浮動頭刀具在軌道交通加工領(lǐng)域的研究應(yīng)用

GXF360 2019-11-03

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1.行業(yè)需求

隨著中國軌道交通行業(yè)的迅速發(fā)展，對軌道車輛產(chǎn)品的要求越來越高，制造周期要求越來越短，作為軌道交通車輛產(chǎn)品制造基地之一的中車唐山機車車輛有限公司為滿足用戶需求，不斷提升自身實力，以“綠色智能人文一體化交通”理念為引導(dǎo)，深入貫徹落實客戶導(dǎo)向思維，通過大技術(shù)體系建設(shè)，以標準化、數(shù)字化和智能化推動核心技術(shù)沉淀和數(shù)據(jù)共享，采用自主化、平臺化、譜系化和差異化產(chǎn)品開發(fā)策略，持續(xù)加大新產(chǎn)品研發(fā)和科研投入力度，新技術(shù)、新工藝、新材料和新裝備層出不窮，在高速動車組車體大部件加工中我們采用了浮動頭刀具加工工藝，提高了部件加工效率。

【凈點頭介】是呀，這樣人該殺的，小弟回去，即著人訪拿?！鞠蚰┙椤坷厦谜删痛送辛T。【末】請舅翁先行一步，小弟隨后就來?！靖眱粝騼艚椤啃〉芘c令妹丈不啻同胞。

2.浮動頭刀具加工原理

浮動頭刀具通過浮動環(huán)接觸工件表面運動達到隨形加工的效果，浮動環(huán)、刀具和彈簧機構(gòu)為一體結(jié)構(gòu)，浮動環(huán)與刀具可手動調(diào)整間隙（即加工后所留余量），彈簧裝置的彈性區(qū)間在20mm以內(nèi)?？勺詣友a償?shù)毒呒庸ち浚筛鶕?jù)材料表面的高低差異，自動修正刀具切削量，保證切削加工量的一致性，無需機械編程，純機械配件，可配合所有刀柄機構(gòu)（HSK、TRIBOS或熱膨脹），進給速度快，極大提高生產(chǎn)效率，刀具公差精度高，在0.01mm以內(nèi)。

傳統(tǒng)刀具加工方式是刀具不能根據(jù)材料表面差異做出調(diào)整，需機械初加工，剩余余量通過手工加工方法去除。浮動頭刀具加工方式是浮動頭自動感應(yīng)材料表面形狀差異并做出修正，保證刀具加工量完全符合材料表面差異，無需后續(xù)加工。

(1) 東江下游及三角洲河道河床下切致使博羅水文站H-Q曲線不斷處于下降趨勢。利用1966年K值延長2000年K值近曲線，可以得到相對合理的1997年地形條件下博羅H-Q曲線高水部分。

3.浮動頭刀具加工實例

圖1所示為利用浮動頭刀具加工型材的例子，保留兩邊立筋，去除中間部分。浮動頭探針接觸材料表面（見圖1紅色圈處），可根據(jù)材料表面差異，自動補償修正刀具加工量。整個過程無需其他特殊編程，純機械工具工作，可根據(jù)機床類型定制生產(chǎn)。

圖1 浮動頭刀具加工型材實例

我們和德國C6刀具公司合作，研究浮動頭刀具用來加工高速動車組車體大部件底架（含地板）、側(cè)墻等型材的C型槽和窗口，傳統(tǒng)加工方式是先探點，利用加工中心帶的雷尼紹探頭探測30m長的焊接型材大部件的C型槽和窗口周邊高度值，然后計入數(shù)據(jù)自動補償NC加工程序中，加工過程中根據(jù)數(shù)值大小自動調(diào)整加工量，保證不傷及母材，留有打磨余量，手工打磨。采用浮動頭刀具加工方式不用探點直接進行加工，加工余量控制在0.1mm以下，節(jié)省探點時間提高設(shè)備利用率，減少加工余量節(jié)省打磨時間及降低打磨強度。

利用浮動頭刀具加工C型槽，取得了事半功倍的效果，加工路線如圖2所示。

1.1 材料與試劑紫椴花，于2018年7月5日09：00—10∶00采自吉林省吉林市左家鎮(zhèn)吉林特產(chǎn)研究所，為紫椴新鮮花朵。將采集到的新鮮紫椴花朵儲存于大口具塞玻璃采樣瓶中，當日完成分析測試。

圖3所示為加工型材C型槽的實例，刀具用的加工參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速10 000r/min，進給速度4 000mm/min。

圖4所示為高速動車組車體大部件加工實例。

浮動頭刀具適合多種形式加工，臺階加工很方便，去除多余材料，圖5所示為加工圖。

4.結(jié)語

浮動頭刀具經(jīng)過試制試驗，達到了預(yù)期效果，提高了生產(chǎn)率。刀具還存在改善空間，發(fā)現(xiàn)浮動環(huán)在噴霧冷卻的狀態(tài)下與工件表面接觸移動過程中，工件表面會出現(xiàn)黑色污漬，下一步深入研究刀具浮動環(huán)材質(zhì)，改變刀具浮動環(huán)材質(zhì)，可以杜絕和工件接觸產(chǎn)生的污漬現(xiàn)象。