CN107803635A - 一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，它包括以下步骤：步骤一、打中心孔：铣底平面，打中心孔；步骤二、粗车：工件装配重工装，对工件轴颈外圆进行加工；步骤三、时效处理；步骤四、粗铣：粗铣外形和四个侧耳上下平面；步骤五、精车：工件装配重工装，精车轴颈外圆；步骤六：粗磨外圆：工件装配重工装，采用精密外圆磨床磨削轴径外圆；步骤七：精铣：精铣键槽，精铣出内端面开口槽；步骤八：精镗孔：精铣各平面，精镗孔；步骤九、精磨外圆：工件装配重工装，采用精密外圆磨床磨削轴颈外圆至所需尺寸。本发明一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，它能错开占用主要机床的时间，批量生产时可多工序同时进行，缩短加工周期，增加产能。

Description

一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺
技术领域
本发明涉及一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，属于轨道交通技术领域。
背景技术
新型的现代低地板有轨车辆为了将车辆的地板面降低，需要使用轴桥部件。轴桥作为低地板车辆转向架的重要部件，支撑器整个车体重量，轴桥两端连接的独立轮在电机驱动下独自旋转并带动车辆行驶。为保证车辆运行的安全性和舒适性，对轴桥的结构性能以及与独立轮的装配精度等具有较高的要求。图2所示是一体式轴桥，轴桥结构形状复杂不规则，加工难度较大，在加工轴桥轴颈部位采用粗车、精车、精铣、磨削加工工艺，由于轴桥为尺寸较大的曲轴类零件，重心不在轴颈中心线上，在对轴桥两侧的轴颈进行车削磨削时需要轴桥旋转而加工，故容易产生较大的离心力，需要克服轴桥因偏心大和刚性不好的原因而导致的轴颈尺寸、表面质量、形位公差不好的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，它能错开占用主要机床的时间，批量生产时可多工序同时进行，缩短加工周期，增加产能。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，所述工艺包括以下步骤：
步骤一、打中心孔：取一轴桥铸坯工件，采用龙门加工中心，校直中间梁，铣底平面，铣端面，以底平面和中间梁为基准打中心孔，铣上平面钻起吊孔攻牙；
步骤二、粗车：工件装配重工装，上普通车床，对工件轴颈外圆进行加工，单边留余量2mm；
步骤三、时效处理：对轴桥半成品进行去应力处理；
步骤四、粗铣：采用龙门加工中心，粗铣外形，粗铣四个侧耳的上下平面；
步骤五、精车：工件装配重工装，上数控车床，轴向以铣的外形为基准，平端面重新打中心孔，精车轴颈外圆留余量0.6；
步骤六：粗磨外圆：工件装配重工装，采用精密外圆磨床磨削轴径外圆，留精磨余量0.3mm；
步骤七：精铣：采用卧式加工中心，以粗磨外圆为基准，精铣键槽，精铣出内端面开口槽，钻出端面孔并攻牙；
步骤八：精镗孔：采用龙门加工中心，以粗磨外圆为基准，精铣各平面，精镗孔；
步骤九、精磨外圆：工件装配重工装，采用精密外圆磨床磨削轴颈外圆至所需尺寸。
配重工装包括配重架和配重支架，所述配重架固定设置于配重支架上，配重架包括左右两个支撑板，所述左右两个支撑板中部之间连接臂相连接，所述支撑板前后两侧均设置有连接板，所述支撑板底部与连接板底部之间设置有定位块，所述支撑板上设置有吊装孔，所述连接板上设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔位于第二连接孔内侧。
所述配重支架包括前后平行设置有两个横杆，所述前后两个横杆中部之间设置有纵杆，所述横杆左右两端均设置有连接块，所述连接块顶面设置有第三连接孔和第四连接孔，所述第三连接孔的位置与第一连接孔的位置相对应，所述第四连接孔的位置与第二连接孔的位置相对应。
轴桥包括左右两个连接部，左右连个连接部内侧之间连接设置有中间梁，所述连接部外侧设置有轴颈，所述连接部前后两侧设置有侧耳，所述连接部顶部设置有起吊孔，所述侧耳上设置有中心孔，所述中心孔外侧设置有安装孔，配重支架放置于轴桥上，配重支架的连接块搁置于轴桥的侧耳上，连接块上的第五连接孔与侧耳上的安装孔之间通过螺钉相连接；然后将配重架放置于配重支架上，配重架的连接板搁置于配重支架的连接块上，连接板上的第一连接孔和第二连接孔与连接块上的第三连接孔和第四连接孔之间通过螺钉相连接，支撑板上的吊装孔与连接部上的起吊孔之间通过螺钉相连接。
步骤三时效处理利用箱式炉对轴桥半成品加热到200℃，保温6小时，然后自然冷却至常温。
步骤一中铣上平面钻起吊孔攻牙可在步骤四中完成。
步骤六粗磨外圆时采用两顶装夹试切外圆根部，检查外圆的跳动0.02以内再继续加工。
步骤九中精磨外圆时采用两顶装夹试切外圆根部，检查外圆的跳动0.015以内再继续加工。
步骤一和步骤四中工件通过V型块支靠两侧轴颈，四个侧耳下垫登高块。
步骤二粗车后和步骤五精车后将配重工装拆除。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明采用多工序多种机床复合加工，主要是能错开占用主要机床的时间，批量生产时可多工序同时进行，缩短加工周期，增加产能；
2、本发明精加工磨削轴颈时采用专用配重工装，避免了由于偏心旋转和轴桥的刚性原因而导致轴颈的尺寸和形位公差的偏差，解决了轴桥加工中最难解决的问题；
3、本发明适用于长度较长、偏心较大的轴桥加工，因为采用磨削轴颈外圆，能有效保证轴颈的加工尺寸精度、形位公差、表面粗糙度。
附图说明
图1为本发明一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺中轴桥与配重工装的配合关系示意图。
图2为图1中轴桥的结构示意图。
图3为图1中配重架的结构示意图。
图4为图1中配重支架的结构示意图。
其中：
轴桥 1
轴颈 1.1
起吊孔 1.2
侧耳 1.3
中心孔 1.4
侧耳上平面 1.5
中间梁 1.6
底平面 1.7
上平面 1.8
开口槽 1.9
键槽 1.10
端面孔 1.11
安装孔 1.12
连接部 1.13
配重架 2
支撑板 2.1
连接臂 2.2
连接板 2.3
定位块 2.4
吊装孔 2.5
第一连接孔 2.6
第二连接孔 2.7
配重支架 3
横杆 3.1
纵杆 3.2
连接块 3.3
第三连接孔 3.4
第四连接孔 3.5
第五连接孔 3.6。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～图4所示，本实施例中的一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，它包括以下步骤：
步骤一、打中心孔：取一轴桥铸坯工件，将工件放置于龙门加工中心上，通过V型块支靠两侧轴颈，四个侧耳下垫登高块，校直中间梁，铣底平面，铣端面，然后以底平面和中间梁为基准打中心孔，保证两端中心孔必须同心；
步骤二、粗车：工件装配重工装，上普通车床，两顶装夹工件，卡爪夹紧工件，对工件轴颈外圆进行加工，单边留余量2mm，注意加工过程中适当减去配重块，粗车后将配重工装拆除；
步骤三、时效处理：对轴桥半成品进行去应力处理；可利用箱式炉对轴桥半成品加热到200℃，保温6小时，然后自然冷却至常温，通过此处理工艺减少轴桥半成品的机加工变形，能保证后续加工的尺寸精度和位置精度不变；
步骤四、粗铣：将时效处理后的工件放置于龙门加工中心上，通过V型块支靠两侧轴颈，四个侧耳下垫登高块，校平底平面，总长分中；精铣底平面，精铣外形，粗铣四个侧耳下平面留余量1mm，粗铣中心孔至￠57；工件翻面，以底平面为支靠，铣上平面，钻起吊孔攻牙，粗铣四个侧耳上平面留余量2mm，钻安装孔攻牙；
步骤五、精车：工件装配重工装，上数控车床，锁紧各处的安装螺钉，一夹一顶装夹工件，上中心架，以两侧耳的距离分中为轴向基准中心，平端面，重新打中心孔，精车轴颈外圆留余量0.6mm；重新一夹一顶装夹工件，掉头再按此加工，精车后将配重工装拆除释放应力；
步骤六：粗磨外圆：工件装配重工装，采用精密外圆磨床磨削轴径外圆，留精磨余量0.3mm；两顶装夹试切外圆根部，检查外圆的跳动0.02以内方可继续加工；
步骤七：精铣：采用卧式加工中心，以底平面登高块支靠，校直工件轴颈AB，以AB为基准，精铣键槽，精铣出内端面开口槽，钻出端面孔并攻牙；旋转工作台，加工另一端；
步骤八：精镗孔：采用龙门加工中心，以底平面登高块支靠，校直工件轴颈AB，精铣各平面，精镗孔；
步骤九、精磨外圆：工件装配重工装，采用精密外圆磨床磨削轴颈外圆至所需尺寸；两顶装夹，工件在两顶状态下没有明显的失重现象，试切外圆根部，检查外圆的跳动0.015以内方可继续加工；如跳动超差，需要重新安装配重工装。
配重工装包括配重架2和配重支架3，所述配重架2设置于配重支架3上；
所述配重架2包括左右两个支撑板2.1，所述左右两个支撑板2.1中部之间连接臂2.2相连接，所述支撑板2.1前后两侧均设置有连接板2.3，所述支撑板2.1底部与连接板2.3底部之间设置有定位块2.4，所述支撑板2.1上设置有吊装孔2.5，所述连接板2.3上设置有第一连接孔2.6和第二连接孔2.7，所述第一连接孔2.6位于第二连接孔2.7内侧；
所述配重支架3包括前后平行设置有两个横杆3.1，所述前后两个横杆3.1中部之间设置有纵杆3.2，所述横杆3.1左右两端均设置有连接块3.3，所述连接块3.3顶面设置有第三连接孔3.4和第四连接孔3.5，所述第三连接孔3.4的位置与第一连接孔2.6的位置相对应，所述第四连接孔3.5的位置与第二连接孔2.7的位置相对应；
所述轴桥1包括左右两个连接部1.13，左右连个连接部1.13内侧之间连接设置有中间梁1.6，所述连接部1.13外侧设置有轴颈1.1，所述连接部1.13前后两侧设置有侧耳1.3，所述连接部1.13顶部设置有起吊孔1.2，所述侧耳1.3上设置有中心孔1.4，所述中心孔1.4外侧设置有安装孔1.12；
所述轴颈1.1上沿水平方向设置有键槽1.10，所述轴颈1.1外端设置有端面孔1.11；
所述连接部1.13外侧设置有开口槽1.9；
所述连接块3.3底面设置有第五连接孔3.6，所述第五连接孔3.6的位置与轴桥的安装孔1.12位置相对应；
配重工装安装时，将配重支架3放置于轴桥1上，配重支架3的连接块3.3搁置于轴桥1的侧耳1.3上，连接块3.3上的第五连接孔3.6与侧耳1.3上的安装孔1.12之间通过螺钉相连接；然后将配重架2放置于配重支架3上，配重架2的连接板2.1搁置于配重支架3的连接块3.3上，连接板2.1上的第一连接孔2.6和第二连接孔2.7与连接块3.3上的第三连接孔3.4和第四连接孔3.5之间通过螺钉相连接，支撑板2.1上的吊装孔2.5与连接部1.13上的起吊孔1.2之间通过螺钉相连接。
配重架2采用和工件仿形设计，配重支架用来加强整体结构的刚性，整体结构上下对称，左右对称，重心在轴颈的中心连线上，设计中端面米字8个方向的中心全部一致在中心线上，确保旋转时几乎无偏重现象发生，同时整体刚性也足够，不至于磨床顶尖作用使轴桥发生弯曲；配重架利用上面2个M24螺钉锁紧在工件起吊孔上，再将配重支架利用4个M30螺钉穿过四个侧耳上孔后和工件相连，再使用4个M16和8个M10螺钉将配重架和配重支架相连。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，其特征在于所述工艺包括以下步骤：
步骤一、打中心孔：取一轴桥铸坯工件，采用龙门加工中心，校直中间梁，铣底平面，铣端面，以底平面和中间梁为基准打中心孔，铣上平面钻起吊孔攻牙；
步骤二、粗车：工件装配重工装，上普通车床，对工件轴颈外圆进行加工，单边留余量2mm；
步骤三、时效处理：对轴桥半成品进行去应力处理；
步骤四、粗铣：采用龙门加工中心，粗铣外形，粗铣四个侧耳的上下平面；
步骤五、精车：工件装配重工装，上数控车床，轴向以铣的外形为基准，平端面重新打中心孔，精车轴颈外圆留余量0.6mm；
步骤六：粗磨外圆：工件装配重工装，采用精密外圆磨床磨削轴径外圆，留精磨余量0.3mm；
步骤七：精铣：采用卧式加工中心，以粗磨外圆为基准，精铣键槽，精铣出内端面开口槽，钻出端面孔并攻牙；
步骤八：精镗孔：采用龙门加工中心，以粗磨外圆为基准，精铣各平面，精镗孔；
步骤九、精磨外圆：工件装配重工装，采用精密外圆磨床磨削轴颈外圆至所需尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，其特征在于：配重工装包括配重架(2)和配重支架(3)，所述配重架(2)固定设置于配重支架(3)上，配重架(2)包括左右两个支撑板(2.1)，所述左右两个支撑板(2.1)中部之间连接臂(2.2)相连接，所述支撑板(2.1)前后两侧均设置有连接板(2.3)，所述支撑板(2.1)底部与连接板(2.3)底部之间设置有定位块(2.4)，所述支撑板(2.1)上设置有吊装孔(2.5)，所述连接板(2.3)上设置有第一连接孔(2.6)和第二连接孔(2.7)，所述第一连接孔(2.6)位于第二连接孔(2.7)内侧。
3.根据权利要求2所述的一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，其特征在于：所述配重支架(3)包括前后平行设置有两个横杆(3.1)，所述前后两个横杆(3.1)中部之间设置有纵杆(3.2)，所述横杆(3.1)左右两端均设置有连接块(3.3)，所述连接块(3.3)顶面设置有第三连接孔(3.4)和第四连接孔(3.5)，所述第三连接孔(3.4)的位置与第一连接孔(2.6)的位置相对应，所述第四连接孔(3.5)的位置与第二连接孔(2.7)的位置相对应。
4.根据权利要求3所述的一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，其特征在于：轴桥(1)包括左右两个连接部(1.13)，左右连个连接部(1.13)内侧之间连接设置有中间梁(1.6)，所述连接部(1.13)外侧设置有轴颈(1.1)，所述连接部(1.13)前后两侧设置有侧耳(1.3)，所述连接部(1.13)顶部设置有起吊孔(1.2)，所述侧耳(1.3)上设置有中心孔(1.4)，所述中心孔(1.4)外侧设置有安装孔(1.12)，配重支架(3)放置于轴桥(1)上，配重支架(3)的连接块(3.3)搁置于轴桥(1)的侧耳(1.3)上，连接块(3.3)上的第五连接孔(3.6)与侧耳(1.3)上的安装孔(1.12)之间通过螺钉相连接；然后将配重架(2)放置于配重支架(3)上，配重架(2)的连接板(2.1)搁置于配重支架(3)的连接块(3.3)上，连接板(2.1)上的第一连接孔(2.6)和第二连接孔(2.7)与连接块(3.3)上的第三连接孔(3.4)和第四连接孔(3.5)之间通过螺钉相连接，支撑板(2.1)上的吊装孔(2.5)与连接部(1.13)上的起吊孔(1.2)之间通过螺钉相连接。
5.根据权利要求1所述的一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，其特征在于：步骤三时效处理利用箱式炉对轴桥半成品加热到200℃，保温6小时，然后自然冷却至常温。
6.根据权利要求1所述的一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，其特征在于：步骤一中铣上平面钻起吊孔攻牙可在步骤四中完成。
7.根据权利要求1所述的一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，其特征在于：步骤六粗磨外圆时采用两顶装夹试切外圆根部，检查外圆的跳动0.02以内再继续加工。
8.根据权利要求1所述的一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，其特征在于：步骤九中精磨外圆时采用两顶装夹试切外圆根部，检查外圆的跳动0.015以内再继续加工。
9.根据权利要求1所述的一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，其特征在于：步骤一和步骤四中工件通过V型块支靠两侧轴颈，四个侧耳下垫登高块。
10.根据权利要求1所述的一种低地板有轨车辆用轴桥的机械加工工艺，其特征在于：步骤二粗车后和步骤五精车后将配重工装拆除。
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