CN103192101B - 一种铁路车轮孔加工专用刀具和加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路车轮孔加工专用刀具和加工工艺。刀具包括刀片和固定刀片的刀杆，刀片平面是正八方形，正八方形的八条边间隔设置四条主切削刃和四条修光刃；刀杆有刀片固定凹槽，刀片固定后主切削刃与刀杆轴线夹角呈45度；切削加工时正八方形刀片切削时采用与进给方向呈45度的主偏角和0度的副偏角，进给速度达160～220mm/min，转速达70～100r/min，修光刃的后端比前端相对于进给方向突出0.01～0.03mm。本发明采用正八方形刀片和专用刀杆固定，刀片切削时采用与进给方向呈45度的主偏角和0度的副偏角，由于采用较长的副切削刃，实现了较大地提高了切削进给速度，本发明能大幅提升加工效率。这一加工工艺能广泛用于铁路货车车轮的精加工。

Description

一种铁路车轮孔加工专用刀具和加工工艺

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，尤其属于机械切削加工刀具和工艺技术领域，特别涉及一种铁路车轮孔加工专用刀具和加工工艺。

背景技术

目前，铁路货车造修行业在轮对压装前都要按产品图纸要求对车轮进行车削加工，车削加工分为粗车和精车两道工序，精车工序一般使用数控立式车床即数控立车，设备带有自动回转刀台，可以在加工过程中自动换刀。采用数控立车加工时要分两次切削，在最后一次切削时，目前各货车造修企业普遍采用的刀具是圆形刀具或三角形、菱形刀具，参与切削的副切削刃很短，不超过1mm，为了保证轮对压装所需要的表面粗糙度，切削进给速度只能达到50～100mm/min，加工效率不高。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种铁路车轮孔加工专用刀具和加工工艺。本发明要解决的第一个问题是提供一种加工精度更符合要求、加工效率更高的铁路车轮孔加工专用刀具，本发明要解决的第二个问题是提供采用上述专用刀具的进行铁路车轮孔加工的加工工艺。

本发明解决的第一个问题通过以下技术方案实现：

铁路车轮孔加工专用刀具，包括刀片和固定刀片的刀杆，其中：所述刀片平面是正八方形。

所述正八方形刀片的八条边间隔设置四条主切削刃和四条修光刃；刀杆有刀片固定凹槽，刀片通过压刀杠杆和紧固螺钉固定在凹槽中，刀片固定后主切削刃与刀杆轴线夹角呈45度。

本发明解决的第二个问题通过以下技术方案实现：

铁路车轮孔加工工艺，包括：

采用上述专用刀具进行切削加工；

和，正八方形刀片切削时采用与进给方向呈45度的主偏角和0度的副偏角；

和，切削时专用刀具进给速度是160～220mm/min，车轮转速是70～100r/min，切削深度小于0.10mm。

进一步专用刀具安装时修光刃的后端比前端相对于进给方向突出0.01～0.03mm。

上述工艺在带有自动回转刀台的数控立车车床上，采用一种正八方形刀片作为轮孔最后一次切削的刀具，配合采用专用刀杆。正八方形刀片切削时采用与进给方向f呈45度的主偏角和0度的副偏角，即采用45度的主切削刃和0度的修光刃共同进行切削。刀具安装时修光刃有一个适当的微小倾角，使修光刃的后端比前端突出0.01至0.03mm。由于有修光刃参与切削，修光刃作为副切削刃长度可达到3至6mm，在较快的切削进给速度时也能保证轮对压装需要的表面粗糙度。切削时可以采用160～220mm/min的进给速度，切削时车轮转速70～100r/min，采用较小的切削深度，最佳是小于0.10mm，轮孔表面加工质量能满足轮对压装要求。

本发明的有益效果是，在轮孔精车加工最后一次切削时，采用正八方形刀片和专用刀杆固定，刀片切削时采用与进给方向呈45度的主偏角和0度的副偏角，由于采用较长的副切削刃，实现了较大地提高了切削进给速度，本发明能大幅提升加工效率。这一加工工艺能广泛用于铁路货车车轮的精加工。

附图说明

图1是本发明铁路车轮孔加工刀具状态示意图；

图2是本发明刀具刀头与加工切削面相对状态示意图；

图3是本发明刀具平面结构示意图；

图4是本发明刀具立体安装结构分拆示意图；

图5是本发明刀片平面结构示意图。

图中，1是主切削刃，2是修光刃，3是刀杆，4是刀片，4a是修光刃的后端，4b是修光刃的前端，5压刀杠杆，6是紧固螺钉，7轮孔表面，8是自动回转刀台，A是刀片固定后主切削刃与刀杆轴线夹角，f是刀具进给方向。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行进一步的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整属于本发明保护的范围。

实施例1

结合图1至图5。如图所示，铁路车轮孔加工专用刀具，包括刀片4和固定刀片的刀杆3，刀片4平面是正八方形，正八方形的八条边间隔设置四条主切削刃1和四条修光刃2；刀杆3有刀片固定凹槽，刀片4通过压刀杠杆5和紧固螺钉6固定在凹槽中，刀片4固定后主切削刃1与刀杆3轴线夹角A呈45度。

如图3、图4和图5所示，刀片4是一正八方形的锥台体，正八方形的八条边结构设置为主切削刃1和修光刃2，一副刀片有间隔设置的四条主切削刃1和四条修光刃2；刀杆3有与自动回转刀台8连接固定的刀柄，安装时刀柄通过螺栓等紧固件与自动回转刀台8固定，刀杆3具有相应的强度，刀杆3前部有开口的凹槽，凹槽的大小与刀片4匹配，安装刀片4时将刀片4嵌入凹槽中，将刀片4的主切削刃1与刀杆3轴线夹角A呈45度，修光刃2伸出凹槽边缘，然后通过压刀杠杆5和紧固螺钉6固定在凹槽中。切削时刀具的进给方向f是与刀杆3轴线垂直的，加工车轮部位的运动方向与刀杆3轴线和刀具的进给方向f垂直。

实施例2

铁路车轮孔加工工艺

采用实施例1所述专用刀具进行切削加工；

并且，正八方形刀片4切削时采用与进给方向f呈45度的主偏角和0度的副偏角；和，切削时专用刀具进给速度是160～220mm/min，车轮转速是70～100r/min，切削深度小于0.10mm。

最佳安装位置是专用刀具安装时修光刃2的后端4a比前端4b相对于进给方向f突出0.01至0.03mm。

正八方形刀片4切削时采用45度的主偏角和0度的副偏角，即采用与进给方向f呈45度角的主切削刃1和0度角的修光刃2共同进行切削。刀具安装时修光刃2要有一个适当的微小倾角，使修光刃2的后端4a比前端4b相对于进给方向f突出0.01～0.03mm，修光刃2的后半部分参与切削。切削时采用160～220mm/min的进给速度，车轮转速70～100r/min，采用较小的切削深度，切削深度小于0.10mm。

加工过程:

在带有自动回转刀,8的数控立式车床上，首先进行刀具的安装，用于第二次切削的正八方形刀片4安装时主切削刃1与进给方向f成45度角，修光刃2与进给方向f平行，并且要有一个适当的微小倾角，使修光刃2的后端4a部分参与切削。刀片4安装完成后进行车轮的上料、装卡，车轮装卡时要以车轮辋内侧面和车轮踏面为基准，然后进行第一次车削加工，为最后一次车削留0.10～0.20mm的加工余量。最后一次切削使用正八方形刀片4，切削时刀具采用160～220mm/min的进给速度，车轮转速70～100r/min，如图1所示，车轮切削部分由外向内转动，车轮切削部位的运动方向与刀杆3轴线和刀具的进给方向f垂直。最后一次加工完成后，松开卸车轮、下料，完成车轮精加工过程。

采用本发明刀具，并提高进给速度和车轮转速后，经检验加工切削质量符合要求，满足轮对压装需要。

Claims (3)

1.一种铁路车轮孔加工专用刀具，包括刀片(4)和固定刀片的刀杆(3)，其特征是：所述刀片(4)平面是正八方形；所述正八方形刀片(4)的八条边间隔设置四条主切削刃(1)和四条修光刃(2)；所述刀杆(3)有刀片固定凹槽；刀片(4)通过压刀杠杆(5)和紧固螺钉(6)固定在凹槽中，刀片(4)固定后主切削刃(1)与刀杆(3)轴线夹角(A)呈45度。

2.一种铁路车轮孔加工工艺，其特征是：

采用权利要求1所述专用刀具进行切削加工；

和，正八方形刀片(4)切削时采用与进给方向(f)呈45度的主偏角和0度的副偏角；

和，切削时专用刀具进给速度是160～220mm/min，车轮转速是70～100r/min，切削深度小于0.10mm。

3.根据权利要求2所述的铁路车轮孔加工工艺，其特征是：所述专用刀具安装时修光刃(2)的后端(4a)比前端(4b)相对于进给方向(f)突出0.01～0.03mm。