鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械零配件機(jī)械加工工藝淺析

羅偉先　邵緹　劉惠敏　吉生沛　 李曉玉

摘要：在幾十年前未實(shí)行改革開放政策之前，我國鐵路建設(shè)受社會(huì)生產(chǎn)力及科技水平的限制，通常以人工的方式進(jìn)行鐵路養(yǎng)路工作，后來隨著各類工農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的研發(fā)，人們開始嘗試使用小型養(yǎng)路器械進(jìn)行施工，及至改革開放之后，科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)力得到了顯著的提高，大型養(yǎng)路機(jī)械開始被應(yīng)用到鐵路建設(shè)中來，其不僅解放了工人們的雙手，更是大大提高了鐵路建設(shè)效率。對于大型養(yǎng)路器械來說，機(jī)械加工是非常重要的，其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對機(jī)械加工工藝提出了更高的零部件加工要求。為了確保大型養(yǎng)路機(jī)械質(zhì)量不受影響，必須要規(guī)避加工缺陷的出現(xiàn)。本文試對鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械的零配件機(jī)械加工工藝進(jìn)行簡單研究。

關(guān)鍵詞：鐵路；大型養(yǎng)路機(jī)械；零配件；機(jī)械加工；加工工藝

自大型養(yǎng)路機(jī)械誕生以來，隨著其不斷發(fā)展，鐵路人在生產(chǎn)方式、文化內(nèi)涵以及管理模式上都發(fā)生了巨大的變化，對于世界各國來說，大型養(yǎng)路機(jī)械的水平是用來衡量鐵路現(xiàn)代化程度的主要指標(biāo)，經(jīng)過數(shù)年的努力，我國目前已經(jīng)成為制造與使用大型養(yǎng)路器械的大國。雖然大型養(yǎng)路器械需要具有自身養(yǎng)護(hù)功能、符合鐵路列車的運(yùn)行要求，但是就結(jié)構(gòu)而言卻比一般機(jī)車復(fù)雜得多，因此需要采取更加先進(jìn)的機(jī)械加工工藝來生產(chǎn)，這也正是本文最主要的研究課題。

一、機(jī)械加工和大型養(yǎng)路機(jī)械

機(jī)械加工是指使用加工機(jī)械將零部件的外形尺寸進(jìn)行改變，使之在功能上發(fā)生改變的加工過程?；诹悴考患庸r(shí)的溫度狀態(tài)，可以將機(jī)械加工分為熱加工、冷加工兩種。若是在常溫狀態(tài)下對零部件進(jìn)行加工，通常不會(huì)引起零部件的物相變化與化學(xué)變化，此即為冷加工，常見的切削、刮削等便是冷加工方式。反之，若是在超低溫或高溫狀態(tài)下對零部件進(jìn)行加工，則大多會(huì)使零部件出現(xiàn)物相變化與化學(xué)變化，此即為熱加工，常見的鑄造、焊接、鍛造以及熱處理均是熱加工方式。目前，大型養(yǎng)路機(jī)械的零部件機(jī)械加工通常會(huì)選擇熱處理和切削作為主要加工工藝。

二、加工工藝

（一）孔加工

針對孔加工所提出的要求與回轉(zhuǎn)面加工類似，均是孔的形狀、尺寸、表面精度以及孔的位置。其工藝流程為：①鉆→鉸；②鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸→手鉸或研磨；③鉆→粗鏜→粗磨→精磨→研磨；④鉆→粗鏜→半精鏜→磨或精磨→精細(xì)鏜。

以DC32系列的搗固車搗固框支撐體孔機(jī)為例，可以將搗鼓框架與主車架裝配到一體，以便搗固裝置可以做出垂向或橫向的移動(dòng)，需要注意的是，整個(gè)搗固裝置所產(chǎn)生的力都集中在支承體上，因此需要嚴(yán)格控制支承體孔的加工精度，以免影響搗固框架的作業(yè)性能及使用壽命。

（二）平面加工法

平面加工對形狀精度、尺寸精度、位置精度、垂直度、平行度以及表面質(zhì)量有著詳細(xì)的技術(shù)要求。這種工藝多用于高效振動(dòng)篩框架支座平面機(jī)的加工中，高效振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)目的在其提高清篩機(jī)的工作效率，其對傳統(tǒng)振蕩方式作出了改變，不僅擴(kuò)大了振動(dòng)篩的振幅，更是阻隔了振動(dòng)篩和車架之間的共振，其非常明顯地提高了清篩效率。為了確保振動(dòng)篩功能得到實(shí)現(xiàn)，需要為振動(dòng)篩采取焊后機(jī)加工，這樣可以確保振動(dòng)篩框架上的四個(gè)支座具有良好的平面度，其安裝孔也處于良好的對稱狀態(tài)，由于振動(dòng)篩具有超長框架，無法使用現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行加工，所以多為其設(shè)計(jì)出專用工裝，實(shí)施焊后機(jī)加工，以此來確保支座平面滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（三）回轉(zhuǎn)面加工法

不同種類的大型養(yǎng)路機(jī)械，在進(jìn)行回轉(zhuǎn)零件面加工時(shí)都有許多可供選擇的加工方法，在作出決定時(shí)需綜合考慮多項(xiàng)因素，如：①加工精度；②毛胚種類；③零部件材料；④結(jié)構(gòu)形狀；⑤零部件尺寸；⑥零部件粗糙度；⑦實(shí)際技術(shù)要求；⑧生產(chǎn)類型；⑨生產(chǎn)條件；⑩其他。基于上述因素進(jìn)行綜合考慮時(shí)，需立足于兩大出發(fā)點(diǎn)，其一是保證加工質(zhì)量，其二是降低生產(chǎn)成本。目前，回轉(zhuǎn)面加工工藝的技術(shù)要求共涉及零部件表面質(zhì)量、位置精度、尺寸以及形狀精度等若干方面，其加工流程如下：①粗車→半精車→粗磨→精磨→研磨或超級光磨；②粗車→半精車→磨；③粗車→半精車→精車→細(xì)精車→研磨。

以搗固系列車型中常見的提軌夾鉗螺紋套為例，這種零部件所使用的材料為45號鋼，其鋼結(jié)構(gòu)為中碳調(diào)質(zhì)，無論是強(qiáng)度還是切削加工性都非常優(yōu)秀。加工者通常會(huì)給予其濕度的熱處理以增加其耐磨性、韌性與塑性。對于這種螺紋套來說，加工精度高度直接關(guān)系到上下兩端內(nèi)孔是否同心以及軸承外圈的安裝臺階平面是否有滿足要求的垂直度，由于這種零部件經(jīng)常裸露于惡劣的工作環(huán)境中，經(jīng)常承受較大的力，所以通常會(huì)進(jìn)行粗車與精車的分離加工，以數(shù)控車床與磨床來提高其加工精度，同時(shí)，還應(yīng)給予熱處理來提高其理化特性。筆者基于自身工作經(jīng)驗(yàn)將此零部件的加工流程總結(jié)為：下料→鍛造→正火→粗車→調(diào)質(zhì)→半精車→劃線→鉆削→磨削→車削→銑刨→熱處理。在加工過程中，應(yīng)在多層反復(fù)進(jìn)行車削，以控制其變形，提高加工精度。

（四）成型法磨齒

大型養(yǎng)路機(jī)械在齒輪齒輪傳動(dòng)過程中產(chǎn)生了較大的載荷，承載了一定程度的沖擊，為達(dá)到強(qiáng)度要求，可使用合金滲碳鋼，以淬火等熱處理工藝進(jìn)行加工。其工藝流程為：磨齒前，先以砂輪修整器修整砂輪，待其逐漸出現(xiàn)花鍵齒槽形狀后不斷使砂輪向著零部件的“齒”移動(dòng)，在移動(dòng)過程中不斷對齒輪的左右齒面進(jìn)行磨削加工，并對齒輪進(jìn)行分度。

三、結(jié)語

零部件的機(jī)械加工對于鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械來說是非常重要的，直接關(guān)系到其能否正常運(yùn)行，本文對零部件的機(jī)械加工工藝進(jìn)行了介紹，以供從事相關(guān)工作的人員參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]王世強(qiáng).鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械零配件機(jī)械加工工藝淺析[J].科技視界，2016（16）.

[2]李勝，胡高華.成型磨齒法在大型養(yǎng)路機(jī)械齒輪箱加工中的應(yīng)用[J].機(jī)車車輛工藝，2007（01）.

[3]夏青順.硬齒面刮削在新型養(yǎng)路機(jī)械齒輪加工中的應(yīng)用[J].機(jī)車車輛工藝，2003（01）.