车轮加工方法

阅读:69发布:2020-05-08

专利汇可以提供车轮加工方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 车轮 加工方法,该方法包括:粗加工车 轮辋 毂面、辋毂径、辐板及轮缘踏面;用Φ25圆刀片精加工辋毂面及轮缘踏面;用Φ20圆刀片精加工内外侧辐板表面;精加工外辋径止扣及到限槽;用TiGERV1406-152非标切槽刀粗加工毂径槽;用Φ12圆刀片精加工毂径槽;粗加工 轮毂 孔;用Φ6圆刀片精加工轮毂精孔和 油槽 ;用D54镗刀精镗6×Φ54辐板孔;用D28镗刀精镗6×Φ28辐板孔;用D20镗刀精镗20×Φ20辐板孔;用D38 铣刀 加工注油孔Φ38沉台;用D13.8 钻头 加工M16×2 螺纹 底孔;用D6钻头加工Φ6通孔;用螺纹铣刀加工M16×2螺纹。本发明的车轮加工方法,根据车轮结构样式、加工 精度 及表面 质量 要求等,选择多种刀具来配合加工不同的部位,加工效果良好,满足使用需求。,下面是车轮加工方法专利的具体信息内容。

1.一种车轮加工方法,其特征在于,所述方法包括:
粗加工车轮辋毂面、辋毂径、辐板及轮缘踏面;
用Φ25圆刀片精加工辋毂面及轮缘踏面;
用Φ20圆刀片加工内外侧辐板;
用Φ6圆刀片精加工外辋径止扣及到限槽;
用TiGERV1406-152非标切槽刀粗加工毂径槽;
用Φ12圆刀片精加工毂径槽;
粗加工轮毂孔;
用Φ6圆刀片精加工轮毂精孔和油槽
预加工6×Φ54辐板孔;
粗镗6×Φ54辐板孔;
预加工6×Φ28辐板孔;
预加工18×Φ20辐板孔;
用D54镗刀精镗6×Φ54辐板孔;
用D28镗刀精镗6×Φ28辐板孔;
用D20镗刀精镗20×Φ20辐板孔;
刀C1依次加工依次6×Φ54辐板孔上孔口倒角、6×Φ28辐板孔上下孔口倒角、
20×Φ20辐板孔上下孔口倒角;
用非标倒角刀D20*60*10°加工6×Φ54辐板孔下孔口倒角;
用D38铣刀加工注油孔Φ38沉台;
用D13.8钻头加工M16×2螺纹底孔;
用D6钻头加工Φ6通孔;
用螺纹铣刀加工M16×2螺纹;
用45°倒角刀加工螺纹孔口倒角。
2.根据权利要求1所述的车轮加工方法,其特征在于,所述方法还包括:用Φ6圆刀片精加工轮毂精孔和油槽之后,用红外探针依次检测滚动圆直径、圆度、辋面平面度、内孔同心度等参数。
3.根据权利要求1所述的车轮加工方法,其特征在于,所述方法还包括:预加工18×Φ
20辐板孔之后,乳化液冲洗辐板预设时间。
4.根据权利要求1所述的车轮加工方法,其特征在于,所述方法还包括:用D20镗刀精镗
20×Φ20辐板孔之后,乳化液冲洗辐板预设时间。
5.根据权利要求4所述的车轮加工方法,其特征在于,所述方法还包括:乳化液冲洗辐板预设时间后,用红外探针探测上下辐板表面位置
6.根据权利要求1所述的车轮加工方法,其特征在于,用Φ12圆刀片精加工毂径槽时,根据加工情况分多刀加工。
7.根据权利要求1所述的车轮加工方法,其特征在于,粗加工车轮辋毂面、辋毂径、辐板及轮缘踏面时,采用Φ32圆刀片进行粗加工。
8.根据权利要求1所述的车轮加工方法,其特征在于,粗加工轮毂孔时,用Φ25方刀片进行粗加工。
9.根据权利要求1所述的车轮加工方法,其特征在于,预加工6×Φ54辐板孔时采用D40U钻,粗镗6×Φ54辐板孔时采用D53镗刀。
10.根据权利要求1所述的车轮加工方法,其特征在于,预加工6×Φ28辐板孔时采用D27.5U钻;
预加工18×Φ20辐板孔时采用D19.5U钻。

说明书全文

车轮加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及路车辆技术领域,尤其涉及一种车轮加工方法。

背景技术

[0002] 长期以来,我国客运电机车发展滞缓,160km/h级别的主要车型仍以2000年前后研制的交直传动机车为主,其牵引功率受到了一定限制,且车型开始老化,需要逐步退役。为了填补机车空缺以及适应客运市场的发展,2011年开始,我国主要机车制造企业开始着手研制新型时速160-200km/h级别的客运交流传动电力机车。其中车轮作为机车的关键零部件,其运行速度快、承载负荷大且对安全稳定性要求极高,同时车轮直径大、结构复杂且制造精度极高,因此很长时期内一直依靠进口。机加工作为保证车轮尺寸精度及表面质量的关键工序,从直观上决定车轮的品质,因此攻克该类车轮的加工方法是实现其国产化的重要步骤之一。
[0003] 该机车轮滚动圆直径为1250mm,但公差仅为0.1mm;此外车轮外侧轮毂径向带有环槽,位置公差仅为0.3mm,高度公差仅为0.2mm,且粗糙度要求不大于Ra3.2;车轮辐板为变截面阶梯形状,辐板厚度为55-36mm而公差仅为0.2mm,且粗糙度要求不大于Ra1.6,表明不能有任何振纹和接刀痕迹;辐板不同台阶面分别加工有30个不均匀分布且尺寸各异的辐板孔,加工精度0.015-0.025mm之间,且粗糙度不能超过Ra1.6,此外孔口不是常规的45°倒角或倒圆,而是斜度为10°的非标倒角;车轮轮毂孔为精孔带油槽,加工精度为0.012mm,且粗糙度不能超过Ra1.6,同时轮毂孔内外端带有10°的斜度,这些给加工及过程检测提出了极大挑战。
[0004] 现有技术中一般通过下述方法加工车轮:先粗加工或半精加工车轮全表面,然后再按照下述工序进行精加工:加工内侧辋毂面、轮缘及辐板面→加工外侧辋毂面、踏面及辐板面→加工外侧止扣及到限槽→精镗孔→钻削辐板孔及注油孔,同时机床左右刀架配合加工切削速度不同,主轴转速很难匹配,无法实现该车轮的尺寸精度及表面质量要求;此外该车轮辐板为阶梯形状且轮毂部位有凹槽,不同部位尺寸精度和表面粗糙度要求不同,不能用一把车刀一次加工完整个辐板面,使用传统加工路线就容易产生接刀痕和振纹。

发明内容

[0005] 为解决上述现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种车轮加工方法。具体技术方案如下:
[0006] 一种车轮加工方法,其特征在于,所述方法包括:
[0007] 粗加工车轮辋毂面、辋毂径、辐板及轮缘踏面;用Φ25圆刀片精加工辋毂面及轮缘踏面;用Φ20圆刀片加工内外侧辐板;用Φ6圆刀片精加工外辋径止扣及到限槽;用TiGERV1406-152非标切槽刀粗加工毂径槽;用Φ12圆刀片精加工毂径槽;粗加工轮毂孔;用Φ6圆刀片精加工轮毂精孔和油槽;预加工6×Φ54辐板孔;粗镗6×Φ54辐板孔;预加工6×Φ28辐板孔;预加工18×Φ20辐板孔;用D54镗刀精镗6×Φ54辐板孔;用D28镗刀精镗6×Φ
28辐板孔;用D20镗刀精镗20×Φ20辐板孔;用倒角刀C1依次加工依次6×Φ54辐板孔上孔口倒角、6×Φ28辐板孔上下孔口倒角、20×Φ20辐板孔上下孔口倒角;用非标倒角刀D20*
60*10°加工6×Φ54辐板孔下孔口倒角;用D38铣刀加工注油孔Φ38沉台;用D13.8钻头加工M16×2螺纹底孔;用D6钻头加工Φ6通孔;用螺纹铣刀加工M16×2螺纹;用45°倒角刀加工螺纹孔口倒角。
[0008] 在一种可能的设计中,所述方法还包括:用Φ6圆刀片精加工轮毂精孔和油槽之后,用红外探针依次检测滚动圆直径、圆度、辋面平面度、内孔同心度等参数。
[0009] 在一种可能的设计中,所述方法还包括:预加工18×Φ20辐板孔之后,乳化液冲洗辐板预设时间。
[0010] 在一种可能的设计中,所述方法还包括:用D20镗刀精镗20×Φ20辐板孔之后,乳化液冲洗辐板预设时间。
[0011] 在一种可能的设计中,所述方法还包括:乳化液冲洗辐板预设时间后,用红外探针探测上下辐板表面位置。
[0012] 在一种可能的设计中,用Φ12圆刀片精加工毂径槽时,根据加工情况分多刀加工。
[0013] 在一种可能的设计中,粗加工车轮辋毂面、辋毂径、辐板及轮缘踏面时,采用Φ32的圆刀片进行粗加工。
[0014] 在一种可能的设计中,粗加工轮毂孔时,用Φ25的方刀片进行粗加工。
[0015] 在一种可能的设计中,预加工6×Φ54辐板孔时采用D40U钻,粗镗6×Φ54辐板孔时采用D53镗刀。
[0016] 在一种可能的设计中,预加工6×Φ28辐板孔时采用D27.5U钻;预加工18×Φ20辐板孔时采用D19.5U钻。
[0017] 本发明技术方案的主要优点如下:
[0018] 本发明的车轮加工方法,根据车轮结构样式、加工精度及表面质量要求等特点,选择多种刀具来配合加工不同的部位,加工效果良好,无刀痕和振纹现象发生,满足使用需求。附图说明
[0019] 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020] 图1为本发明一个实施例提供的车轮的剖视图;
[0021] 图2为本发明一个实施例提供的车轮的俯视图。

具体实施方式

[0022] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0023] 以下结合附图,详细说明本发明实施例提供的技术方案。
[0024] 一种车轮加工方法,其特征在于,所述方法包括:
[0025] 粗加工车轮辋毂面、辋毂径、辐板及轮缘踏面→用Φ25圆刀片精加工辋毂面及轮缘踏面→用Φ20圆刀片加工内外侧辐板→用Φ6圆刀片精加工外辋径止扣及到限槽→用TiGERV1406-152非标切槽刀粗加工毂径槽→用Φ12圆刀片精加工毂径槽→粗加工轮毂孔→用Φ6圆刀片精加工轮毂精孔和油槽→预加工6×Φ54辐板孔→粗镗6×Φ54辐板孔→预加工6×Φ28辐板孔→预加工18×Φ20辐板孔→用D54镗刀精镗6×Φ54辐板孔→用D28镗刀精镗6×Φ28辐板孔→用D20镗刀精镗20×Φ20辐板孔→用倒角刀C1依次加工依次6×Φ
54辐板孔上孔口倒角、6×Φ28辐板孔上下孔口倒角、20×Φ20辐板孔上下孔口倒角→用非标倒角刀D20*60*10°加工6×Φ54辐板孔下孔口倒角→用D38铣刀加工注油孔Φ38沉台→用D13.8钻头加工M16×2螺纹底孔→用D6钻头加工Φ6通孔→用螺纹铣刀加工M16×2螺纹
→用45°倒角刀加工螺纹孔口倒角。
[0026] 本发明实施例提供的车轮加工方法,根据车轮结构样式、加工精度及表面质量要求等特点,选择多种刀具来配合加工不同的部位,加工效果良好,无刀痕和振纹现象发生,满足使用需求。
[0027] 进一步地,本发明实施例提供的车轮加工方法还包括:用Φ6圆刀片精加工轮毂精孔和油槽之后,用红外探针依次检测滚动圆直径、圆度、辋面平面度、内孔同心度等参数。通过对上述参数进行检测,确定加工合格后进行后续钻孔加工,使加工出的车轮各参数和表面质量满足使用需求。
[0028] 可选地,本发明实施例提供的车轮加工方法还包括:预加工18×Φ20辐板孔之后,乳化液冲洗辐板预设时间。预加工辐板孔后,会在车轮上产生加工废料和铁屑等,且会产生局部升温,通过乳化液冲洗辐板预设时间,达到清洗和降温效果,进而提高加工质量。预设时间可以为20s、30s、40s等。
[0029] 可选地,本发明实施例提供的车轮加工方法还包括:用D20镗刀精镗20×Φ20辐板孔之后,乳化液冲洗辐板预设时间。精镗加工后,会在车轮上产生加工废料和铁屑等,且会产生局部升温,通过乳化液冲洗辐板预设时间,达到清洗和降温效果,进而提高加工质量。预设时间可以为20s、30s、40s等。
[0030] 进一步地,上述精镗、乳化液冲洗辐板预设时间后,用红外探针探测上下辐板表面位置。如此设置,检测精镗操作后是否对辐板位置精度产生影响,确保加工出的车轮符合使用需求。
[0031] 可选地,本发明实施例提供的车轮加工方法中,用Φ12圆刀片精加工毂径槽时,根据加工情况分多刀加工,提高车轮表面质量。
[0032] 可选地,上述粗加工车轮辋毂面、辋毂径、辐板及轮缘踏面时,采用Φ30-35的圆刀片进行粗加工。举例来说,可以为Φ30、Φ32、Φ35的圆刀片,本发明实施例中优选Φ32的圆刀片。
[0033] 可选地,上述粗加工轮毂孔时,用Φ23-27的方刀片进行粗加工。举例来说,可以为Φ23、Φ25、Φ27的方刀片,本发明实施例中优选Φ25的方刀片。
[0034] 本发明实施例中,为了获取6×Φ54辐板孔,采用预加工后粗镗再精镗的方式,具体地,预加工6×Φ54辐板孔时采用D40U钻,粗镗6×Φ54辐板孔时采用D53镗刀。如此操作,提高辐板孔的加工精度,避免加工过程对车轮辐板产生较大的应力使腹板变形
[0035] 基于相同的道理,本发明实施例中,预加工6×Φ28辐板孔时采用D27.5U钻;预加工18×Φ20辐板孔时采用D19.5U钻。
[0036] 综上所述,本发明实施例提供的一个车轮加工方法示例如下:
[0037] 用Φ32圆刀片粗加工车轮辋毂面、辋毂径、辐板及轮缘踏面→用Φ25圆刀片精加工辋毂面及轮缘踏面→用Φ20圆刀片加工内外侧辐板→用Φ6圆刀片精加工外辋径止扣及到限槽→用TiGERV1406-152非标切槽刀粗加工毂径槽→用Φ12圆刀片精加工毂径槽(根据加工情况分多刀加工)→用25方刀片粗加工轮毂孔→用Φ6圆刀片精加工轮毂精孔和油槽→用红外探针依次检测滚动圆直径、圆度、辋面平面度、内孔同心度等参数→用D40U钻预加工6×Φ54辐板孔→用D53镗刀粗镗6×Φ54辐板孔→用D27.5U钻预加工6×Φ28辐板孔→用D19.5U钻预加工18×Φ20辐板孔→乳化液冲洗辐板30s→用D54镗刀精镗6×Φ54辐板孔→用D28镗刀精镗6×Φ28辐板孔→用D20镗刀精镗20×Φ20辐板孔→乳化液冲洗辐板30s
→用红外探针探测上下辐板表面位置→用倒角刀C1依次加工依次6×Φ54辐板孔上孔口倒角、6×Φ28辐板孔上下孔口倒角、20×Φ20辐板孔上下孔口倒角→用非标倒角刀D20*60*
10°加工6×Φ54辐板孔下孔口倒角→用D38铣刀加工注油孔Φ38沉台→用D13.8钻头加工M16×2螺纹底孔→用D6钻头加工Φ6通孔→用螺纹铣刀加工M16×2螺纹→用45°倒角刀加
工螺纹孔口倒角。
[0038] 该示例中,选择了多达21种刀具配合加工不同的部位,按照上述加工方法现场调试加工程序,最终首件加工圆满完成,加工出的车轮如附图1和附图2所示。且所有的尺寸经三坐标测量全部合格,表面质量也完全符合图纸要求。可见,本发明实施例提供的车轮加工方法,可以提高车轮加工精度和表面质量,满足高精度复杂铁路机车车轮的使用需求。
[0039] 其中,上述尺寸在没有特别说明的情况下单位均为mm。
[0040] 需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外,本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
[0041] 最后应说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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