动系统的部分误差。它的误差的主要来源是传动链。传动链部分出现误差就会导致半闭环控制系统出现误差,从而导致整个的控制系统出现误差。

闭环控制系统。它是一种具有反馈装置的系统。这种系统可以达到很高的控制精度。闭环控制系统主要是由反馈系统的误差造成的。

开环控制系统。该控制系统没有反馈装置。它的误差包括:起停误差、动态误差和步距误差[2]。

3.零件精度的影响因素

3.1.工艺系统受力变形

工艺系统受力变形会对零件加工的精度造成一定的影响。零件加工精度受工艺系统变形的影响主要分为以下三种情况:

第一,切削力的大小变化,造成零件加工产生误差。

第二,受力点的位置变化对零件加工所产生的形状误差。

第三,其他原因对零件加工产生的误差。例如:重力因素、惯例和传动力等因素。

3.2.工艺系统热变形

工艺系统热变形主要是指刀具、机床和工件等受热变形对零件加工精度产生的影响。除此之外,还包括温度变化和环境变化对零件加工精度所造成的影响。

3.3.工件内应力的影响

工件内应力对零件加工所造成的影响主要是因为金属内部组织的体积发生了不均匀的变化,从而使工件发生弯曲。这种精度影响一般是零件加工以后所产生的误差[3]。

4.保证和提高加工精度的主要途径

4.1.直接减少或消除误差

这种方法需要明确知道产生误差的原因和途径是什么,只有在完全了解误差来源的情况下才好采取直接减少或直接消除误差的方法来提高零件加工的精度。这种方法在机械零件的加工和生产中被广泛应用。直接减少或者消除误差可以采用的手段包括:改变切削的方向、大进给量、93度的大主偏角以及在工件盘固定的一端车出一个缩颈。

4.2.误差补偿法

误差补偿法是指用一种最初的误差去抵消另一种误差,它是人为制造的一种方向相反和大小等值的误差,用这种误差去消除工艺系统设定的原始误差,从而提高零件加工的精度。

4.3.误差平均法

误差平均法又被称为原始误差法。误差平均法通常被用来排除机床误差给零件加工所造成的影响。它是一种通过零件表面间的相互修正和比较,来达到不断缩小和平均加工表面原始误差值的方法。

4.4.就地加工法

在零件的加工过程中,很多零部件之间的关系都有可能影响到零件加工的精度。仅仅想要单纯地提高零件精度来达到设计的要求,这有时候是很难做到的,而且还会给加工带来很多困难。针对这种情况,就地加工法是最好的减小误差的方法。就地加工法的实施要点包括以下几点:第一,固定部件间的位置关系;第二,在所固定的位置关系上,用一个部件装上刀具对另一个部件进行加工。这种方法对提高零件加工的精度比较便捷。

4.5.误差转移法

误差转移法是指在一定条件下,将零件的原始误差转移到其他的方向上去。这种方向一般是指非敏感的方向或者对零件的加工精度没有影响的方向。

4.6.误差分组法

误差分组法是指将原始误差进行分化或者分组处理,以此来达到提高零件加工精度的目的。这种方法一般用于零件加工精度较难提高的情况[4]。

5.加工精度的把控要点

5.1.直径与误差

直径与误差,这里面包括两个方面,分别为:不同尺寸的直径出现不同的误差和不同尺寸的直径出现相同的误差。

不同尺寸的直径出现不同的误差,这种情况十分常见,尤其是在实训和生产中。由于机床自身的误差和其他方面的原因,两个不同尺寸的直径被加工以后,可能会出现不同的误差。这时候需要我们自己进行调整,对程序中的尺寸进行增减处理,以此来消除在粗加工中出现的误差,使不同尺寸的直径的误差被控制在一定的范围内。在对直径的尺寸进行增减处理之后,再对它们进行精加工和精细加工。如果经过这样的程序处理以后还出现误差不在一定范围之内的情况,则继续进行修改和调整,直到它们的公差被控制在一定的范围之内。

不同尺寸的直径出现相同的误差。这种情况是一种非常理想的状态。它一般在零件材料发生变形和机床间隙较小的情况下出现。针对这样的情况要灵活处理,不能一味的只是对程序中的某些数值进行处理。面对这种状况,应在机器的磨损与磨耗中计算出它们的共同值,然后再对零件的加工精度进行改进[5]。

5.2.锥度

同一直径方向,它的锥度在长轴的加工中会时常出现。这种情况比较复杂,很难处理。它的处理方法一般有两种,分别是:第一,对机床机械部分进行改进,消除它的锥度问题。第二,在加工的程序中采取多车了补偿,少车了多车的原则,对其进行改进。在对零件进行半精加工以后,再测量轴的尺寸,若还是存在那样的问题,再对其进行半精加工,一直持续下去,直到零件符合要求为止。

5.3.轮廓度

数控车床在对圆弧和非圆弧曲线的加工中,与普通车床相比较有很大的优势。然而,零件在经过数控车床加工后,若是出现与轮廓样板不吻合的情况,这样的话要调整是很困难的。造成不能吻合的原因主要有以下几点:第一,在对刀尖圆弧的半径补偿的过程中出现错误;第二,调整的方法不正确;第三,机床本身可能存在问题。

5.4.螺纹精度

螺纹加工是一项十分重要的内容,它在比赛和技能鉴定的过程中都会被考到。螺纹配合是考试和比赛中的一个得分的项目。螺纹在加工的过程中,一般它的实际情况与理论情况存在一定的误差。学生在加工的过程中要掌握它的规律,真正理解了它其中的规律之后,在加工时不需要对程序进行修改就能加工出合格的螺纹。对不同的螺纹种类采用不同的加工方法。例如:对异形的螺纹用直进法进行加工等。对加工方法不断改进,对螺纹的磨耗和起刀的地方进行修改和调整,就能做出高精度的合格的螺纹[6]。

6.结语

经济型数控车床在加工零件的过程中要对零件加工的精度进行严格的把控,因为零件的加工精度直接影响着工件最终的质量。提高零件的加工精度对提高机械产品的质量有着举足轻重的作用。只有在零件加工的过程中做到使零件的加工精度得到提高,那么工件最终的质量才能有保障。经济性数控车床在对零件进行加工的过程中,要利用自身的优势,同时弥补自身条件的不足,不断提高技术,推进机器设备的更新换代,以保证生产出更高精度的零件。数控车床要充分利用自身在机械生产中速度快、精度高的优势,同时把工艺因素纳入考虑的范围,对数控车床的加工过程进行正确的操作并进行全程监控。随着社会的发展和科学技术的提高,普通的机床已经无法满足机械生产的需要,它不但劳动量多而且在操作的过程中危险性很高,很多企业已经采用数控车床进行生产,在这其中,经济型数控车床市场很大。因此,提高经济型数控车床的零件加工精度是一件非常具有现实意义的事情。

综上所述,经济型数控车床在对零件进行加工的过程中,要不断革新加工技术。提高加工精度,保证加工质量和为提高加工质量继续努力。零件的加工精度作为工件质量的宏观影响因素,它的作用不容忽视。

参考文献:

[1]李佳.数控机床及应用[M].北京:机械工业出版社,2010.

[2]吴玉香.浅谈改造数控车床的质量控制[J].现代商贸工业,2011(22).

[3]龚洪浪.提高数控车床加工质量的措施[J].电气制造,2010(3).

[4]毛楠.用好数控机床,提高机械加工效率[J].制造技术与机床,2012(12).

[5]郑修本.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2011.

[6]赵炳桢.用先进刀具提高数控机床的效率[J].数控机床市场,2011(8).

作者简介:

曾晓文(1968.07.09-)男,汉族,籍贯:江西省南昌市 江西理工学院,机械系, 职称:高级工程师,研究方向:预应力混凝土管桩生产工艺及装备的设计研究及设备管理研究。

作者:曾晓文

改造数控车床质量控制论文 篇2:

大连机床:装备世界

一个落后于世界先进技术至少20年的弱小企业,居然能在短短的几年内位列世界同行业第七

大连机床集团的新厂区位于大连新兴科技城——大连双D港(DIGITAL &DNA,即数字技术和生命技术)里的数字化制造园,面积超过1平方公里,靠山临海,是大连市政府为支持大连机床产业的发展特批的,大连机床集团把公司的数控机床和功能部件两大产业化基地都安置在了这里。

大连机床的很多老员工还清楚记得,6年前,由于技术落后,经营不善,负债累累的大连机床到了倒闭的边缘,员工们一年只能拿到3次工资,一度被戏称为“三资企业”。

但短短的几年间,随着国家振兴装备制造业政策的到位以及公司战略的整体转型,大连机床“咸鱼翻身”。2006年公司实现销售收入94.3亿元,连续7年占据全国机床工具行业首位。2005年,大连机床在著名市场调研公司Gartner公布的全球机床行业排名升至第7位。

快速的变革,使大连机床一跃成为国际行业翘楚,其车削中心、车铣中心已经批量替代进口,广泛应用于军工、航天等关键领域;系列精密车床、变频车床和数控车床大量进入欧美市场; 组专机及柔性制造技术达到国际先进水平,进入国内主流市场; 自行设计制造的柔性制造系统也达到国内最高水平,彻底打破国外垄断;并联机床则体现了当今机床发展的最新趋势。

机床素有“工业母机”之称,很长一段时间,数控机床等高端机床技术控制在日本、德国、意大利等发达国家,中国工业需要的高端产品几乎全部依赖进口。这种被动局面正在改变,即将过去的2007年,从大连机床身上,我们已经看到了中国企业“装备中国、装备世界”的信心。

从“铁块子”做起

中国的机床产业起步并不晚,1958年,中国与日本几乎同时研制出世界首台数控机床,建国后的前20年,在国家优先发展重工业的背景下,中国机床80%实现了自给,在高精密、制造工艺和品种上,中国机床工业一度达到了世界先进水平。但从1970年代末起,中国机床工业大步后退,1988年开始,更进入延绵13年的全行业亏损期。大连机床也在此时遭遇到了最困难的时期。2000年前,大连机床的工程技术人员只有200多人,公司产品一直是少有技术含量的传统中低端机床,数控产品基本是零。

2000年,依赖国家支持,大连机床引进了一台当时世界上最先进的高档铣床,全厂员工受到了巨大的震撼。这台高档铣床的进口价格是200多万元人民币,而当时大连机床自己生产的机床价格只有两三万元。

这也让上任不久的大连机床集团董事长陈永开陷入深深思考。由于行业整体不景气,在技术能力和产品结构一时难以迅速提升和完善的情况下,陈永开和同事们经过反复调研,决定先实现规模的扩大。公司决定,在降低成本的基础上,大干在业内被认为是“铁块子”的普通车床。这一决定使大连机床的普通车床产量由一年几百台上升到一年几千台甚至上万台,当年实现了工人有活干。

2002年,大连机床继续深化改革,建立了现代企业制度和科学的法人治理结构,对集团进行了投资主体多元化股权改造,使企业迅速步入良性发展轨道。

在解决了公司生存的首要问题后,与国外的巨大差距激励着企业把目光重新放在了数控机床等高端产品和技术上,有多年数控技术研究经验的大连组合机床研究所整体并入大连机床集团,这是中国第一家国家级科研院所并入企业。

市场是国际化战略的切口

2007年9月18日,加拿大蒙特利尔,大连机床集团与加拿大ICAM技术公司走到了一起。有35年历史的ICAM 技术公司在世界数控加工领域以从事开发、实施及提供高级后置处理解决方案著称。双方签署的战略伙伴关系协议包括ICAM技术公司将世界领先的后置处理及机床仿真技术提供给大连机床集团的高级数控机床,双方还将共同在全球数控加工工业的市场战略、产品推广等方面进行合作。

中国市场的诱惑以及大连机床等中国企业的崛起也吸引了国际机床企业的目光。今年5月8日,全球最大的车床生产商英国600集团把2007年度的全球销售年会放在大连召开。这家有着170年历史的老牌机床企业此前还从未在英国本土之外举行过这样的高层会议。

事实上,5年前双方就有过第一次接触,当时大连机床还只能从事低端机床生产,600集团认为其与世界先进水平的差距至少有20年。但仅仅5年后,一切都发生了改变。600集团在销售年会上决定:将自己的全球销售网络向大连机床的所有产品全面开放,并且不再贴牌英国600集团的商标。

几年时间如此大的变化,得益于大连机床的国际化战略。大连机床以往也与美国、日本、德国的大公司搞过合资合作,但“引进来”一直没有让大连机床得到核心技术和销售渠道。为尽快实现数控化,缩小与世界的差距,大连机床做出了一个重大决策——跨国并购。

2002年10月以来,大连机床集团先后并购了美国英格索尔生产系统公司、美国英格索尔曲轴加工系统公司和世界铣削和镗削技术领军企业德国兹默曼公司等三家国际知名的机床生产商,仅通过并购英格索尔的两家公司,就占有了这些公司的96项专有技术、9项专利技术和技术开发力量,以及公司商誉、商标等无形资产。通过这些并购,大连机床掌握了组合机床和柔性制造系统技术等这些世界上领先的尖端技术。从大连机床能够自主研制生产九轴五联动高速加工中心等数控机床产品之后,也迫使售价高出七八倍的国外进口产品在中国的销售价下降了30%多。

并购战略带来的效应很快得到显现,2004年,大连机床集团利用英格索尔公司产品的商誉以及具有竞争性的技术和价格优势,击败了德国和日本竞争对手,为上海通用汽车提供缸体柔性制造系统,开创了国产高速加工中心第一次进入世界一流汽车制造厂的先河。目前,大连机床已为国内外汽车发动机厂家提供了上百台高速加工中心组成的柔性制造线。

技术学习与自主化

仔细研究大连机床这几年的变化,我们发现其中的直接原因在于,大连机床具有很强的技术学习的组织能力。

除了通过并购获得国外同行的先进技术,从2000年以来,大连机床充分利用大学、科研院所等技术资源,与国内外的研究机构、大学进行技术合作和联合研发,使企业能在短时间内实现技术积累和跃迁。

2001年4月,大连机床与世界顶尖级的数控车床制造企业德国因代克斯公司(INDEX)合资成立了大连因代克斯机床有限公司,联合生产各类高性能的数控车床。因代克斯是德国建立时间最早和最成功的机床公司之一,一直致力于自动车削机床的研制和生产。合资公司虽然由德方控股,德方控制生产、技术及质量管理,但在生产实践中,大连机床积极学习以图纸、技术资料和技术规范等形式提供的工艺流程、产品设计、质量控制以及管理等方面的技术,还通过技术培训和技术人员之间的交流合作,学习难以掌握的Know-how技术,最终使公司的车削中心和车铣中心生产的产品可以达到完全替代进口的程度。

而在共性技术研发方面,大连机床与研究机构共同成立研发公司,把共性技术与产业化紧密结合起来。华中科技大学从1950年代开始就致力于数控系统的研究,积累了丰富的数控技术研发经验。大连机床看到了华中科大的这一优势,2005年9月与华中科技大学下属的华中数控共同组建大连高金数控技术有限公司。

这一合作在国家发改委重大装备协调办公室李冶司长眼中,是目前装备行业产、学、研结合少有的成功范例。

在早期的技术学习、引进和合作中,大连机床也有过技术受制于人的苦恼。1980年代初期,大连机床曾联合其他企业引进了一套德国组合机床制造技术,引进时间不长,德国人就淘汰了这套技术,大连机床想引进更高的技术,价格就高得令人没法承受。投入巨资而见不到效益的大连机床被狠狠地“涮”了一把。因此,20年后的再次与外国人握手,大连集团始终把自主化作为企业技术学习和进步的基点,从大连机床并购三大机床生产商和其他国际合作看,“以我为主”的原则得到了鲜明体现。

在大连机床若干次海外并购中,掌握控股权也成为一种共性。大连机床国际业务负责人强调:“自 2001年与德国因代克斯成立合资公司以后,随着自身实力的提高,控股已成为大连机床合资的第一条件。在一个陌生的国度里,双方有着不同的企业文化,只有控股才能在现有基础上有控制力,否则很可能会出现局面失控的险象。”

2004年4月,大连机床与日本OKK公司缔结联盟,在大连建立合资企业,大连机床坚持拥有70%的股份而在合资公司中居于主导地位。并购德国兹默曼公司时,大连机床也坚持以70%的股份而获得了控股权。

大连机床的成功给中国装备制造企业的启示在于,卓有成效的战略规划,目的明确的合资与并购行为,贯彻到底的自主化策略,是中国企业突破国外“技术封锁”,实现技术进步并最终实现技术赶超的关键因素。

改造数控车床质量控制论文 篇3:

客车转向架轮对压装互换性的运用

摘 要:铁路客车转向架轮对的压装对于车轮的轮毂孔和车轴的轮座加工精度要求高,压装过程复杂,技术的控制要求严格,质量控制难度大等特点。当前,采取轮轴的唯一选配以保证压装质量,对成本的控制不力,且生产效率低、质量不稳定。在现有的设备和工艺条件下,通过对影响轮对压装因素的设备功能的全面分析,从理论和实际运用上分析轮对压装的互换性,以达到进一步提供转向架制造的技术水平。

关键词:轮轴;压装;互换性

目前,车间的转向架轮对压装是按照传统工艺以基轴制为原则,根据车轴轮座的尺寸按设定的过盈量加工车轮的輪毂孔尺寸,在一定的压力吨位下,进而实现轮对的压装。因受人工选配等因素的影响,压装质量和效率均不甚理想。

车间现阶段除了车轴加工中使用了一次数控加工外,其余均是由普通的车床完成加工工作,若要全部配置数控设备和进行较大的工艺改造,需要大量的投入,目前公司还不具备这些条件。

因此按照现有的设备和工艺条件,能通过对加工尺寸链的控制来实现轮对压装的互换性。是值得我们去认真研究和探讨的。

1 影响轮对压装质量的因素及其分析

轮对的压装质量,主要反映在轮对的压装吨位和压装曲线上。由于轮对的压装过程极其复杂。因此影响轮对压装质量的因素也有很多。其中主要的有过盈量的选择、配合表面的粗糙度及形位公差精度、原材料的物理机械性能、压装过程中所使用的润滑脂、压装的环境温度和进给速度等。现对轮轴加工工艺有关的三个主要影响因素逐一进行分析。

1.1 过盈量的选择

这是影响轮对压装质量的一项极其重要的指标。压装过盈量按照公式:过盈量=轮座尺寸×0.8‰~1.5‰,但由于设备的参数和压装进给速度的不同,无法确定一个唯一值,故需要大量的工艺试验进行选取。过盈量的选取一方面必须使轮对压装后紧密结合,相互间不得发生松动和位移;另一方面又不能因过紧的配合而在车轮、车轴配合表面产生过大的压力,使配合表面超出弹性变形的极限,而产生塑性变形,进而发生松动,以致严重的降低车轴轮座部位的疲劳强度。现车间选择的过盈量为0.18~0.20mm。

1.2 配合表面的粗糙度

轮轴配合表面的粗糙度过高或过低均可对压力吨位和压装曲线造成不利的影响。当其过低时,在轮对压装过程中,高低不平的峰谷会被挤平,使得配合有效的过盈量相应减小,压力吨位相对下降;若配合表面的粗糙度过高时,则配合表面不能有效的储存润滑油脂,从而不能形成高压油膜,压装过程中极易拉伤轮座表面。通过工艺试验和长期的实践,将车轴轮座的表面粗糙度控制在之间,轮毂孔的表面粗糙度控制在左右,以实现压装的质量要求。

1.3 配合表面的形位公差精度

按照GB/T12814-2002铁道车辆用车轴型式与基本尺寸的相关规定:车轴轮座表面的直线度不超过0.015mm;圆度不超过0.02mm;圆柱度不超过0.05mm,且外小内大。若圆柱度偏大,则在压装过程中,随着过盈量的逐渐增加,配合表面塑性变形增大。当达到一定范围时,会出现降吨。即使各项指标符合要求,但在车辆运行中受到冲击力作用时,由于较大的塑性变形,也易使车轮与车轴松动甚至脱落。因此,在加工较经济的前提下,圆柱度越小越好。但为防止形成外大内小,圆柱度一般控制在0.03~0.04mm之间。轮毂孔形位公差精度的影响与轮座基本相同。

2 现有的工艺设备能力

3 目前存在的问题

①需要等待车轴加工成品后,根据轮座尺寸进行选配。

②轮轴在压装过程中出现不合格轮对,需要重新加工车轮,造成原来车轴重新选轮压装,易造成不合格品的管理难度加大。

4 现有工艺设备条件下实现轮对压装的互换性需要解决的问题

通过以上的分析可以得到,在受机加工影响的表面粗糙度和表面形位精度在现有工艺条件下基本可以保证。通过对加工尺寸的控制实现轮轴压装的互换性。

5 解决方案的研究

车间原轮座加工流程为:半精车→精车及倒角→磨削。由于受到加工设备和生产任务的制约,磨床在对轮座进行磨削精加工时,只对轮座进行磨圆磨光处理,不控制尺寸。统计轮座尺寸曲线如图1。从图1可见,轮座的尺寸范围较大。

原工艺流程中,磨削前的车削加工是由普通车床完成的,考虑到生产任务、设备精度及人为操作等因素,使得留给下一工序的磨削余量难以控制在合适范围内,从而增加了磨削工序控制尺寸的难度,既不利于减少砂轮的磨损又难以满足轮轴互换的条件。

车间在增加了一台数控车床后,即考虑将轮座的车削及倒角交由两台数控车床共同完成,这样一来既能够平衡各工序的作业时间和作业量,又能够较精确地留出合理的磨削余量,为实现轮轴互换创造条件。

经过多次试验及调整后,初步拟定出各工序的加工尺寸,见表2。

6 结论和建议

从理论值来看,该方案已基本可以同时满足互换的要求又保证较高的压装合格率。在不增加设备投入的前提下,通过加工尺寸链的合理分配即可实现轮轴压装的互换性。另外,对于轮座磨削加工后出现的小于194.00的轮座,由于数量较少,则可单独进行测量并加工车轮。

参考文献:

[1]严隽耄.车辆工程[M].北京:铁道出版社,2008.

[2]GB/T12814-2002.铁道车辆用车轴型式与基本尺寸[S].

作者:栾治国

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