CN102589454A - 一种铁路货车车轮旋削方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁路货车车轮旋削方法。本发明首先把需要进行经济切削的轮对，采用激光对轮对踏面形状从1:8直线部位开始到轮缘顶点部位或整个轮缘进行测量扫描，得到轮对踏面外形曲线，从而计算得出磨耗轮缘厚度和轮径尺寸。因此，本发明具有如下优点：实现车轮踏面加工参数的精确化，避免过量切削，最大限度的利用旧车轮，提高轮对修复率，降低修车成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋削方法，尤其是涉及一种铁路货车车轮旋削方法。
背景技术
铁路货车重载提速对轮轴检修要求越来越高，造成工厂轮轴检修成本明显上升。一是前几年为配合提速而广泛装车使用的减重车轮目前陆续进入了厂修期，减重车轮在设计轮辋厚度时较原来普通车轮的轮辋厚度减小了15mm，使用周期明显缩短；二是车辆重载高速运行时增加了车轮的的磨耗量及缺陷的产生。上述原因造成车轮报废率大辐上升，补充新品车轮占货车修理成本的比例较大。
目前铁路货车车辆造修工厂主要是运用检测轮辋宽度选取加工曲线，而切削深度基本上是靠操作者凭个人经验确定踏面加工量，暂无运用车轮轮缘与踏面的关系优选合理加工参数的工艺。该技术方案存在如下缺点：
一是对轮辋厚度接近下限值的车轮，由于操作者个人经验不足，选取加工量不当，容易造成车轮报废；二是当操作者在产量的压力下，为了减少重复进刀的次数，往往一次超量进刀，人为造成过度切削，使轮对使用寿命急剧下降（如车轮在加工过程中，直径方向每少切削1mm，则轮对可多运行10万km）。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种实现车轮踏面加工参数的精确化，避免过量切削，最大限度的利用旧车轮，提高轮对修复率，降低修车成本的一种小变形薄钢板预处理装置。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种铁路货车车轮旋削方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，把需要进行经济切削的轮对，采用激光对轮对踏面形状从1:8直线部位开始到轮缘顶点部位或整个轮缘进行测量扫描，得到轮对踏面外形曲线，从而计算磨耗轮缘厚度和轮径尺寸；
步骤2，在步骤1后激光扫描得到的轮对踏面外形曲线，以及计算得出磨耗轮缘厚度和轮径尺寸后，参考当前轮辋尺寸，对轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量。
在上述的一种铁路货车车轮旋削方法，所述的步骤1中，计算磨耗轮缘厚度和轮径尺寸的具体方法为：把激光测量轮对踏面得到离散点数据坐标，对这些离散点数据通过用数学方法进行正交多项式曲线拟合，过滤掉测量中的非点，得到一个平滑的轮对踏面外形曲线；从这个平滑的轮对踏面外形曲线得到X轴-70坐标的Y坐标值，即当前轮径尺寸；以及从这个平滑的轮对踏面外形曲线得到Y轴-12坐标的X坐标值，即为当前轮缘厚度。
在上述的一种铁路货车车轮旋削方法，所述的步骤2中，对轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量的具体步骤如下：
步骤2a，获取当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位可局部留有的黑皮程度参数；
步骤2b，将步骤2a中获取的当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位局部留有的黑皮程度参数与标准曲线进行正交多项式曲线拟合，选择一种在轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量。
在上述的一种铁路货车车轮旋削方法，所述的步骤2中，对轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量的具体步骤如下：
步骤2c，获取当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位局部留有黑皮程度参数以及防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤参数；
步骤2d，根据步骤2c中获取的当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位局部留有黑皮程度参数以及防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤参数，在重要曲线部位选择一种标准曲线加工，在其它曲线及轮缘部位，选择一种临近的标准曲线加工，计算得出这条轮对的合理加工参数。
在上述的一种铁路货车车轮旋削方法，所述的步骤2b中，将步骤2a中获取的参数与标准曲线进行正交多项式曲线拟合，并选择一种在轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量的具体步骤如下：把用选择的标准曲线加工与测量的轮对外形曲线进行逐点比较，得到最大加工量，然后在最大加工量上加上因防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤以及轮对剥离而增加的加工量，得到最终加工量；参考每刀规定的最大加工量，确定加工刀数和每刀加工量。
在上述的一种铁路货车车轮旋削方法，所述的步骤2d中，在重要曲线部位选择一种标准曲线加工，在其它曲线及轮缘部位，选择一种临近的标准曲线加工，计算得出这条轮对的合理加工参数的具体步骤如下：把测量的的轮对外形曲线从X轴-70坐标开始到1:8直线部位与设定的多个标准曲线进行比较，选择一个加工量最小的一种曲线，记住这个最小加工量A，在其它曲线及轮缘部位，选择一种临近的标准曲线加工；在最小加工量A上加上因防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤以及轮对剥离而增加的加工量，得到最终加工量；参考每刀规定的最大加工量，确定加工刀数和每刀加工量。
在上述的一种铁路货车车轮旋削方法，所述选择一种临近的标准曲线加工即选择小一号的标准曲线。
因此，本发明具有如下优点：实现车轮踏面加工参数的精确化，避免过量切削，最大限度的利用旧车轮，提高轮对修复率，降低修车成本。
附图说明
图1是本发明涉及的车轮轮缘踏面（LM型）外形示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
一种铁路货车车轮旋削方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，把需要进行经济切削的轮对，采用激光对轮对踏面形状从1:8直线部位开始到轮缘顶点部位或整个轮缘进行测量扫描，得到轮对踏面外形曲线，从而计算磨耗轮缘厚度和轮径尺寸；计算磨耗轮缘厚度和轮径尺寸的具体方法为：把激光测量轮对踏面得到离散点数据坐标，对这些离散点数据通过用数学方法进行正交多项式曲线拟合，过滤掉测量中的非点，得到一个平滑的轮对踏面外形曲线；从这个平滑的轮对踏面外形曲线得到X轴-70坐标的Y坐标值，即当前轮径尺寸；以及从这个平滑的轮对踏面外形曲线得到Y轴-12坐标的X坐标值，即为当前轮缘厚度。
步骤2，在步骤1后激光扫描得到的轮对踏面外形曲线，以及计算得出磨耗轮缘厚度和轮径尺寸后，参考当前轮辋尺寸，对轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量；对轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量的具体步骤如下：
步骤2a，获取当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位可局部留有的黑皮程度参数；
步骤2b，将步骤2a中获取的当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位局部留有的黑皮程度参数与标准曲线进行正交多项式曲线拟合，选择一种在轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量，即：将步骤2a中获取的参数与标准曲线进行正交多项式曲线拟合，并选择一种在轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量的具体步骤如下：把用选择的标准曲线加工与测量的轮对外形曲线进行逐点比较，得到最大加工量，然后在最大加工量上加上因防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤以及轮对剥离而增加的加工量，得到最终加工量；参考每刀规定的最大加工量，确定加工刀数和每刀加工量
实施例2：
对轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量的具体步骤如下：
步骤2c，获取当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位局部留有黑皮程度参数以及防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤参数；
步骤2d，根据步骤2c中获取的当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位局部留有黑皮程度参数以及防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤参数，在重要曲线部位选择一种标准曲线加工，在其它曲线及轮缘部位，选择一种临近的标准曲线加工，计算得出这条轮对的合理加工参数，即：在重要曲线部位选择一种标准曲线加工，在其它曲线及轮缘部位，选择一种临近的标准曲线加工，计算得出这条轮对的合理加工参数的具体步骤如下：把测量的的轮对外形曲线从X轴-70坐标开始到1:8直线部位与设定的多个标准曲线进行比较，选择一个加工量最小的一种曲线，记住这个最小加工量A，在其它曲线及轮缘部位，选择一种临近的标准曲线加工（在本实施例中即选择小一号的标准曲线）；在最小加工量A上加上因防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤以及轮对剥离而增加的加工量，得到最终加工量；参考每刀规定的最大加工量，确定加工刀数和每刀加工量。
正常情况下，轮对经过运行后，两边车轮的轮辋厚度有差异。对轮辋厚度大的车轮采用一种标准曲线进行加工，对轮辋厚度小的车轮采用两种标准曲线组合进行加工，综合考虑加工后两边车轮的直径，通过计算得出每一边车轮的加工方案，以保证两边车轮加工后的质量符合标准要求。
其他均与实施例1相同，在此不再赘述。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种铁路货车车轮旋削方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，把需要进行经济切削的轮对，采用激光对轮对踏面形状从1:8直线部位开始到轮缘顶点部位或整个轮缘进行测量扫描，得到轮对踏面外形曲线，从而计算磨耗轮缘厚度和轮径尺寸；
步骤2，在步骤1后激光扫描得到的轮对踏面外形曲线，以及计算得出磨耗轮缘厚度和轮径尺寸后，参考当前轮辋尺寸，对轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量。
2.根据权利要求1所述的一种铁路货车车轮旋削方法，其特征在于，所述的步骤1中，计算磨耗轮缘厚度和轮径尺寸的具体方法为：把激光测量轮对踏面得到离散点数据坐标，对这些离散点数据通过用数学方法进行正交多项式曲线拟合，过滤掉测量中的非点，得到一个平滑的轮对踏面外形曲线；从这个平滑的轮对踏面外形曲线得到X轴-70坐标的Y坐标值，即当前轮径尺寸；以及从这个平滑的轮对踏面外形曲线得到Y轴-12坐标的X坐标值，即为当前轮缘厚度。
3.根据权利要求1所述的一种铁路货车车轮旋削方法，其特征在于，所述的步骤2中，对轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量的具体步骤如下：
步骤2a，获取当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位可局部留有的黑皮程度参数；
步骤2b，将步骤2a中获取的当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位局部留有的黑皮程度参数与标准曲线进行正交多项式曲线拟合，选择一种在轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量。
4. 根据权利要求1所述的一种铁路货车车轮旋削方法，其特征在于，所述的步骤2中，对轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量的具体步骤如下：
步骤2c，获取当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位局部留有黑皮程度参数以及防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤参数；
步骤2d，根据步骤2c中获取的当前轮对的轮辋厚度、轮径圆周部位的磨耗和剥离程度，以及在铁标规定允许轮缘外侧及踏面部位局部留有黑皮程度参数以及防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤参数，在重要曲线部位选择一种标准曲线加工，在其它曲线及轮缘部位，选择一种临近的标准曲线加工，计算得出这条轮对的合理加工参数。
5. 根据权利要求3所述的一种铁路货车车轮旋削方法，其特征在于，所述的步骤2b中，将步骤2a中获取的参数与标准曲线进行正交多项式曲线拟合，并选择一种在轮径圆周部位加工量最小的标准曲线进行加工，计算出加工量的具体步骤如下：把用选择的标准曲线加工与测量的轮对外形曲线进行逐点比较，得到最大加工量，然后在最大加工量上加上因防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤以及轮对剥离而增加的加工量，得到最终加工量；参考每刀规定的最大加工量，确定加工刀数和每刀加工量。
6.根据权利要求4所述的一种铁路货车车轮旋削方法，其特征在于，所述的步骤2d中，在重要曲线部位选择一种标准曲线加工，在其它曲线及轮缘部位，选择一种临近的标准曲线加工，计算得出这条轮对的合理加工参数的具体步骤如下：把测量的的轮对外形曲线从X轴-70坐标开始到1:8直线部位与设定的多个标准曲线进行比较，选择一个加工量最小的一种曲线，记住这个最小加工量A，在其它曲线及轮缘部位，选择一种临近的标准曲线加工；在最小加工量A上加上因防止由于加工量较小时对机床的硬性损伤以及轮对剥离而增加的加工量，得到最终加工量；参考每刀规定的最大加工量，确定加工刀数和每刀加工量。
7.根据权利要求6所述的一种铁路货车车轮旋削方法，其特征在于，所述选择一种临近的标准曲线加工即选择小一号的标准曲线。
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