CN220515522U - 一种尖轨轨头加工廓形的刀具组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种尖轨轨头加工廓形的刀具组，包括宽度加工铣刀、第一廓形加工铣刀和第二廓形加工铣刀，宽度加工铣刀为角度立铣刀、第一廓形加工铣刀为和第二廓形加工铣刀为弧形成型铣刀，宽度加工铣刀用于对钢轨横向加工、第一廓形加工铣刀和第二廓形加工铣刀用于加工宽度加工铣刀切削完的钢轨的两相邻段；第一廓形加工铣刀切削刃截面为60钢轨廓形线结构，第二廓形加工铣刀切削刃截面为60N钢轨廓形线结构。本实用新型通过设置统一的尖轨高度、宽度测量基准，提升尖轨的设计精度与加工精度，满足了60N钢轨在道岔区运用需求，可提高尖轨与对侧基本轨的对称性，可使列车通过更为平顺。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁路领域，特别是涉及一种尖轨轨头加工廓形的刀具组及监测方法。
背景技术
尖轨是转辙器中的重要部件，依靠尖轨的扳动，将列车引入正线或侧线方向。
既有尖轨廓形设计方法存在差异。目前不同的尖轨廓形设计轮廓在宏观上接近，但在高度取值、轨距测量点取值、轮廓过渡圆弧构造等问题上存在差异，随着尖轨轮廓测量精度提高，以及圆弧更突出的新型60N钢轨廓形拟在道岔区应用，上述差异逐渐凸显，需要统一。不同加工廓形的设计，导致制造单位在生产不同道岔尖轨时，需要准备几种刀具，管理复杂，影响加工效率。60N钢轨在道岔区运用是发展趋势，但目前缺少基于60N钢轨廓形设计的尖轨加工廓形。目前尖轨加工完成后为消除非工作边应力集中，需要对非工作边倒圆，倒圆后，对尖轨的实际高度改变较大。
申请号为202010995324.9的专利公开了一种减小滚动接触疲劳伤损的道岔直尖轨，采用在直尖轨轨头宽度刨切段设置倒圆，消除非工作边与工作边交界位置的尖角，消除此处受车轮碾压产生的应力集中。其问题在于现有尖轨加工廓形设计中，补充对交接处尖角位置的倒圆，会引起尖轨自身高度的变化，特别是尖轨宽度较小的位置，交接处更尖，倒圆后高度改变更大，在尖轨实际使用中，尖轨的高度影响了车轮接触点在尖轨与基本轨顶面的过渡位置。
故现需一种尖轨轨头加工廓形的刀具组用于解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有技术中现有尖轨加工廓形设计中，补充对交接处尖角位置的倒圆，会引起尖轨自身高度的变化，特别是尖轨宽度较小的位置，交接处更尖，倒圆后高度改变更大，在尖轨实际使用中，尖轨的高度影响了车轮接触点在尖轨与基本轨顶面的过渡位置的问题，提供了一种尖轨轨头加工廓形的刀具组，基于60钢轨、60N钢轨的尖轨轨头工作边加工廓形设计，解决了上述问题。
本实用新型提供了一种尖轨轨头加工廓形的刀具组，包括宽度加工铣刀、第一廓形加工铣刀和第二廓形加工铣刀，宽度加工铣刀为角度立铣刀、第一廓形加工铣刀为和第二廓形加工铣刀为弧形成型铣刀，宽度加工铣刀用于对钢轨横向加工、第一廓形加工铣刀和第二廓形加工铣刀用于加工宽度加工铣刀切削完的钢轨的两相邻段；
宽度加工铣刀切削刃截面为轮缘槽廓形线结构，第一廓形加工铣刀切削刃截面为60钢轨廓形线结构，第二廓形加工铣刀切削刃截面为60N钢轨廓形线结构。
本实用新型所述的一种尖轨轨头加工廓形的刀具组，作为优选方式，第一廓形加工铣刀的切削刃截面线由外向内依次为起始水平线、与起始水平线顺接相切的R300圆弧、与R300圆弧圆心同向顺接相切的R80圆弧、与R80圆弧圆心同向顺接相切的R13圆弧、与R13圆弧顺接相切的1：4直线段。
本实用新型所述的一种尖轨轨头加工廓形的刀具组，作为优选方式，第二廓形加工铣刀的切削刃截面线由外向内依次为起始水平线、与起始水平线顺接相切的R200圆弧、与R200圆弧圆心同向顺接相切的R60圆弧、与R60圆弧圆心同向顺接相切的R16圆弧、与R16圆弧圆心同向顺接相切的R8圆弧、与R8圆弧顺接相切的1：4直线段。
本实用新型所述的一种尖轨轨头加工廓形的刀具组，作为优选方式，宽度加工铣刀切削线为角度1：4直线顺接相切与帽型部分圆心异向的R16圆弧，R16圆弧与旋转中心水平线顺接相切。
本实用新型所述的一种尖轨轨头加工廓形的刀具组，作为优选方式，R300圆弧起点到R13圆弧终点水平距离为42.6mm。
本实用新型所述的一种尖轨轨头加工廓形的刀具组，作为优选方式，R200圆弧起点到R8圆弧终点水平距离为40.1mm。
本实用新型有益效果如下：
本刀具通过设置统一的尖轨高度、宽度测量基准，提升尖轨的设计精度与加工精度，满足了60N钢轨在道岔区运用需求，可提高尖轨与对侧基本轨的对称性，可使列车通过更为平顺。
附图说明
图1为一种尖轨轨头加工廓形的刀具组使用位置示意图；
图2为一种尖轨轨头加工廓形的刀具组结构示意图。
附图标记：
1、宽度加工铣刀；2、第一廓形加工铣刀；3、第二廓形加工铣刀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1~2所示，一种尖轨轨头加工廓形的刀具组，包括宽度加工铣刀1、第一廓形加工铣刀2和第二廓形加工铣刀3，宽度加工铣刀1为角度立铣刀、第一廓形加工铣刀2为和第二廓形加工铣刀3为弧形成型铣刀，宽度加工铣刀用于对钢轨横向加工、第一廓形加工铣刀2和第二廓形加工铣刀3用于加工宽度加工铣刀切削完的钢轨的两相邻段；
第一廓形加工铣刀2切削刃截面为60钢轨廓形线结构，第二廓形加工铣刀3切削刃截面为60N钢轨廓形线结构。
第一廓形加工铣刀2的切削刃截面线由外向内依次为起始水平线、与起始水平线顺接相切的R300圆弧、与R300圆弧圆心同向顺接相切的R80圆弧、与R80圆弧圆心同向顺接相切的R13圆弧、与R13圆弧顺接相切的1：4直线段。R300圆弧起点到R13圆弧终点水平距离为42.6mm。
第二廓形加工铣刀3的切削刃截面线由外向内依次为起始水平线、与起始水平线顺接相切的R200圆弧、与R200圆弧圆心同向顺接相切的R60圆弧、与R60圆弧圆心同向顺接相切的R16圆弧、与R16圆弧圆心同向顺接相切的R8圆弧、与R8圆弧顺接相切的1：4直线段。R200圆弧起点到R8圆弧终点水平距离为40.1mm。
宽度加工铣刀1切削线为角度1：4直线顺接相切与帽型部分圆心异向的R16圆弧，R16圆弧与旋转中心水平线顺接相切。
尖轨由尖端至跟端分为断面1、断面2和断面3。
当道岔采用60钢轨制造时，尖轨工作边均采用60加工廓形。
当道岔采用60N钢轨制造时，为提高轨头刨切段强度，优化此段尖轨与车轮接触状态，在断面1至断面3区段尖轨采用60加工廓形，其中断面1对应尖轨顶宽5 mm或10 mm断面（即尖轨开始承载），断面3对应尖轨轨头宽度刨切起点位置；断面3至尖轨跟端采用60N加工廓形，使尖轨轨头廓形与对侧60N钢轨匹配；断面2至断面3采用60N加工廓形均匀过渡，断面2对应尖轨顶宽50 mm断面（此断面应与基本轨等高）。
尖轨特征断面的设计决定了加工刀具铣削时的空间位置，基于本发明提出工作边加工廓形设计，当尖轨宽度小于48.1 mm时，非工作边与工作边交界处倒圆对尖轨高度的有影响，因此在尖轨特征设计中需要分区段考虑。
对于尖轨顶宽5～45 mm断面（尖轨特征断面通常取5的整数倍），应根据R2倒圆位置确定高度后，再设计工作边刀具加工位置，尖轨特征断面具体设计方法如下：
① 从道岔平面设计中，获得尖轨宽度参数，确定工作边、非工作边1:4斜线位置；
② 根据轮轨接触关系确定尖轨高度，根据高度水平线及非工作边1:4斜线设计倒圆位置；
③ 根据工作边1:4斜线和倒圆位置，确定刀具圆弧位置，圆弧与倒圆、1:4斜线相切，得到尖轨特征断面。
对于尖轨顶宽50 mm断面～轨头刨切起点，应根据工作边加工刀具廓形顶面确定尖轨加工高度，再对非工作边交界处做R2倒圆，尖轨特征断面具体设计方法如下：
① 从道岔平面设计中，获得尖轨宽度参数，确定工作边、非工作边1:4斜线位置；
② 50 mm及以上断面均与基本轨顶面等高，因此工作边加工廓形最高水平线与基本轨顶面定位线重合，确定尖轨工作边加工廓形；
非工作边倒圆后，得到尖轨特征断面。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种尖轨轨头加工廓形的刀具组,其特征在于：包括宽度加工铣刀（1）、第一廓形加工铣刀（2）和第二廓形加工铣刀（3），所述宽度加工铣刀（1）为角度立铣刀、所述第一廓形加工铣刀（2）为和所述第二廓形加工铣刀（3）为弧形成型铣刀，所述宽度加工铣刀（1）用于对钢轨横向加工、所述第一廓形加工铣刀（2）和所述第二廓形加工铣刀（3）用于加工所述宽度加工铣刀（1）切削完的所述钢轨的两相邻段；
所述宽度加工铣刀（1）切削刃截面为轮缘槽廓形线结构，所述第一廓形加工铣刀（2）切削刃截面为60钢轨廓形线帽型部分结构，所述第二廓形加工铣刀（3）切削刃截面为60N钢轨廓形线帽型部分结构。
2.根据权利要求1所述的一种尖轨轨头加工廓形的刀具组,其特征在于：所述第一廓形加工铣刀（2）的切削刃截面线由外向内依次为起始水平线、与所述起始水平线顺接相切的R300圆弧、与所述R300圆弧圆心同向顺接相切的R80圆弧、与所述R80圆弧圆心同向顺接相切的R13圆弧、与所述R13圆弧顺接相切的1：4直线段。
3.根据权利要求1所述的一种尖轨轨头加工廓形的刀具组,其特征在于：所述第二廓形加工铣刀（3）的切削刃截面线由外向内依次为起始水平线、与所述起始水平线顺接相切的R200圆弧、与所述R200圆弧圆心同向顺接相切的R60圆弧、与所述R60圆弧圆心同向顺接相切的R16圆弧、与所述R16圆弧圆心同向顺接相切的R8圆弧、与所述R8圆弧顺接相切的1：4直线段。
4.根据权利要求1所述的一种尖轨轨头加工廓形的刀具组,其特征在于：所述宽度加工铣刀（1）切削线为角度1：4直线顺接相切与帽型部分圆心异向的R16圆弧，所述R16圆弧与旋转中心水平线顺接相切。
5.根据权利要求2所述的一种尖轨轨头加工廓形的刀具组,其特征在于：所述R300圆弧起点到所述R13圆弧终点水平距离为42.6mm。
6.根据权利要求3所述的一种尖轨轨头加工廓形的刀具组,其特征在于：所述R200圆弧起点到所述R8圆弧终点水平距离为40.1mm。
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