抱轴箱加工工艺分析与胎具的改进
HXN5型机车抱轴箱机加工工艺
ｍ 对 其 基 准 Ａ、 、 ｍ； Ｂ Ｃ跳 动 西 ． ５ｍｍ； ０ １ （ ） 机 安 装 法 兰 面 的 平 面 度 ０ １７ ｍ 长 度 ６ 电 ．２ ｍ；
方 向的平行 度为 ０ １７ ｍ ．２ ｍ； （） ７ 两端 轴 承 安 装 孔 对 其 公 共 轴 线 的 同 轴 度
磁 粉探 伤一 表 面缺 陷 处 理 一 检查 （ ） 三 坐 标 抽 二 一 检 一涂装 （ 漆和涂 防锈 油 ） 入库 。 油 一
孩 平面 为０ ７Ｎ 面 度 ． （￣ １ ２ 与 应 平 度为 ．／（ 对 面的 行 ０１５ ０２ 两边
２ 抱 轴 箱主 要 尺 寸精 度 要 求和 加 工 工艺 特点
＋ ２ ． ２ ｎ ３ ２ １ ２ ｌｍ；
２ ２ 抱轴箱 机加 工 工艺 的特点 ．
（ ） 制粗 加工余 量。粗加 工余 量控 制在 ３ １控
ｍ 以内 ， 对 所 有 精加 工 部 位 进 行 粗 加 工 。经 铸 ｍ 且
钢第一 次缺 陷探 伤 和焊修 、 热处 理退 火 ， 可能 消除 尽 铸件残 余应 力 、 焊接 应 力 和 粗加 工应 力 对 后 续加 工
０． ５ ｍ ｍ 。 １
１ 抱 轴 箱 机 加 工 工 艺 流 程
最终 确定 抱 轴 箱机 加 工 工艺 流 程 为 ： 毛坯 划 线
一
粗铣一 粗 镗一数 控加 工粗 铣一铸 造缺 陷检查一 铸
造缺 陷焊补 探伤一 热处 理退 火一 表面 喷丸处 理一 二
次 划 线 一 加 工 中 心 （ ） 钻 孔 一 钳 工 攻 螺 纹 去 毛 一 一
摘 要 ： 文 针 对 Ｈ Ｎ 本 Ｘ ５型 机 车 抱 轴 箱 （ 下 简 称 抱 轴 箱 ） 量 要 求 高 、 构 特 殊 和 工 艺 性 差 等 特 以 质 结 点 ， 减 少铸 造 缺 陷 影 响 、 制 变形 和 提 高精 度 等 方 面进 行 了一 系列 工 艺 攻 关 和 工 艺试 验 ， 取 了 在 控 采
某型机车轴箱体加工工艺优化改进
某型机车轴箱体加工工艺优化改进发布时间：2021-12-31T02:43:56.317Z 来源：《中国科技人才》2021年第25期作者：彭林福米贵[导读] 轴箱体是机车走行部的关键零部件，其结构复杂、加工精度要求高，导致加工难度大，且每月订单量大，加之该轴箱体毛坯铸造缺陷焊补处硬度高，加工难度大，按原加工工艺难以满足生产任务。
本文就结合实际生产，提出影响生产的瓶颈问题，分析并解决该问题，总结出一套轴箱体类零件高效加工方法。
中车戚墅堰机车有限公司摘要：轴箱体是机车走行部的关键零部件，其结构复杂、加工精度要求高，导致加工难度大，且每月订单量大，加之该轴箱体毛坯铸造缺陷焊补处硬度高，加工难度大，按原加工工艺难以满足生产任务。
本文阐述了如何在现有的状态下提高零件轴箱体加工效率和质量，同时降低操作者的劳动强度。
针对其结构特点和加工技术要求，介绍了加工工艺优化措施。
关键词：轴箱体，加工，钻模，夹具，工艺改进一、引言轴箱体是机车走行部的关键零部件，其结构复杂、加工精度要求高，导致加工难度大，且每月订单量大，加之该轴箱体毛坯铸造缺陷焊补处硬度高，加工难度大，按原加工工艺难以满足生产任务。
本文就结合实际生产，提出影响生产的瓶颈问题，分析并解决该问题，总结出一套轴箱体类零件高效加工方法。
二、产品特点及工艺现状轴箱体毛坯通常为铸钢，每月的加工订单量大，加工面的粗糙度要求高，有6个M20的深孔螺纹底孔（Ф17.5mm深60mm、孔口倒角C2）的加工。
加工后需要通过观察倒角是否明显不均匀，以判断螺纹孔内有无铸造缩孔缺陷，各孔无缺陷的正常流转加工，有缺陷的置于待处理区，等待焊补修复后再次加工。
轴箱体加工按既定的工艺流程是直接在加工中心加工，当加工过程中遇到轴箱体螺纹孔部位有缩孔时，就需要焊补修复。
焊补修复的具体流程为：先将有缺陷的螺纹孔部位的缺陷消除，然后焊补修复，焊完退火后再到加工螺纹孔。
从修复到加工成成品，通常需要钻孔加工两次，第一次加工是把有缩孔的螺纹孔扩大，第二次是缺陷处补焊后把螺纹孔加工至成品。
DJ4型机车抱轴箱加工难点及解决方法
现 场 经 验
铁道机车 车辆 工人 第 ４ ２０ 年 ４月 期 ０７
文 章 编 号 ：０ ７— ０ ２ ２ ０ ） ４— ０ １— ５ １０ ６ ４ （０ ７ ０ ０ ０ ０
Ｄ 型 机 车抱 轴 箱 加 工 难点 及 解 决 方 法 Ｊ
则 ， 电机 安 装 面 上 分 布 有 ８个 ￣３ ７的 电机 安 装 孔 和 ４个 Ｍ３ 在 ３Ｈ ０的 拆 卸
孔 ． 别 距 抱 轴 箱 中心 ２ ０、９ ｌ 这些 孔 的精 加 工 ， 要 加 工 中心 采 用 分 ０ １０ ｉｍ， ｌ 需
一
＇
一
维普资讯
心 Ｂ轴正 确 旋转 外 ， 要 轴 同 时偏 移定 位 才能 加 工 。 需
２ 工 艺 装 备 分 析
为 了 满 足 抱 轴 箱 的 加 工 达 到 尺 寸 精 度 和 形 位 公 差 要 求 ， 用 选
Ｔ Ｋ ６０ Ｈ ４ １ ０卧式 加工 中心 ， 以及相 配 套 的立 式 夹具 装夹 工 件 对 其 进 行 加工 。 Ｔ ４ １ ０卧式 加 工 中心 其 数 控 系 统 为 Ｆ ＮＵ ＭＣ， 作 行 程 ： ： ０ ＨＫ ６ Ｏ Ａ ＣＯ 工 Ｘ ２００ ｍｍ， Ｙ：１２ ０ ｍｍ， ：１３ ０ ｍｍ； 位 精 度 ： ． ０ ／ ０ ０ Ｚ ５ 定 ０ ０ １３ ０ ｍｍ； 作 台 规 格 工 １ ０ ０ ０ ｍｍ×１ ０ ｍｍ， 行 程 范 围和定 位 精 度 均 能 很 好地 满 足 Ｄ 抱 轴 箱 的 Ｏ０ 其 Ｊ
图 １ Ｄ 抱 轴 箱 Ｊ
寸精 度 及形位 公 差要 求 。
１ 抱轴 箱 加工 分析
Ｄ 抱轴 箱 与 ｓ 抱 轴 箱外 形相 差 很 大 ， 圆筒 状 。两 端 轴 承 安 装孑 Ｊ ｓ 呈 Ｌ、 螺纹 孔等 位 置精 度要 求 较高 ， 外形 的 不规 则使 其 在加 工 过程 中 ， 装夹 具 的 工 定位 基 准 比较 复杂 。 轴箱 电机安 装座 结 合平 面 的平 面度 要求 为 ０ ０ ｌ ， ．５ｆ ｉ ｍ 电机 安装 止 口相 对该 平 面垂 直度 要 求为 ０ ０ ． ３ ｍｍ 。安 装 面 上 圆 柱 孑 ３ Ｈ Ｌ￣ ３ ７位 置度 要 求 为
轴箱体加工工艺分析及质量改进
轴箱体加工工艺分析及质量改进250km动车组轴箱体是转向架的重要部件，其与轴承装置是联系构架和轮对的活动关节，使轮对的滚动转化为车体沿钢轨的平动，在承受列车重量的同时传递各方向的作用力。
200km动车组轴箱体开始阶段从日本川崎进口，为进一步使200km动车组国产化，2013年公司开始开发研制250km统型轴箱体。
轴箱体属于重要部件，其加工精度要求高，通过对加工试制过程的跟踪分析，合理利用柔性生产线加工轴箱体，解决加工过程中的质量问题，制定切实可行的加工工艺方案，既能保证轴箱体的加工精度符合设计要求，又能提高轴箱体的加工能力与质量，质量与效率得到很大提升，满足了生产需要。
1.加工设备：轴箱体柔性加工生产线由信息系统、加工系统和物料输送系统组成（见图1）。
图1信息系统是生产线的总控制台，主要进行加工程序编辑、作业管理、刀具管理等。
加工系统由5台NH63000DCGII主机设备组成。
5台设备分别按照1号机、2号机、3号机、4号机及5号机依次布置，在1号机带有U轴刀具。
每台设备的刀具容量为100把，具有在线检测、刀具破损检测等功能。
物料输送系统由上、下两层托盘架共48个托盘位、3个装卸工位及1条托盘自动运输线组成。
轴箱体生产线根据生产需求，配备了32个安装工件工装的托盘。
物料输送系统根据总控制台的作业安排将托盘送至托盘位、装卸工位及5台设备待加工位。
2.加工特点：轴箱体加工特点为：①轴箱体通过一、二工位两次装夹，完成全部尺寸加工。
②根据生产要求，可进行多个产品并行生产加工。
③轴箱体生产线在各工序加工刀具满足使用要求的情况下，可实现连续工作、无人自动作业。
④在设定好加工计划后，针对临时加急生产计划，在总控制台进行计划优先调整，可方便应对生产突发状况。
3.产品情况：产品材质为ZG25MnNi，属于铸造件，轴箱体抗冲击性能、拉伸及延展性等力学性能高，但存在砂眼、硬点、夹砂及焊修硬点等铸造缺陷，此类缺陷易损坏刀具，降低刀片的耐用度，影响工件加工精度。
HXD3型电力机车滚动抱轴箱体组装工艺改进提升
HXD3型电力机车滚动抱轴箱体组装工艺改进提升摘要：HXD3型电力机车是单轴功率1200kW、六轴、交流传动干线货运电力机车，该型机车持续功率7200kW，轴式C0-C0，轴重23t（或25t），最高运行速度120km/h，前后两个转向架结构相同，电机采用滚动抱轴式半悬挂方式。
本文主要是针对HXD3型电力机车驱动轴承组装工艺进行研究，旨在通过对现有组装工艺进行优化和提升，提高组装质量和组装效率。
关键词：滚动抱轴箱体平面度游隙周期专用套筒一、引言HXD3型电力机车的前后两个转向架结构相同，电机采用滚动抱轴式半悬挂方式。
滚动抱轴箱体在与牵引电机连接中起着至关重要的作用，其重要作用主要体现于连接轮对与牵引电机，支撑牵引电机。
机车在高速运行中牵引电机与滚动抱轴箱相对不变，滚动抱轴箱相对于轮对高速运转，主要是通过齿端和非齿端的驱动轴承来实现相对转动，而驱动轴承的游隙的大小在机车运行过程中起着至关重要的作用。
本文以笔者在实际工作中遇到的实际问题出发，通过对现有工艺进行优化调整，来保证轴承工作游隙以达到提升组装效率和减少使用起重机使用率。
二、现有技术现状HXD3型机车轮对主要由车轴、车轮装配、从动齿轮、抱轴箱体等部件组成。
现有HXD3型电力机车轮对和滚抱轴箱组装在组装台位采用立式组装方式进行组装。
在组装的过程中常常出现以下两种情况：一是轴承工作游隙较大，在高速运转时，会使振动较大，降低轴承的使用寿命；二是轴承工作游隙较小，在高速运转时，将增大轴承的摩擦力矩，从而产生大量的热，容易导致轴承发热损坏，这是因为轴承工作游隙较小时，将导致轴承的滚动体与轴承内外圈润滑不良，因干摩擦产生大量的热，产生磨损、胶结、轴承内外圈胀烈等现象，导致轴承损坏。
目前组装工艺简述如下：1.组装驱动轴承外圈，轴承外圈采用冷装法，先将轴承外圈置于工业冰箱中冷冻至规定的温度和时间，待轴承外圈冷冻合格后，将驱动轴承外圈组装至预先检修合格立式放置的滚抱轴箱体的轴承座中，翻转滚抱轴箱体后组装另外一端驱动轴承外圈，检查驱动轴承外圈与滚抱轴箱体轴承座的间隙合格后待组装，在整个作业过程中需注意防护，做好清洁度管控；2.组装齿端驱动轴承内圈，驱动轴承内圈采用热装法，齿端驱动轴承内圈加热至规定温度后热装至车轴，冷却后检查驱动轴承内圈与齿轮端面间隙，符合要求后进行下道工序；3.组装滚抱轴箱体，将滚抱轴箱体用起重机竖直吊起，套在车轴相应位置，组装时注意不得对车轴及驱动轴承造成磕碰伤；4.调整驱动轴承游隙，用两个顶尖顶在滚抱轴箱体下方，顶起滚抱轴箱体约0.5～2mm；5.组装非齿端驱动轴承内圈，驱动轴承内圈采用热装法，非齿端驱动轴承内圈加热至规定温度后热装至车轴；6.用起重机吊起压实胎具放置车轴端面，使压实胎具紧贴在非齿端轴承内圈处，用液压油泵加压使压实胎具及非齿端轴承内圈受轴向推力，用塞尺检查轴承内圈与压实胎具之间间隙，通过检查一圈的间隙后计算加垫量，计算后在对应位置处加垫，加垫后液压油泵加压使压实胎具压实；7.在滚动抱轴箱体上方沿180°方向放置两个百分表，人工推动滚动抱轴箱体，检查转动是否灵活，同时测量非齿端驱动轴承内圈端面的平面度，使平面度≤0.1mm；8.游隙测量，用起重机吊滚动抱轴箱体测量轴承游隙，在达到规定的吨位，游隙符合要求后则进行下一步工序，不合格则按上述第6）条重新进行调整，具体组装见图一。
箱体加工方案改进革新
箱体加工方案改进革新通过对箱体的结构、使用状态及工艺特点进行分析，结合生产实践，归纳总结出合适并可实施的箱体加工工艺路线，并针对不同规格的箱体重要部位采用不同的加工方案，确保箱体加工质量的稳定性，且根据不同规格、不同结构的箱体设计专用工装。
满足图纸对于导板座孔与轴承横孔的垂直度要求，导板座孔与前板孔的同轴度、与前板面的垂直度要求。
标签：工艺路线；稳定性；专用工装；同轴度；垂直度1 箱体的工作状态及作用箱体是隔膜泵、减速机、发电机、空压机等机械设备中动力系统的关键件，支撑由曲轴与曲柄（或连杆）、十字头、活塞等零部件组成的动力系统运行。
箱体两侧的两个双列圆柱调心滚柱轴承支撑曲轴（或主轴），自行完成曲轴（或主轴）与曲柄（或连杆）垂直定位。
箱体前部导板座孔支撑耐磨导板，保证十字头在耐磨导板上运行自如。
在运转过程中，箱体横孔受周期性的冲击压力，导板座孔受十字头周期性的冲击压力，要求箱体横孔与导板座孔具有较高的垂直度要求。
箱体侧板设有侧窗以便时刻观察动力系统的运行情况，箱體两侧设有放油孔及润滑油加热孔。
箱体的加工精度直接决定机械设备的平稳运行及寿命。
文章以本公司内部两种不同规格的箱体为例，阐述箱体的加工过程及其注意事项。
2 箱体的工艺分析及采取措施2.1 箱体工艺结构特点分析2.1.1 动力端箱体采用焊接结构，主要由底板、前板、两侧板、中间轴承座、导板座及各类筋板焊接组成（见图1）。
为保证动力系统在箱体内部稳定运行，因此在加工过程中需前板面与箱体底面垂直、前板孔与导板座孔同轴、导板座孔与横孔垂直。
2.1.2 箱体加工技术要求：横孔尺寸公差在-0.14～0mm内，表面粗糙度Ra3.2μm以上，前板孔尺寸公差在-0.09～0mm内，表面粗糙度Ra3.2μm以上，导板座孔尺寸公差在-0.14～0mm内，表面粗糙度Ra3.2μm以上，前板孔与导板座孔有同轴度φ0.03mm要求，前板孔与横孔有垂直度0.05mm要求，前板面与底面及横孔有垂直度0.05mm。
提升机车抱轴箱精加工效率的解决方案
1 序言重载型内燃机车走行部的牵引电动机组装为轴悬式：一端通过滚动抱轴箱与车轴相连，另一端通过吊杆和橡胶垫悬挂在构架的横梁和后端梁上，该类型组装结构被广泛应用于国内重载货运系列机车，因此，抱轴箱是重载型内燃机车走行部的重要零件。
抱轴箱为整体铸钢、外形呈半圆筒形结构（见图1），属薄壁异形件。
图1 机车抱轴箱抱轴箱正反安装面在工艺流程中均需作为安装基准面，正反安装面的平面度≤A、平行度≤B且表面粗糙度值Ra＝3.2μm等要求较高，因此一直以来是由龙门式五面体加工中心承担抱轴箱这些部位的精加工（见图2）。
图2 龙门式五面体加工中心加工轴箱体抱轴箱在该设备上精加工工序集中，加工时间长，公司龙门式五面体加工中心已成为抱轴箱制造的加工瓶颈，需要对抱轴箱精加工工艺流程和工艺装备（以下简称工装）进行专题分析和研究，采取应对措施，缓解龙门式五面体加工中心的加工瓶颈，提升抱轴箱精加工效率和加工质量，满足制造需求。
2 精加工过程分析2.1 原精加工工艺流程分析原精加工的工艺流程为：精铣安装面（反）→精铣安装面（正）→划线→钻孔。
需多次将抱轴箱放置于水平位置，用龙门式五面体加工中心进行加工，需正、反两个工位装夹，同时针对抱轴箱背面两端轴承孔处有两只注油孔和传感器安装孔的加工，又需进行一次划线、装夹和加工（该部位若在摇臂钻床加工，质量难以保证；若在龙门式五面体加工中心加工，刀架角度需人工调整），因此，抱轴箱精加工工序加工效率低，有必要对其进行优化。
2.2 对原龙门式五面体加工中心上精加工工装分析对上述工艺流程进行分析可以得出，抱轴箱在龙门式五面体加工中心加工时，工装存在的问题为抱轴箱被反复定位夹紧次数多，作业使用的工装多达3个，费工费时，即工步一为抱轴箱卧放加工（反向），加工内容是加工抱轴箱的螺栓固定平面和悬臂的平面及孔；工步二为抱轴箱仰放加工（正向），应用抱轴箱仰放加工工装，加工内容是加工抱轴箱的主安装平面和两端的外圆及内孔；工步三为抱轴箱在龙门式五面体加工中心利用立式工装，加工抱轴箱的传感器安装孔等。
抱轴箱体精加工工艺的改进
进行 。该 机 床床 身 由俄 罗斯 制 造 ， 工 作 台属 数 控 回
转工作台， 能 按 任 意 角 度 分 度 和 圆周 进 给 ， 规 格 为 １ ２ ５ ０ ｍ ｍ Ｘ １ ２ ５ ０ ｍ ｍ， 配 有 自动换 刀 系统 和 自动 更
换工 作 台系 统 。抱 轴箱 体 两 端 为 圆形 ， 中 间近 似 拱 形结 构 。两端 是 要求 精 度 较 高 的轴 承 孔 ， 两 孔 的 同 轴度 要求 为 ０ ． ０ ４ ｍｍ。
冷 热 工 艺
文章 编 号 ： １ ０ ０ ７ － ６ ０ ３ ４ （ ２ ０ １抱 轴 箱 体 精 加 工 工 艺 的 改 进
王 明 仁
（ 北 车大 连机 车车 辆有 限公 司 ， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ２ ）
摘 要： 阐述 了 Ｈ Ｘ Ｄ ３型 电 力 机 车 抱 轴 箱体 在 加 工 中 心进 行 精 加 工 过 程 中 出现 的主 要 质 量 问题 ， 并
工， 达 到 图纸 的设 计 要 求 ， 但耗时达 １ ０ ０ ｍ ｉ ｎ 。经 反 复 调试 ， 最 后决 定 用 ６ ６ ０ ｍ ｍ 的合 金 玉 米 铣 刀 １次 完 成粗 精 加工 ， 其转速 ． ｓ选 择 ３ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 进给量 ，
选择 ８ ０ ｍ ｍ ／ ｍｉ ｎ 。改 进 后 加 工 此 工 序 只需 ４ ０ ｍｉ ｎ ， 加 工完 后经 检查 ， 粗 糙 度 及 尺 寸 同样 能够 满 足 加 工
工 面 的精 加 工在 Ｎ Ｃ一１ ２ ５ ０俄 罗斯 镗 铣 加 工 中心 上
夹具 在加 工 中心 上 准 确 、 可 靠 地 定 位 。该 夹具 要 求 夹具 中心与工 作 台 的 回转 中心 一 致 ， 因为 在精 加 工 两端 轴 承孔 时 ， 需 要 通 过 工作 台 的 回转 中心控 制 工 件 的 同轴 度 ， 利用 加工 中心 工作 台 的高 回转 精度 ， 确 保在加工完大端轴承孔、 工 作 台旋 转 １ ８ ０ 。 后， 小 端 轴 承 孔与 大端 轴承 孔 的 同轴 度仍 然正 确 。夹具 改进 后， 由于有 心轴 定 位 ， 所 以夹 具在 长 时间 的加工 震动
抱轴箱生产线关键工序标准作业研究
抱轴箱生产线关键工序标准作业研究姚会茹; 赵强; 孙丽【期刊名称】《《大连交通大学学报》》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】5页(P72-76)【关键词】抱轴箱; 关键工序; 5W1H; ECRS原则【作者】姚会茹; 赵强; 孙丽【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】U415.130 引言所选择的东风4D抱轴箱的生产线观察，该厂是这种抱轴箱的主要生产地，每天都在生产这种抱轴箱，这种模式已经持续很长一段时间，抱轴箱作为机车转向架的一个重要零件，它的质量直接关系到机车的行车安全，以及生产速度都会影响到这种机车的正常运行.在此我选择了抱轴箱的关键工序精镗孔作为研究对象，进行进一步详细研究，已达到在这关键工序中，作业者、作业对象、作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度，减少作业工时消耗、缩短整个作业时间，以提高产品的质量和产量为目的［1-2］.1 抱轴箱整体概况1.1 抱轴箱工艺流程抱轴箱的工艺流程如下:划线→精铣侧面→精铣档面→精铣凸台→精刨侧面→精刨凸档→钻孔(一)→精镗精车外圆→精车外圆→划线→钻孔(二)→钻孔(三)→钻孔(四).工艺流程中，精镗孔为关键工序，因为在这道工序中要求的加工精度极高，以及同轴度的要求也比较高，如果此工序加工不好，则影响后面所有的工序，在这道工序中所做的工步相对来说也比较多，人工强度比较大，同时耗时较长，确定此工序为瓶颈工序.此工序的工作内容，①换刀;②去毛刺;③取吊车;④吊取工件;⑤翻转工件;⑥擦拭工件的档面;⑦装夹工件;⑧检查工件的装夹定位;⑨粗铣大端面;⑩粗铣336.47孔、粗铣236.78内孔、倒角、粗铣小端面、粗铣314.27内孔、粗铣236.27 内孔、倒角;○11铣平面;○12精铣大端、精铣336.47内孔、精铣236.78内孔、倒角、精铣314.27内孔、铣窝、铣33孔.如图1是精镗孔工序的人机作业图.表1是精镗孔工作时间及效率统计.图1 精镗孔工序的人机作业图表1 精镗孔工作时间及效率统计空闲时间min工作时间min 周程/min 利用率/%56 51 107 47.7机器工人51 56 107 52.31.2 加工过程分析与改进在此次过程中，运用5W1H技术进行提问和ECRS原则进行分析改进［3-4］，表2为改进分析表.表2 改进分析表问答在此次加工过程中装件时间很长，很浪费时间，夹具是否可以再改进，使装件更加简单省时?不能，此夹具设计已经使定位基准最少，装夹过程最简化，不能再简化了.用这个小吊车，极其不安全，并且工人一手拿遥控，一手要保持工件，不易操作，能否有更好的办法?有，可以换一种吊车，人工操作的大吊车，它不但平稳，安全，而且使工人方便，更主要的省时间，效率高.在加工过程中，为什么多次的检查工件尺寸?由于在精加工中，要保证工件的精度，于是要精加工一步，检查一次，不然有一次未检查，如果出现质量问题，则后续加工都将白费.可不可以一次检查?不可以，因为刀具在粗铣加工过后会出现刀具磨损，所以要检查.有没有更好的办法?可以换用进口刀具，安排其在粗加工过后自动换刀，精加工就专用精加工的刀具.运用ECRS原则进行优化［5］:(1)E(Eliminate)即消除.经过调查，进口刀具的价格大概为国产刀具的2倍，但使用寿命却是国产刀具的4～5倍，国产刀具每加工一个工件需要更换一次刀具，浪费时间，采用进口刀具则在工作完4～5个工件之后才需要换一次刀，减少工人检查刀具的次数.(2)R(Rearrange)，即重排.工序不能取消，进行重排，去毛刺是为了在把工件放在夹具上时，不至于影响装夹，最后影响到精度，于是把这道工步进行重排.在停机时进行去毛刺，这个工步可以等在机动时间来进行，这样可以不用让机器过多时间处在停工状态.(3)R(Rearrange)，即重排.擦拭工件工步是为了保证加工精度也不能取消，但是，当工件被叼取的时候才擦拭，叼车进行等待，此工步应该放在机器工作时，工人可以利用这些时间进行即将加工工件的擦拭工作.(4)S(Simple)即简化.在用吊车来吊取工件时，时间浪费严重，并且安全系数极低，可以进行改进，换做天吊来叼取工件.经过调查，在车间的另一半其实有天吊在工作，只是开天吊的工作人员不愿意来叼取小工件，可以和开天吊的工作人员进行谈话，使其了解状况，多辛苦一点!使抱轴箱的装件卸件一律采用天吊.如果采用天吊的话即可消除取吊车这一工步，只用一个手势，天吊就可以快速到达此处.省去工人来回取吊车的时间，大大提高工作效率.在人机图中还可以看出装卸工件很浪费时间，如果需要快速生产工件的话，可以再装一个夹具，通过测量可知，在机床上完全有空余的空间来设计一个导轨，并且工人有足够的空闲时间没事干，可以考虑在一个工件正在加工时，工人安装另一个工件，如图2所示，1号工件在加工时，工人安装2号工件，1号工件加工结束后沿着导轨退出，2号工件沿导轨进入，开始加工2号工件，这时工人利用空闲时间来卸1号工件，卸下之后在这个夹具上再安装一个待加工工件，这样可以使得整个周程变短.图2 工件进出图对精镗孔的这道工序的各种具体工步进行重排及简化得到如图3所示.经过改进，由图3可知，在一次加工中消除了一次换刀片、2次取吊车、4次检查工件尺寸和刀具的工步(可以每工作4～5个工件后再换刀片).重排工步使去毛刺和擦拭工件档面等工步安排在机动时间进行，减少了整个工件加工的时间.大大提高了机器的工作效率，同时也很大程度上较少了工件加工的整个周程［6］，具体如表3所示.通过简化，使用人工操作的天吊，不仅使工人工作更加方便，操作环境更加安全，也省去了来回取工件的步骤，提高加工工件效率. 图3 改进后的精镗孔的人机作业图表3 改进后精镗孔作业时间及效率统计空闲时间min工作时间min 周程/min 利用率/%30 32 62 47.7机器人4 58 62 93.52 现场布局一个货架可以装3个抱轴箱，在任务较重时，只要在安全范围内，货架可以叠加.但是在货架摆放时杂乱无章，使的作业不方便，所有待加工的工件和已加工的工件混放在一起，放工件取工件时需要思考放在哪里以及取哪一个未加工的工件，耽误时间!现场布局中，几个货架摆放紧凑，没有空隙，不便工人进入.如图4(a)所示. 重新安排货架的摆放方式，如图4(b)所示，使得两端摆放货架，中间空余，在中间进行工件的翻转等工作，在北侧摆放已加工好的工件，在南侧摆放未加工的工件，这样未加工的工件摆在离机床近的地方，减少搬运距离.3 机床螺丝刀、卡尺等工具混乱的摆放在机床操作器的上方，当换刀具或测量工件时由于要寻找工具而浪费时间，所以应该把常用工具有调理的摆放起来，并且用完之后放在原来的地方，养成良好的习惯，这样以后熟悉工具的摆放位置，而减少寻找工具的时间，从而提高工作效率［7］.如果在加工过程中，出现意外情况，则原来的加工程序将不见，还得一点一点进行寻找，但是同种型号的机床，其他有的机床就可以调用程序，不必一点点翻找，所以此机床可以编入这样的命令，使其可以调用刚刚使用的或者想要的任意的一段程序，这样可以减少翻找程序的时间.图4 精镗孔现场布局4 结论抱轴箱作为机车的一个重要零件，其加工精度及加工质量都至关重要，本文通过对抱轴箱关键工序精镗孔进行分析和改进，使得此工序不再因为是质量关口而影响生产效率，在保证质量的前提下而提高了生产效率，通过5W1H提问技术和ECRS原则，使得精镗孔这道工序更加简便，工作顺畅，环境安全［8］.参考文献:［1］易树平，郭伏.基础工业工程［M］.北京:机械工业出版社，2007.［2］王秀伦.现代工艺管理技术［M］.北京:中国铁道出版社，2004.［3］胡宗宾.工业工程原理、方法与应用.［M］.2版，上海:上海交通大学出版社，2007.［4］韩可琦.质量管理［M］.北京:化学工业出版社，2008.［5］蒋祖华，苗瑞，陈有玲.工业工程专业课程设计指导［M］.北京:机械工业出版社，2006.［6］白东哲.生产系统现场工作研究［M］.北京:机械工业出版社，2004. ［7］陈红霞.机械制造工艺学［M］.北京:北京大学出版社，2010.［8］WESIEY BARNES J.Statistical Analysis for Engineers and Scientis:A computer-Based Approach［M］. 北京:清华大学出版社，2002.。
控制抱轴箱变形的对策
控制抱轴箱变形的对策
路亚光;许亚英;蔡慧慧
【期刊名称】《金属加工：冷加工》
【年(卷),期】2012(000)004
【摘要】国内外时速120km的内燃机车，大多采用电动机悬挂方案的滚动抱轴
箱结构。
该结构的优点是：结构简单，装配调整用维修方便，能有效减少电动机对机车动轮的阻力，从根本上消除了电动机滑动抱轴结构的碾瓦、油箱漏油窜油现象，同时明显改善了电动机索引齿轮的啮合状态，从而提高了齿轮的运用寿命和机车的可靠性。
某公司与国外技术合作生产的新型机车上就是采用的滚动抱轴箱结构。
抱轴箱在车轴对上组装结构如图1所示。
【总页数】3页(P33-35)
【作者】路亚光;许亚英;蔡慧慧
【作者单位】南车戚墅机车有限公司,江苏常州213011;南车戚墅机车有限公司,江
苏常州213011;南车戚墅机车有限公司,江苏常州213011
【正文语种】中文
【中图分类】U262.4
【相关文献】
1.米轨内燃动车组抱轴箱组装拆卸工艺难点及对策
2.滚动抱轴箱轴承孔同轴度的控制与测量
3.铝合金轴箱后盖加工变形原因分析及对策
4.HXD1机车抱轴箱组装智
能制造工艺研究5.提升机车抱轴箱精加工效率的解决方案
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
轴箱体二次加工工艺优化
轴箱体二次加工工艺优化1序言轴箱体作为列车轮对与构架相连接的重要组成部分，在承受着整车重力同时还承担着传递牵引力作用，因此对其质量、尺寸精度要求十分严格。
此次轴箱体加改是基于需在其上平面位置M20孔内更换钢丝螺套，且在M20螺纹旁（50mm×50mm）位置处加工Φ80+0.015mm的工艺孔，该轴箱体为铸铁材质，列车在线路运行一段时间后，其表面状态存在很大锈迹，原内孔加工基准面也存在很大的磨损。
2加改原加工工艺工件X轴、Y轴方向采用轴箱体内筒定位，采用压板进行压紧，Z轴方向采用对工件进行找正的方式进行。
由于工件结构的限制以及运营磨耗影响，选取的找正面为弹簧盘面（图1），找正采用百分表找正，距离远，找正时费时费力，且存在读数上的误差，而且找正后的压紧容易造成工件转动，需要多次进行找正，找正后，调用程序进行加工。
因为选取的找正面为弹簧盘底面，长时间的运行磨耗，以及锈迹的影响。
距离远，找正费时费力，找正不准易造成加工后定位销孔位置不准确，试验加工期间Φ8mm孔因位置尺寸超差造成轴箱体报废8个，质量很难得到保证。
3钢丝螺套配合钢丝螺套为保护有色金属螺纹孔而发展的嵌入物，它是由高强度、高精度、高表面质量的耐蚀菱形界面的钢丝绕制而成，适用于螺纹连接，旋入并紧固在被连接件之一的螺纹孔中，形成标准内螺纹。
该轴箱体上部钢丝螺套采用Cr-Ni不锈钢材料。
通过强度和材料的组合，在通常情况下使用，具有较高的硬度及较好的表面粗糙度。
4螺纹配合紧固螺纹是机械制造业中應用最为广泛的螺纹。
它主要应用于各种机械、仪器中的可拆联接，当内外螺纹相互旋合后，它们靠牙侧面的摩擦力来保证有一定的联接强度，在工作中不会过早地损坏和自动松脱。
这种结合，内、外螺纹牙侧间的最小间隙等于或者接近于零。
5工艺优化方案此次加工属于二次加工，在选取定位基准时可充分考虑以内孔定位为主，同时加以辅助的配合。
因为加改的轴箱体上端存在螺纹孔且螺纹孔中安装新的钢丝螺套，钢丝螺套安装后需经过塞规检测合格，因此加工工艺优化决定采用轴箱体内孔定位，以钢丝螺套孔作为辅助定位。
HXN5型内燃机车抱轴箱体修复工艺研究
变形 量必 须得 到控 制 。为 了最 大 限 度减 少 变 形 量 ，
焊 修后无 法 采用 常规 的热处 理 方法改 变焊 接热 影 响 区的组织 特 性 ， 必 须采 用其 他特 殊 的 、 非 常规 的办法 来 改变 热影 响 区的组 织特性 ， 消除硬 化组 织 。
抵 消前 道焊 缝 的收 缩 ， 以 及 利 用后 道 焊 缝 的焊 接 热 量 改变 组织 。因此 ， 采 用 钨 极 氩弧 焊 接 工 艺 并 施 行
多道 窄焊道 焊接 技术 修复 抱轴 箱体 较为 合适 。
图 １ 裂 纹
氩 弧焊 的 焊 接 参 数 ： 铈 钨 棒 直 径 ２ ｎ ｌ ｌ ｎ ； 焊 丝
多层 焊对减 少 焊缝 的纵 、 横 向收 缩 以及 由此 引 起 的
小， 也不允 许 未焊 透 等 缺 陷 存 在 。为 了 修 复该 抱 轴
箱体 ， 保 证尺 寸精 度和 焊修 质量 ， 进行 了焊 接修 复工
艺研 究 。
变形 是有 利 的 … 。钨 极 氩 弧 焊 的特 点 是 可 以 很 好 地控 制每 一次 焊接 较 小 的热 输 入 ， 采 用 多道 窄 焊 道 焊接 技术 ， 由后道 焊缝 的热 量 来 改 变 前 道焊 缝 热 影 响 区 的硬 化组 织 ， 并抵 消部分 焊接 收缩 ， 但 焊接效 率 较低 ； 气 体保 护焊 的特 点是 焊接 效率较 高 ， 焊缝 质量 也好 ， 但 单次 的热 输入 量较 大 ， 小 缺 陷的补 焊很 可 能 在 极短 的时 间 内完成 ， 难 以 通过 后 道 焊 缝 来 控 制 和
摘 要 ：Ｈ Ｘ Ｎ ５型 内燃机 车 运行 ２年 后 ， 部 分 抱 轴 箱 体 的 电机 安 装 平 面 和 圆弧 面 的 结 合 处 出现 裂
抱轴箱生产线关键工序标准作业研究
抱轴箱生产线关键工序标准作业研究
姚会茹;赵强;孙丽
【期刊名称】《科学与财富》
【年(卷),期】2012(033)009
【摘要】对某工厂抱轴箱生产线中的关键工序实际存在的问题进行调查研究,通过对这个关键工序进行分析,使得改进后的工序工步更少,工人操作更加简便,工作环境更加安全,加工时间更少,提高工作效率.采用5W1H技术和ECRS原则来改进,通过改进前后的对比发现,工步减少,加工效率提高,工作环境更加安全.
【总页数】5页(P72-76)
【作者】姚会茹;赵强;孙丽
【作者单位】大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028;中国北车集团齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司黑龙江齐齐哈尔161000;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028
【正文语种】中文
【相关文献】
1.轴悬式抱轴箱静强度及疲劳强度分析的工程方法研究 [J], 王秋实;张开林;刘斌
2.抱轴箱生产线关键工序标准作业研究 [J], 姚会茹; 赵强; 孙丽
3.HXD1机车抱轴箱组装智能制造工艺研究 [J], 段玉东
4.主轴箱柔性生产线工序质量控制研究 [J], 彭功雳;胥云;廖映华;叶雷;蒋杰
5.制丝线关键工序标准作业时间的研究与应用 [J], 顾秋林;张永涛;康晓珍;李智杰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
轴箱体铸钢件铸造工艺的改进
轴箱体铸钢件铸造工艺的改进摘要：针对机车轴箱体生产过程中存在型砂脱落、缩松、砂眼、加工余量不足等问题，对缺陷原因进行分析。
认为采用砂芯预留孔内嵌钉加固、使用焊条折成芯骨加强砂芯强度可改善型砂脱落；通过调整冒口补缩距离、加强型腔清洁可减少缩松；加强清理型腔并加大加工余量减少砂眼缺陷；减小砂芯尺寸、加强定位精度可有效保证加工余量。
采用改进后的工艺进行生产验证，获得合格铸件。
关键词：轴箱体;铸造缺陷;工艺改进;随着机车时速与承载量的不断提高,对机车转向架铸钢件尤其是受力部件提出了更高的要求。
地铁车辆轴箱体属于薄壁箱体类结构铸件,同时作为轴箱装配的重要受力部件。
在前期生产加工过程中出现缩松、砂眼、裂纹,砂芯在合箱浇注过程中出现歪倒,加工时有黑皮等缺陷,这些缺陷的产生与轴箱体的铸造工艺有重要关系,因此有必要对轴箱体工艺进行分析与调整。
1 铸件结构及生产要求轴箱体产品结构见图1,铸件材质为ZG25Mn Cr NiMo(C级钢),主要壁厚为20～30 mm,铸件毛坯重量为95 kg,铸件线收缩取2%,造型和砂芯使用CO2硬化水玻璃砂,一箱两件,熔炼采用10 t电弧炉,底注式浇注,浇注温度控制在1 560～1 580℃。
设计要求铸件表面整体做磁粉探伤,按照机车装配件要求,轴箱体所有加工面及主要受力部位不允许存在缩松、裂纹缺陷,铸件按批次进行超声波检查。
图1 轴箱体产品结构示意图2 原工艺方案及存在问题2.1 原铸造工艺介绍图2轴箱体铸造工艺方案的三维模型,轴箱沿轴筒中间分型,大轴筒内设有腰形随型补贴保证轴筒顺序凝固及补缩;小轴筒与轴箱筋板连接部位存在热节,但模数及半径较小,在顶部靠近连接部位设置半圆形暗冒口保证内部质量;大轴筒下箱及弹簧盘面需设16 mm厚冷铁板加强激冷效果,铸件内浇道选在中心筋板位置。
原工艺方案在大方向上保证了铸件加工面及主要受力部位的质量,但是在批量生产过程中,缺陷主要存在于大轴筒,内浇道及弹簧盘等部位,同时,出现了型砂脱落及加工量不均匀的问题。
抱轴箱铸造工艺改进
文 章编 号 ：０ ７６３ （ ００ ０ －０ ００ １０ －０ ４ ２ １ ） ２０ ２ －２
机 车车辆 工艺 第 ２期 ２ １ ４月 ０ ０年
抱 轴 箱 铸 造 工 艺 改 进
刘 方 宝
（ 南车资 阳机 车有 限公 司 ， 四川 资 阳 ６ １ ０ ） ４ ３ １
有 了 明显 的改进 ， 全 能满 足生 产 的需要 ， 大大提 完 也
高 了机 车 的行驶 安 全 。
５ 结 束 语
网 ３ 抱 轴 箱 浇 注 系 统 意
道 。两端 轴 承孔 的热 节 圆直 径 为 Ｄ ９ ｍ， 照 ＝ ０ ｍ 按
Ｄ ＝（ ． １ １—１ ２ Ｄ ． ） （ ：１２、 、 … … ） 步 递 增 ｉ 、 ３４ 逐
摘 要 ： 文 针 对 抱 轴 箱 中存在 的砂 眼 、 纹 、 本 裂 缩孔 等铸 造 质 量 问题 ， 绍 了 改 变 浇 注 系统 、 圆 法 介 滚 设计 冒 口补 贴 等 工 艺手 段 。试 验 结 果 表 明 ， 些 改进 工 艺 不但 提 高 了 机 车 的行 驶 安 全 ， 时 也 带 这 同
铸造 性能 差 ， 造裂 纹倾 向大 ， 抱轴 箱 的壁 厚结 构 铸 且 差异 大 ， 因此给 铸 造带 来 较 大 难度 。某 公 司原 先 生
产 的抱 轴箱 采用 的是 Ｃ ： Ｏ 硬化 水 玻 璃砂 ， 主要 存在 砂 眼 、 纹 、 孔 等 铸 造 缺 陷 ， 品 率 高 达 ２ ％ 以 裂 缩 废 ０ 上 ， 生产 成本很 高 ， 时造 成 公 司较 大 经 济 损失 。 其 同 针对抱 轴箱 的质 量 问题 ， 其 生 产 过程 和 铸 造 工 艺 对
来了经济效益。
关键 词 ： 轴 箱 ； 纹 ； 节 圆 ； 隙式 ； 打 箱 抱 裂 热 缝 热
机车异形薄壁件加工工艺
机车异形薄壁件加工工艺抱轴箱是机车转向架中一个重要的零部件，其主要作用是使驱动电动机在车轴上与齿轮更好地啮合，确保运行平稳。
现阶段，在机车设计中，转向架部分空间通常非常紧凑，这就使抱轴箱注定成为薄壁异形件。
抱轴箱整体加工质量的好坏将直接影响机车的行车安全。
1. 抱轴箱的加工现状以DF8B机车抱轴箱（见图1）为例，箱体绝大部分非加工尺寸不超过15mm；两端轴承安装位置为整圆，中间部位为安装驱动电动机而将其设计为非整圆，通过螺栓将电动机安装在中间平面上。
图1DF8B抱轴箱外形图由于结构复杂，抱轴箱材料采用韧性好的C级铸钢，采用常规机加工方式，基本加工工序为：毛坯浇铸→清理→退火→清砂→喷丸→划线→粗加工→焊补→半精加工→精加工→探伤→交检。
2. 加工难点分析该产品RAM分析中，一级故障率为两端轴承孔尺寸及形位公差，该因素将直接影响到轴承的安装，整体影响车轴的使用性，如出现问题，将直接造成轴承失效，危及行车安全。
（1）抱轴箱铸造质量要求：该抱轴箱的材料为C级钢，其控制难点在于铸造质量及后续缺陷处理后对加工尺寸及形位尺寸的影响。
（2）抱轴箱主要尺寸和形位公差精度要求：两端轴承孔孔径尺寸分别为φ344+0.057 +0mm、φ360-0.041 -0.098mm。
两端轴承孔同轴度为0.04mm，轴承孔由于直接装配轴承，其圆柱度要求为0.015mm，尺寸公差为0.057mm。
3. 工艺改进措施为确保产品质量，及时发现铸造缺陷，特意在粗加工工序后，安排对电动机面内部及两轴承孔端面增加超声波探伤检测，避免半精加工后出现重大的铸造缺陷。
通过多批次检验，发现存在几个明显的问题：由于铸件毛坯问题，尽管在粗加工后采取了补焊处理，但在后续加工过程中仍然存在较多缺陷、裂纹。
尤其是两端轴承孔内，在精加工孔口经常会出现较大的疏松，夹砂、砂眼及裂纹等缺陷，由于本身留量不大，对后续处理难度加大。
而且由于该产品属于异形薄壁件，中间又是半圆结构，多次补焊后又没有回火的条件，焊接应力及加工应力不能及时消除，因此加工完后孔变形较大。
HXN3B型内燃机车抱轴箱体操作法
HXN3B型内燃机车抱轴箱体操作法摘要：装备在HXN3B型内燃机车上的抱轴箱体属于铸造件，体积较大，形状复杂，加工难度高。
尤其在进行精铣立面、钻孔等工序加工时，需要通过一端的底孔定位，只能将高1011mm的工件力在工作台上加工，导致整个工件重心提高，加工时容易引起振刀、表面质量差、找正繁琐费时等问题。
为了保证加工质量，提高加工精度，降低加工时间，本文主要从优化胎具设计、改进装夹方式，降低找正时间等方式来解决上述加工难题。
关键词：抱轴箱体；胎具；夹具；找正前言：HXN3B型内燃机车是中车大连机车车辆有限公司为满足高速重载列车需求而研制的大功率重型调用内燃机车。
自2015年开始至今已经生产近300台，装备于国内多个铁路局。
抱轴箱体作为机车核心驱动部件中的零件，其加工精度及表面质量均要求极高。
抱轴箱体材质为45号钢高1011.8mm，两端端直径分别为Φ322mm和Φ285mm，整体属于细长件。
由于加工时高度较高，并且有一部分悬空，造成工件在加工过程中极容易出现刀具振动、刀具过切、刀具崩断等现象。
而且零件加工表面质量精度要求为Ra3.2，这些现象不仅降低加工精度，而且严重影响其表面质量。
为了保证产品加工精度，本人利用加工中心一次装夹可进行多序加工的优势，采用工序集中的形式完成加工。
在加工过程中采用了“现有胎具优化设计”、“装夹方式优化”、“快速找正工件”等方式，解决了抱轴箱在加工立面、反面时容易振刀，挖刀，打刀，以及因此带来的成本增加和时间损耗等问题，有效提高了产品的加工精度，保证了加工表面质量。
一、胎具设计与优化抱轴箱体形状主要由大小端孔和轴身组成，用于定位的Φ322mm底孔由上一道工序加工完成，加工立面时原本选用外圆Φ321.8mm的胎具，胎具与工件的接触面积较小。
而抱轴箱体在加工立面与反面时需要加工的面积较大、高度较高、切削余量较深，因此在加工过程中加工表面往往会出现振刀纹（如图1所示），严重影响表面质量，出现这种情况只能通过重新加工表面，并降低每次切削深度来改善，大大增加了加工时间。
轴箱体二次加工工艺优化
孔 内 更 换 钢 丝 螺 套 ，且 在 Ｍ ２ ０螺 纹 旁 松脱 。这种 结合 ，内 、外螺 纹牙侧 间 的最
（ ５ ０ ｍｍ×５ ０ ａｍ）位 置 处加 ＿ ｒ Ｔ ０８ ｏ ＋ ｏ － ｍ ５ １ １ １ １ １ １
密贴达 到辅助 定位 的 目的 ，快 速定 位后 直 接 对轴箱 体进 行夹 紧 ，方 便快捷 ，大大节
图 １原 有加 工 示意 图
约 了找 正时 间 ，效 率提 高了将 近 ５ 倍。
通过 ＿ Ｔ 艺 优 化 后 ，在 后 期 的 批鼍 生
图 ２ 外螺 纹导 柱
因 为选 取 的找 正 面 为弹 簧 盘 底 面 ， 长时 间的运 行磨耗 ，以及锈迹 的影 响。距 离远 ，找正 费时 费力 ，找正 不准易 造成加
滑 的作用 。
图 ４定位 导枉
图 ５轴 箱体 内部 配合 示意 图
具体 Ｔ Ｚ操 作流 程 ：
将轴 箱体 利 用 内孔 定位 放 置工 装 上 ．
外螺 纹导 柱直接 旋入 轴箱体 顶部 钢 丝螺套
内部 ，旋 紧后通 过旋 转轴箱 体 ，使深 入轴 箱体 内部 ３ ０ ｍ ｍ 的导 柱 与Ｔ装 内定位 导柱
小 间隙等 于或者 接近 于零 。
的 艺孔 ，该轴箱 体 为铸 铁材 质 ，列车在 线 路运 行一 段时 间后 ，其表 面状态存 在很
５ 工 艺优 化方案
此 次 加 Ｔ 属 于 二 次 加 工 ，在 选 取 定
大锈 迹 ，原 内孑 Ｌ 加工基 准 面也存在 很 大的 位 基准时 可充 分考 虑 以内孔定 位为 主 ，同 磨损 。 时 加 以辅 助 的配合 。 因为加改 的轴箱 体上 ２ 加 改原加 工工 艺 端存 在螺 纹孔 且螺纹 孑 Ｌ 中安装新 的钢 丝螺 工件 ｘ轴 、Ｙ轴 方 向 采用 轴 箱 体 内 套 ， 钢 丝螺套 安裴后 需经 过塞 规检测 合格 ， 筒 定位 ，采 用压 板进 行压 紧 ，ｚ轴 方 向采 因此加 ＿ 『 ： Ｔ艺优 化决定 采用轴 箱体 内孑 Ｌ 定 州 对 工件 进行 找正 的方式 进行 。由于 工件 位 ，以钢丝 螺套孔 作 为辅助 定位 。 结 构 的限制 以及运 营磨耗 影响 ，选取 的找 通 过 纸分 析 ，首 先 制 作 一 个 与 钢 正面 为弹 簧盘 面 （ 图１ ），找 正采 用 百分 丝螺 套 配合 的外 螺纹 导柱 （ 罔２ ），使 之 表找正 ，距离 远 ，找正 时费 时费力 ，且存 旋入 轴箱 体钢丝 螺套 后螺纹 之 间间隙趋 近 在读数 上 的误差 ，而且 找正后 的压 紧容易 于零 （ 冈３ ），同时外 螺纹 导 柱 长 度 深 入 造成 Ｔ件转 动 ，需 要多 次进行 找正 ，找正 轴 箱体 内 部长 ３ ０ ｍ ｍ，并 以此来 作 为一 个 后 ，调用程 序进 行加 ］ 一 。 辅 助定位 。另 外考虑 加工 过程 中切屑 液容 易 造成外 螺纹 导柱旋 转时 滑脱 ，ｔ艺 优化 时 考虑在 定位 螺栓 后端滚 花处理 ，起 到防
铸钢抱轴箱体裂纹惯性质量问题技术研究
铸钢抱轴箱体裂纹惯性质量问题技术研究摘要：抱轴箱砂眼，裂纹缺陷占比较高，需要焊修，回火，人工及能耗大，生产效率低。
近几年公司一直推行精益生产，实现降本增效目标，抱轴箱体做为中车大连公司铸锻分公司主要产品，高品质低成本是符合公司要求及市场需求的长期目标，优化抱轴箱体铸造工艺，降低次废品率，保证铸件质量是长期目标的基础。
关键词：抱轴箱，裂纹，铸造工艺1抱轴箱体为滚动抱轴箱装配核心部件，起连接轴承、车轴的作用，在机车运行过程中受承载力和振动力。
目前公司现有抱轴箱体主要包括DF4D型内燃机车抱轴箱体、HXN3B型内燃机车抱轴箱体、新西兰出口机车抱轴箱体等，铸件存在裂纹等缺陷会对机车运行安全产造成巨大隐患。
这些缺陷的产生与抱轴箱体工艺及机构有重要关系，因此有必要对抱轴箱体工艺进行分析调整，本文通过抱轴箱体现有质量问题分析，并对调整工艺后的抱轴箱生产加工验证得出有效结论。
1 铸件生产过程中缺陷现状抱轴箱体加工后需进行表面磁粉干法探伤，按TB/T3426-2015《机车用铸造滚动抱轴箱》进行判定是否为合格品。
2022年，在HXN3B机车抱轴箱体和DF4D抱轴箱体生产过程中发现，部分抱轴箱体安装座存在砂眼、缩松缺陷；轴承孔精加工后磁粉探伤存在裂纹缺陷，且无法焊修，一次探伤合格率低于50%。
见图1。
针对上述问题，通过本次立项，调整生产工艺，提高铸件质量，降低铸钢抱轴箱体惯性裂纹质量问题，探索智能制造应用技术在基础铸造生产中的应用。
图1 抱轴箱质量缺陷2 研究内容2.1抱轴箱体材料研究钢液的纯净度、非金属夹杂物含量及形态、硫磷含量偏高等均会加剧铸件裂纹倾向。
研究电炉炼钢精准配料，元素精确控制，非金属夹杂物改性等方向，以降低材料原因导致的裂纹缺陷。
2.2生产工艺优化研究将智能辅助软件与现场实际生产的结合，通过铸件成型过程数值模拟，指导新工艺方案，控制铸件在铸型中的冷却速度，使得裂纹缺陷位置初强度形成早，组织细化，避免裂纹的形成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
抱轴箱加工工艺分析与胎具的改进姓名：宋继勇大连机车车辆有限公司机二车间2011年6月30日滚动抱轴箱体加工工艺与胎具的改进[摘要]一个完整的工件从毛坯加工为成品，需要各个方面的准备，包括：性能良好的机床，完整科学的加工工艺，定位精准的工装胎具，简便实用的刀具。
身为一名机械加工操作者，对待产品加工的时候，要尽量的在保证工件的公差尺寸要求的前提下通过各种有效的手段去提高生产效率，降低生产成本，减少工人的劳动强度，尽可能的去扩大利润，降低成本。
[关键字] ：滚动抱轴箱体、一体式工装、销孔定位、加工工艺[前言]：滚动抱轴箱体（以下简称抱轴箱）是属于机车走行部的工件，安装在轮对中间的车轴上，属于转向架组装中的高精度要求部件，其质量的好坏对机车质量有非常重要的影响，其中又以抱轴箱的孔与孔之间公差要求最为严格，因为重点加工部位多为孔径，所以其加工部位的特殊性以及图纸技术要求决定了对其加工必须一步到位，不能够反复对其进行返修处理，否则必然无法保证各个孔的公差要求。
具体外型形状与内部尺寸要求以及技术要求如下：检测发现平行度、对称度、同轴度、表面粗糙度、跳动量普遍存在超差现象，通过分析得出以下几条影响产品质量的主要原因。
1.机床—车间用来加工抱轴箱的机床经过多年使用，精度已经有所下降。
2.工装—目前使用工装为钢件焊接结构，刚性差，为最大影响因素。
针对以上两条主要原因，如果从第一条机床入手解决，会耗费相当大的时间和成本；所以应该从工装上入手解决。
工装胎具一般有两种，一种为钢板焊接胎具：另一种为铸造一体式胎具。
钢板焊接胎具在生产加工中为最常用的工装组合方式，是通过将板件简单的通过焊接方式连接在一起，然后对需要加工的基准面进行加工处理。
钢板焊接胎具具有结构简单，制造方便以及制造工期短的优点，但是相应的也有很多的缺点：1、由于是钢板焊接，胎具底面即基准面容易发生变形；2、胎具上的几个定位基准由于是焊接组合在一起的，时间长了会产生变形，各个定位基准也就不平行和垂直，进而影响了加工工件的精度要求；3、在生产加工中，由于胎具是板件焊接，各个支撑点都比较单薄容易产生震动，这样加工出来的工件容易在吃刀量稍大的时候对表面粗糙度造成影响，容易因为工装的震动而使加工面产生缺陷；由于以上不足，加工出来的工件，平行度、对称度、同轴度、表面粗糙度、跳动量都互相产生了影响，所以产品的合格率必将受到影响，进而影响生产效率。
铸造一体胎具则是先用铸造方式铸造出毛坯，整个工装为一个整体，胎具在加工前，先回火处理，最后进行时效处理，去除它的内部应力，这样处理后的胎具不会因为内部应力的影响而再次变形，然后到数控加工中心进行加工，一次性完成所有的加工尺寸。
铸造一体的胎具缺点在于加工工艺复杂，加工周期长，并且比较沉重，不利于重复安装实用。
但是铸造一体的胎具在加工中心加工后的平行度、垂直度都可以得到保证。
为了便于两种工装胎具使用效果的对比，我们对两个工件分别用两种胎具加工199±0.05、162.5Error!尺寸进行测量的结果如下：X=199±0.05（钢板焊接）Y=162.5Error!X=199±0.05（铸造一体）Y=162.5Error!199.0843162.6087199.0320162.5207 199.0800162.5889199.0293162.5192 199.0924165.5904199.0376162.5184 199.0926162.5695199.0501162.5301 199.1105162.5645199.0174162.5096 199.1081162.5547199.0228162.5001 199.0979162.5616199.0307162.5173 199.0962162.5932199.0428162.5191以上两组数据可以清晰表明铸造一体式胎具加工出的工件的公差要求要远远优于钢板焊接式胎具。
实践证明钢板焊接胎具出现的不足，在铸造一体式胎具上都可以得到有效解决。
二、改进抱轴箱与胎具的定位方式传统的工件与胎具的连接方式为通过螺柱联结，然后通过压板定位，这种连接方式的好处为组成简单，操作方便。
但是不足之处也很明显，没有过多的调节手段，只能通过压板的拧紧力来控制各个方这两个键槽在转向架装配中用与安装其他工件，因此对其的表面粗糙度有一定的要求，所以可以在胎具上加工出跟其相互配合的台面，再利用其工件自身的4个螺栓孔，找好相关位置后在胎具上加工相应的螺栓孔，则成功限制了两个方向的自由度，最后把紧螺栓，X、Y、Z三个方向上的移动和转动的自由度全部被限制。
工件处于完全定位状态。
完全可以保证工件的定位精度和加工精度。
根据这种设计的如下：思想所设计的工装简图为节约成本和方便后续工装制作工序，非关键部位采取减重设计。
关键定位件采用45号钢调质处理进行制作，定位面采取磨削加工，以确保其精度。
后续组装过程严格控制尺寸精度，以确保工装对产品的精确定位，提高加工精度。
三、改进抱轴箱胎具与工作台接合方式上面所讲述的方法是抱轴箱与胎具的定位方式，还有一个是改变胎具与工作台面的接合方式。
在批量进行抱轴箱加工时，由于最主要的技术要求就是孔与孔之间的同轴度要求，公差要求为0.02mm，此要求特别严格，所以每次加工抱轴箱的时候，胎具都需要重新装夹，所有的坐标原点（X轴零点、Y轴零点、Z轴零点、W轴零点）都需要重新进行测量，测量完以后还要进行X轴与Y轴的同轴度检测，因为抱轴箱的两端的孔径是利用工作台的旋转加工完成的，这样一来工件两端孔径在X轴方向上的零点有两个，这两个零点保证抱轴箱的同轴度要求，为了达到要求在每次上胎具以后都要用工件先加工一个尺寸到其他车间利用三坐标测量仪进行检测，检测合格才可以再次加工，如若不然则需要重复上述步骤。
因此每次上一次胎具都会浪费将近3天到一个星期甚至更长的时间，需要不断检测，不断调试，浪费了时间、精力、耽误了生产。
但是如果把胎具固定在工作台的某一个位置上不动的话，虽然每次加工抱轴箱时，就不用需要再去进行测量胎具、检测半成品工件的工序，却会出现其他问题，因为这台机床并非专用机床，因此在加工其他工件的时候，由于胎具会占据一部分工作台的空间，那么就会影响到其他工件的加工。
在经过几次试验后我们采取了一种新的定位方式，就是利用工作台上的四个工艺孔，选出在胎具底部的两个，事先将这两个孔的下半部分用铰刀配铰，钉入销子过盈配合，高度不高于工作台面，我们在这次加工完抱轴箱以后，先不要把胎具卸下来，用台钻在胎具与工作台上钻两个直径为10的销孔（计算好胎具与工作台工艺孔的尺寸）然后用销子压进孔内，这样只要把这次加工抱轴箱的坐标尺寸全部记录下来，等下次加工抱轴箱时只需要把胎具直接用销子定位在工作台的位置上，再用压板固定胎具，即可进行加工，然后直接调用上次各轴坐标即可进行加工，虽然由于不可知因素影响，第一个加工出来的工件还是要进行检测，但是这次检测可以说校验意义大于检测，因此可以在精加工，也可以在半精加工后进行，通过加工后的校验反馈来看，基本上第一个工件就可以达到图纸要求的同轴度要求。
在以后几次加工中这种定位方法非常简便实用，节省了大量的胎具调试装夹和找正的时间，为完成生产任务奠定了基础。
四、改进抱轴箱体的工艺在加工抱轴箱的试运行工艺中工序安排，依照正常的机械加工原则，首先进行端面加工，先用粗端铣刀对轴箱两端面进行半精加工，留量0.2mm，然后换槽铣刀把各个阶台孔的端面铣出来，留量0.2mm ，再换端面精光刀把两侧端面精铣至要求尺寸，换槽铣刀把孔的各个端面加工出来，保证每个阶台面间的距离。
然后用各种尺寸的双刃镗刀把每个孔留量φ0.6mm加工出来，然后再进行精镗孔，钻两端面的孔，攻丝，最后倒角，整个工件则就加工完毕。
在加工完后在机床上进行测量的时候有几个尺寸，例如：φ358.77 5Error!,805Error!等尺寸，上述尺寸在进行加工以及加工后的校验中都在公差要求内，可是工件卸下之后以后再进行测量有的尺寸就会超差，而且都是在下差，经过仔细观察，毛病出现加工顺序不合理，加工后的热量没有有效进行释放，产生了热胀冷缩的现象，为了避免热胀冷缩的发生，现在把加工工艺的顺序颠倒，在本着先面后孔先粗后精的加工基本原则，首先，铣各个大端面留量，粗镗各孔，钻功两侧端面丝孔，然后再精铣每个端面，再精镗，最后再倒角。
工序经过上述调整后，有效的解决了加工下床后尺寸变形的问题。
五、减少抱轴箱体加工的刀具种类上述的改进后的工艺安排虽然从工艺角度上来看没有任何问题了，但是有一个缺点，就是刀具太多，加工端面粗精铣刀共4把，粗精镗孔共需要12把，钻孔攻丝加上其他刀具一共需要27把刀，才能完成一个完整的抱轴箱加工。
由于刀具太多，换刀，磨刀等辅助时间大大延长，来回换刀也给操作者带来了很大的麻烦，首先每换一把刀需要机床停止，卸刀，然后人工将刀具搬下来，然后安装新的刀具，开动机床……每换一次刀具对操作者的体力就会造成一部分损耗。
这样一天下来就只能加工出2件成品，远远达不到生产需要。
由于加工机床是数控控制，具有其他加工设备不具有的先进性及属性特点，所以经过研究试验改变一下它的加工方法，即把直线进给改成曲线进给，利用一把φ80玉米铣刀，这样一把刀具接合数控机床特性即可完成端面粗精加工以及粗镗各孔径，精铣阶台孔端面则利用一把φ80，75°厚30m m的锯齿铣刀代替以前的槽铣刀，这样就可以减少了9把刀具，经过几次试验加工后发现，一把φ80的玉米铣刀完全可以完成工艺要求。
利用坐标直接跑位加工，因此，现在只需要一把玉米铣刀用圆弧差补的方式可以把端面和半精孔全部一次加工出来，这样大大节省了辅助时间同事也节省了刀具损耗，节约了生产成本，提高了生产效率。
为了直观显示，把工件同一部位前后两种加工的部分程序列表如下:1、刀具减少前部分加工程序列表如下:G0 G54 X0 Y0 S300 M03Z0.2 // 端铣刀G0|F300 X195G0 2 X-195G0 X0Z400M05M00 // 换刀S300 M03 // 槽铣刀G0 X-87.2 // 留量G0 | F300 X79G02 I-79Z-80X0Z-109 // 留量G0 | F300 X67.5G0G0 X0Z400M05M00 // 换刀G0 Z0.2 S200 M0.3 // 双刃镗刀（φ361.7）G0| T-60 Z-32.44G0 Z400M05M00 // 换刀S200 M03 // 双刃镗刀（φ358.775）G0 Z-32G01 F60 Z-87.44G0 Z400M00M05 // 换刀S200 M03G0Z-87.44 // 双刃镗刀（φ335）G0 |F60 Z-109G0 Z400M00M05 // 换刀S200 M03 // 双刃镗刀（φ256.6G0 Z-108G0 |F60 Z-130G0 Z400M05M00……由上述部分程序可以看出，换刀次数相当多，这仅仅是一端加工需要的工作，工人体力是有限的，这么频繁的换刀大大的加剧了工人的体力消耗。