試論數控機床在鐵路貨車車軸制造加工中的應用

周文鑫 任永亮 朱光柱

摘 ?要：鐵路貨車車軸的加工難度比較大。主要是因為在火車的運行中，車軸是主要的運轉部分，如果自身的剛性不夠，延展度不足，會引發車軸斷裂。所以，車軸本身的材料加工難度比較大，必須通過數控機床才能完成精細化的控制，確保車軸符合規定的參數。這種情況下，本文將從車軸制造加工中的重難點入手，全面展開數控機床在鐵路貨車車軸制造加工中的應用探究。

關鍵詞：數控機床;鐵路貨車;車軸制造加工;數控機床操控

一、引言

鐵路是重要的交通樞紐，承載著交通運輸的重要作用。在鐵路的運行中，除了客車之外，還有貨車的運行。其中，貨車的車軸是貨車中最容易發生損壞的部件，主要的原因是在實際的工作中，車軸需要承擔巨大的壓力，而且需要不斷的旋轉，這種情況下，就需要選擇硬度足夠，而且具有一定延展度的材料。這類材料的主要問題就是加工難度大，所以，必然需要使用數控機床來進行車軸的制造，才能更好的滿足實際的工作需求，更加的符合實際的工作需求。但是在目前來看，這方面的問題還是比較嚴重的，主要是因為數控機床的控制難度比較大，而且加工車軸的機床本身也有特殊的需求，這種情況下，想要找到符合實際需求的數控機床難度較大，而且，相關的制造中，也需要充分的考慮到施工技術方面的內容，更出色的技術，才能完成車軸的制造。在這種情況下，本文就展開了如下內容的詳細探究：

二、車軸制造加工中的重難點

現代加工技術之中，數控機床是最為先進的設備之一，其本身可以通過計算機程序編程來實現精密化的生產，從而確保數控機床能完成精密化的操作，保證實現精密零件的加工。但是，其在車軸制造中，也存在一定的重難點，其具體如下：

1.對于精度的要求比較高

鐵路貨車車軸的加工難度比較大，其中之一就是對于精度的要求比較高。因為鐵路貨車車軸是貨車上最重要的傳動部分，其本身的精度如果不高，則無法實現內部結構的契合，很容易造成內部的連鎖性損壞，所以，在實際的加工中，鐵路貨車車軸對于精度的要求非常高，其具體的精度，在實際的情況下，是人工無法達到的，只能依靠計算機來進行設備的操作，從而精確到微米級別，來進行鐵路貨車車軸的加工，這樣才能滿足其實際工作的需求，而不會出現加工失敗的情況。

2.材料的加工難度比較大

鐵路貨車車軸本身不僅僅對于精度要求非常高，對于材料本身的要求也比較高，主要的原因是，鐵路貨車車軸屬于易磨損的零件，所以材料本身的耐磨程度和相關的參數都非常關鍵，一般會選擇剛性比較強，而且延展度足夠好的材料，這樣的材料也就給實際的加工帶來了一定的難度，一些鋒利度不夠，或者是自身的剛性不夠的刀具，根本無法完成鐵路貨車車軸的加工，所以，需要刀具本身的質量足夠，才能滿足實際的工作需求，否則不能進行加工。

3.對設備本身的要求比較高

由于鐵路貨車車軸本身的加工難度比較大，而且對于精確度的要求非常的高，這也就意味著，對于數控機床的要求也是比較高的，如果機床本身的精確度不夠，或者是運行不符合需求等等，都無法完成鐵路貨車車軸的加工。加上鐵路貨車車軸的要求不斷的提升，也就意味著，想要完成鐵路貨車車軸的加工，必須是足夠高級的數控機床才能滿足既定的需求，否則根本無法實現鐵路貨車車軸的加工。因此，加工鐵路貨車車軸，對于設備的要求，是一般的工廠難以滿足的，必須是專門的加工廠。

4.對施工人員的要求比較高

鐵路貨車車軸的加工中，對于刀具和精密度的要求比較高，所以在實際的工作中，如果工作人員的能力不足，也就無法滿足實際工作的需求，因此，在鐵路貨車車軸的加工之中，對于數控機床的操作人員要求非常高。必須是成熟的老技工，才能進行鐵路貨車車軸的加工，必要的情況下，還可以采用小組工作的模式，讓多個人來完成鐵路貨車車軸的加工。

三、數控機床在鐵路貨車車軸制造加工中的應用

數控機床是當前時代中比較主流的加工設備之一，其本身可以通過計算機來操控設備的運行，從而可以實現精密化的生產，相對于人工生產而言，不僅質量更高，而且速度也更快。在鐵路貨車車軸的生產中，數控機床的應用也成為了其中的關鍵點，其具體內容如下：

1.確定裝夾方案

在加工中首先確定的是裝夾方案，針對貨車車軸的基本尺寸與加工要求，在數控機床中采用的是托架定位，車軸裝夾以定位孔為標準位置，機床的前端與后端都為活頂尖。裝夾后尾部向前進行頂進鎖死，車軸由主軸上撥叉帶動進行旋轉。因為機床的中部有托架，所以車削只能分部進行，兩端分別進行車削。

2.明確進給的線路

應明確進給的線路，這是整個加工中控制零件運動軌跡的重要要素，其控制的是刀具從起步到來看零件的運行軌跡，即進刀與退刀的點與路徑，這是編程的核心依據。如果可以合理的選擇進給的路線可有效的縮短空刀進程，提高效率，尤其是對循環加工的零件而言，效率提升與延長刀具使用壽命都是十分重要的。車軸完成粗車后，仍然只是在車軸的端面和中心孔位置的定位，所以精細加工的過程中應從車軸的端面開始，向車軸的中間位置開始加工，以此進行的加工方過程為對刀、起刀、斜線、直線等過程。

3.標注好系統坐標系

在車削過程中，必須在工件上確定一個加工的原點，及以某一個點為基準進行旋轉等控制，并以此建立一個工件的坐標系統。工件的坐標是保證編程簡單化，尺寸換算簡單化，誤差最小化的重要基礎。為了提高零件的加工精度，方便計算與程序編制，通常將加工程序的原點設置在車軸軸線與前端面的交叉點。

4.做好刀具的選擇

在完成編程的時候還需要考慮刀具的選擇，在放大的情況下刀具的接觸點不是一個理想化的點而是一個圓弧，所以在進行倒角和斜面加工、圓弧切削的時候都會出現不足或者過量的情況。此時控制系統會利用自身設定對刀具進行補償，通過不同的補償指令控制人員可以自動控制刀尖的運動模式，以此避免出現切削不足或者過量的情況。

總體來說，在進行鐵路貨車車軸加工的時候，刀具是一個比較關鍵的因素，因為鐵路貨車車軸的材質難以處理，所以如果刀具本身不符合實際的需求，也就無法有效的進行加工，甚至可能導致刀具和材料的雙重損壞現象出現。

5.切削用量的選擇

車削用量是對刀具切削過程的控制，及對深度、進給量、速度等的限定，在數控加工中應安裝工藝手冊選擇不同的切削用量來配合車軸的加工，如要達到Ra1.6標準就需要控制吃刀深度為0.3～0.5mm，進給量則為0.1～0.2mm/r，切削速度則應按照車刀材料和車軸而定。

四、結語

綜上所述，我國的數控機床技術發展已經非常先進，基本上可以實現任意種類的精密化零件生產，而且生產效率較高。想要完成鐵路貨車車軸的生產也并不困難，但實際的問題在于，想要加工鐵路貨車車軸，對于設備的基礎條件需求比較高，尤其是鐵路貨車車軸使用的材料比較堅韌，如果刀具本身不符合需求，鋒利度不夠，很容易造成加工損壞的問題。另外，在進行生產的過程中，鐵路貨車車軸對于誤差的要求也比較高，所以，操作數控機床的人員就需要格外注意，也就產生了對工作人員的實際要求。這種情況下，本文提出了上述內容，詳細的闡述了關于鐵路貨車車軸使用數控機床加工的相應內容，希望我國的數控機床工作人員可以謹慎的參考其中的內容，更好的完成鐵路貨車車軸的加工。

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