CSK8011数控车轮车床的研制

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1、设备与机具铁道车辆第37卷第5期1999年5月CSK8011数控车轮车床的研制陈锦源(成都铁路局车辆处610082成都)摘要研制CSK8011数控车轮车床的必要性和技术可行性及该车床的主要结构和主要技术参数,并简要分析其技术经济效益。关键词CSK8011型车轮车床研制CSK8011数控车轮车床由成都铁路局车辆处与2班作业计,现有加工能力为:2×2×12=48(对)。广汉机化电子设备厂联合研制。1997年6月设计,能力缺口9对。各列检、站修送修的轮对约12对1998年2月试制,1998年5月铁道部车辆局会同机务/d,共计缺口21对/d,

2、相当于1台车轮车床的工作量。局、成都局科委办召开了技术审查会。会议认为:该机为此,各段车轮车床都是两班半或三班作业,设备床的主要技术指标和效率指标达到了合同要求,其机处于超负荷运转。如遇设备大、中修,势必给生产带来械、液压、数控仿形系统的技术指标达到了国家及行业很大困难,故9台位以上的车辆段都应原则考虑配置有关标准,加工修复轮对踏面的质量指标达到了部颁3台车轮车床。对比全路各段普遍配置2台的现状,加标准,该设备具有加工仿形技术先进、结构合理、切削上不断需要更新的车床,可见质量好、效率高和性价比效率高和加工质量好的特点,建议推广使用。高

3、的数控车床的市场需求前景是巨大的。1研制CSK8011数控车轮车床的必要性2研制CSK8011数控车轮车床的技术可行性1.1现有轮对踏面加工设备存在的主要问题2.1研制的主要目标现在生产中主要是C8011B型车床,该机床是青(1)车床的踏面仿形功能不仅具有32mm轮缘海重机厂70年代研制,80年代大量装备车辆部门,已厚的功能,还应具有轮缘厚26mm、28mm、30mm等有20余年。在长期使用中存在一些问题:(1)踏面仿3种经济旋削自动仿形程序,规范地进行经济旋削,延形系统采用靠模电磁离合器仿形,故障率高,仿形质量长轮对使用寿命。踏面旋

4、削质量达到部颁标准。差,仿形种类单一;(2)整体刚性差,轮对卡爪力不够,(2)改进轮对卡爪结构和作用力,提高旋削效率。当旋削深度达4mm以上时,机床振动严重,并发生卡在切削深度为8mm以下时,卡爪不打滑、脱落,全仿爪打滑现象,造成生产效率低;(3)刀架拖板导轨采用形时间不超过20min。铸铁材质,并无可靠的防护装置,极易造成导轨被铁屑(3)优化床身、刀架和主传动系统的机械结构,使拉伤,往往不到大修周期的一半,就已失去应有的几何整机强度和稳定性好,主传动系统简洁、效率高,刀架精度;(4)主传动系统结构复杂,传动比级数过多,不适运行平稳、

5、耐磨,各项几何精度达到行业标准。合实际需要,造成故障多,维修困难。2.2采取的主要技术措施1.2新型数控车轮车床的市场预测2.2.1仿形控制系统采用微机数控技术近几年,车辆部门滚动轴承车辆比率迅速上升,主国外同类机床现已广泛采用微机数控技术进行仿型车辆的滚动轴承比率已达92%,加之列车提速,因形。若进口这种系统,存在价格昂贵、软件配套不全、不而,对车辆轮对踏面损伤的技术限度要求更加严格,段易维护等问题。因而我们采用了长期使用运行可靠、效修中需旋修轮对踏面的约占总数的80%左右,以一个率高的WKT—Ⅲ型微机数控驱动系统。该系统控制12台

6、位的货车车辆段分析(以每天修车18辆计):器采用MCS—51系列单片机,并配以光电隔离接口,每天需旋修轮对:18×4×80%=57(对)控制器与高性能的斩波恒流步进电机驱动电源连接,C8011B车床加工能力为(11对～12对)/8h。组成一个完整的数控系统(图1)。12台位的车辆段一般配备2台C8011B车床,以计光电功步进机械算—→—→—→—→执行机隔离放电机机构收稿日期:1998-09-02。陈锦源:男,1955年生,工程师。图1数控系统示意图·39·铁道车辆第37卷第5期1999年5月WKT—Ⅲ型控制器软件指标具有轮缘厚263.

7、2主要结构mm、28mm、30mm、32mm等4种程序指令,脉冲当(1)床身。床身是机床的基础部件,连接所需的各量0.001mm/步,数显精度0.01mm,有手动进给调部件,使之形成整体的机床。机床的床头箱、尾座、左、速功能和急停功能。右数控仿形刀架、千斤顶、液压系统都装在床身上,床2.2.2优化液压卡爪结构,提高液压卡爪作用力身底部两端是润滑及液压系统的油池,床身上部装有C8011B车床在大进刀量时,液压卡爪经常打滑,主传动轴,带动床头及尾座主轴同步转动,床身下部设经计算其卡爪作用力为47kN。经过优化设计,将卡爪有机床所需的配线槽

8、及配线孔,并使之槽孔连通,床身作用力提高到63kN,在吃刀深度8mm以下时,无打还设有轨道安装位置,用来输送轮对。滑现象。卡爪头采用可方便拆换的结构。(2)床头箱和尾座箱。床头箱和尾座箱配有相同2.2.3选取合理的机械结