剖分式轴箱组件轴箱体加工工艺研究

论文摘要

随着国家经济的快速发展及制造业技术水平的不断提高,铁路提速使我国的铁路“瓶颈”制约状况将得到缓解,铁路提速也对铁路车辆上各部件的制造提出了更高的要求。轴箱体是客车转向架上的关键零件,轴箱体分为两类,一类是整体式轴箱体,一类是剖分式轴箱体。剖分式轴箱体由轴箱体、转臂及箍组成,转臂及箍用螺栓连接固定在轴箱体外圆上。本文基于“某股份有限公司客车转向架的部分零件的制造工艺改造”项目,针对剖分式轴箱体生产中存在的质量问题及加工效率偏低的状况,对现有剖分式转向架轴箱体加工工艺进行了分析,对轴箱体加工中较为关键的几个工序做了一些研究和探索。具有较强的针对性和实际价值。经过现场调研得知,轴箱体零件加工中主要存在以下几方面问题:①轴箱体与轴承相配的内孔圆柱度超差;②迷宫槽相对于内孔的同轴度超差;③现有轴箱体的加工效率偏低。针对以上问题,首先对现有加工工艺进行了分析和研究,认为原工艺中,毛坯的尺寸、工序尺寸和加工余量不是很合理,本文利用尺寸链原理重新计算了轴箱体的加工余量及工序尺寸,经计算认为现场铸件尺寸和加工余量均偏大。针对精度超差的质量问题,使用因果图法,系统地分析和寻找引起质量问题的原因,分析了夹紧变形、刀具及切削用量对精度的影响;利用材料力学、弹性力学相关定律,推导出由夹紧变形引起的形状误差的计算公式,由此公式可计算出不同的夹紧力所产生的变形大小;并进行了切削用量的优化计算,经计算发现原加工工艺中,所采用的切削用量偏小。最后提出了改进方案并整理出一套完整的工艺文件。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的来源及意义
• 1.2 国内外现代机械制造技术及工艺水平现状综述
• 1.2.1 国外情况
• 1.2.2 国内情况
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 轴箱体加工工艺现状及分析
• 2.1 轴箱体的结构特点
• 2.1.1 剖分式转向架轴箱组件的构成
• 2.1.2 轴箱体零件的结构及作用
• 2.2 轴箱体的现场加工工艺过程
• 2.3 现场加工工艺过程存在的问题
• 本章小结
• 第三章 轴箱体加工余量及工序尺寸的计算
• 3.1 轴箱体直径方向主要尺寸的加工余量及尺寸公差的确定
• 3.1.1 加工余量的确定方法
• 3.1.2 最大余量、最小余量、余量公差
• 3.1.3 工序尺寸及尺寸公差的确定方法
• 3.2 轴箱体轴线方向主要尺寸的加工余量及尺寸公差的确定
• 3.2.1 工艺尺寸及工艺尺寸链
• 3.2.2 工艺尺寸链的计算公式
• 3.2.3 工序尺寸及其公差计算实例
• 本章小结
• 第四章 关键工序精度分析
• 4.1 机械加工精度
• 4.2 影响精度的几种误差及分析方法
• 4.2.1 误差种类
• 4.2.2 误差的敏感方向
• 4.2.3 分析方法
• 4.2.4 使用因果图进行精度分析
• 4.3 轴箱体迷宫槽同轴度超差精度分析
• 4.3.1 影响因素
• 4.3.2 各项因素分析
• 4.4 轴箱体内孔圆柱度超差精度分析
• 4.4.1 影响因素
• 4.4.2 各项因素分析
• 本章小结
• 第五章 夹紧变形的分析计算
• 5.1 工件装夹的基本要求
• 5.1.1 装夹的方法
• 5.1.2 对夹紧装置的要求
• 5.1.3 对夹紧力的要求
• 5.2 精车轴箱体内孔及端面时需要的夹紧力计算
• 5.2.1 受力分析
• 5.2.2 夹紧力计算
• 5.3 精车轴箱体内孔及端面时四爪卡盘实际产生的夹紧力计算
• 5.4 四爪卡盘夹紧工件引起的变形计算
• 本章小结
• 第六章 轴箱体切削用量优化计算
• 6.1 优化的概念
• 6.2 设计变量及目标函数
• 6.2.1 设计变量
• 6.2.2 目标函数
• 6.3 约束条件
• 6.3.1 表面粗糙度约束条件
• 6.3.2 机床功率约束条件
• 6.3.3 切削速度约束条件
• 6.3.4 机床进给速度约束条件
• 6.4 优化计算
• 6.4.1 计算步骤
• 6.4.2 计算实例
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢