铁路大型养路机械零配件机械加工工艺浅析

王世强

【摘 要】机械加工在大型养路机械制造中占有举足轻重的地位，大型养路机械复杂的结构特点也决定其零配件加工工艺复杂，加工难度较高，易产生加工缺陷，严重影响大型养路机械的质量。针对以上问题，简要梳理大型养路机械零配件的常规加工方法，重点阐述特殊加工工艺方案设计。

【关键词】大型养路机械；零配件；加工工艺

0 前言

随着铁路大型养路机械的快速发展，它已经改变了铁路人的生产方式、管理模式乃至文化内涵。大型养路机械化水平已成为衡量各国铁路现代化程度的重要标志之一，中国已经成为大型养路机械的制造和使用大国。

大型养路机械既要符合铁路机车运行的基本要求，更是要实现它自身养护设备的主要功能。因此，铁路大型养路机械的构造比机车复杂许多倍，通常采用各种不同截面的金属材料经机械加工，焊接形成整个车体及工作装置承载结构，这些金属材料都是车体结构的重要构件。金属材料机械加工是车体制造工艺过程的重要工序，加工的零配件一般比较复杂，加工部位多，加工时间长，需用各种型号的机加工设备，而其中一些形状怪异、薄壁、超大型零件的机械加工更给大型养路机械的制造带来了很大的挑战，因此研究大型养路机械零配件的加工工艺技术，解决大型养路机械制造过程的难点问题，对保证大型养路机械的质量，提高生产效率具有很重要的意义。

1 机械加工简介

机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件的温度状态﹐分为冷加工和热加工。一般在常温下加工，并且不引起工件的化学或物相变化﹐称冷加工。一般在高于或低于常温状态的加工﹐会引起工件的化学或物相变化﹐称热加工。热加工常见有热处理﹐煅造﹐铸造和焊接。冷加工按加工方式的差别又可分为切削加工和压力加工。切削加工就是指用切削工具（包括刀具、磨具和磨料）把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。通常情况下，大型养路机械零配件的机械加工指的是切削加工和热处理。

2 大型养路机械加工技术的发展方向及趋势

为了适应铁路大型养路机械向设备高效化、性能优异化、品种多样化、产品系列化、工作智能化、作业环保化等方向快速发展，大型养路机械加工技术也会做出相应的发展才能满足生产制造的需要。

2.1 精密超精密方向发展

加工精度的不断提高对提高大型养路机械产品的性能、质量和可靠性，改善零件的互换性，提高装配效率等都具有极其重要的作用。精密和超精密加工在尖端技术和现代武器制造中占有非常重要的地位，必将是大型养路机械加工技术发展的最主要方向之一。

2.2 自动化方向发展

自动化是先进制造技术的最重要部分之一，是机械制造业的发展方向。对大型养路机械制造来说多功能多工种的综合加工中心的形成，开始逐渐取代了常规的模拟控制技术。由于该技术易于控制、可靠性好、精度高等优点 ，也会大大加快大型养路机械的发展。

2.3 高速、超高速加工方向发展

切削加工技术是机械加工应用中最常用的手段之一，而高速、超高速则是对切削加工技术的一项重大挑战，也为大型机械加工技术的发展提供了方向。高速加工技术不仅可用于加工普通钢、铸铁、有色金属材料，还可用于加工各种高强度钢、高合金钢、钛合金钢和纤维强化复合材料等难加工材料。

3 大型养路机械零件机械加工工艺

3.1 回转面加工方法

每一种大型养路机械回转零件面都有很多加工方法，具体选择时应根据零件的材料、毛胚种类、结构形状、尺寸、加工精度、粗糙度、技术要求、生产类型及生产条件等因素来决定，以确保加工质量和降低生产成本。

1）回转面加工技术的要求

回转面的技术要求包括：尺寸与形状精度；位置精度；表面质量。

2）回转面基本加工工艺

3）典型回转面工艺方案分析

大型养路机械捣固系列车型的提轨夹钳螺纹套机械加工工艺。

夹钳螺纹套（见图2）材质为45#钢，为常用中碳调质结构钢，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。

螺纹套加工精度的高低，是控制其上下两端内孔同心度及与轴承外圈安装台阶平面垂直度的关键因素。夹钳螺纹套在捣固车作业施工中，既要裸露在恶劣的环境中又要承受较大的作用力，故需粗精车加工分开，采用数控车床、磨床等提高加工精度，同时进行相应的热处理提高材料理化性能，具体加工工艺流程见图3。

3.2 孔加工方法

1）孔加工的技术要求

孔加工的技术要求包括：孔的尺寸与形状精度；孔的位置及表面精度。

2）孔加工基本工艺

孔常用的各种方法的加工工艺流程（见图5），加工工艺选择的基本原则见表1。

3）典型孔加工艺方案分析

DC-32捣固车捣固框支承体孔机加工工艺

捣固框架（见图6）是将捣固装置和主车架装配起来，让捣固装置实现横向移动和垂向运动，完成捣固功能的装置。支承体是承受整个捣固装置的受力部件，因此支承体孔加工精度的高低直接影响到捣固车的作业性能和使用年限。

由于支承体与捣固框是通过焊接连接成一体，或多或少都会产生焊接变形，当进行支承体孔的机加工时，为了保证支承体1和支承体2的孔中心轴形位尺寸满足设计要求，需进行装卡（见图7）找出两孔实际坐标后，才能进行下一道加工工序。具体加工工艺流程见图8。

3.3 平面加工方法

1）平面加工的技术要求

面加工的技术要求主要包括：形状精度；位置精度、尺寸精度以及平行度、垂直度等；表面质量等。

2）平面加工基本工艺

3）典型平面加工艺方案分析

高效振动筛框架支座平面机加工工艺工装设计

高效振动筛（见图10）是为了满足清筛机向高效化发展而设计的，高效振动筛改变了传统的振动方式，在增大振动筛振幅的同时，有效避免振动筛与车架产生共振，从而大大提高了清筛的效率。

为了实现振动筛的功能，只能进行焊后机加工，才能保证振动筛框架4个支座的平面度和安装孔的对称度。但由于振动筛框架超长，现有机床无法加工，只能设计专用工装（见图11），对其进行焊后机加工，才能保证支座平面所有的设计要求。

4 结束语

通过对机械加工及大型养路机械加工发展趋势的简要论述，着重对铁路大型养路机械零件机械加工基本工艺分析及典型工艺工装设计，及时有效地解决大型养路机械制造过程中的零件加工难题，保障了大型养路机械的图纸设计要求和生产工期要求，在生产中发挥了巨大作用。

【参考文献】

[1]林建华.现代机械加工技术与应用[J].中国高新技术企业，2008（2）.

[2]施晓芳.数控加工工艺[M].北京：电子工业出版社，2011.6.

[3]官邦贵，刘颂豪.激光精密加工技术应用现状及发展趋势[J]..激光与红外，2010（03）.

[4]陈宏钧.机械加工工艺装备设计员手册[S].

[5]成大先.机械设计手册.第一卷[M].北京：化学工业出版社，2010.

[责任编辑：王伟平]