基于铁路车辆转向架侧架加工的数控铣床的研制与应用

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1、上海交通大学硕士学位论文基于铁路车辆转向架侧架加工的数控铣床的研制与应用姓名：苌晓兵申请学位级别：硕士专业：机械工程指导教师：刘国良;徐嘉乐20041201上海交通大学工程硕士学位论文摘要基于铁路车辆转向架侧架加工的数控铣床的研制与应用摘要转向架是车辆的核心部件其状态的好坏直接关系到车辆行驶的平稳可靠和安全性铁路车辆转向架结构复杂零件体积大形状不规则且原始基准大多为毛坯面给转向架零件的修理加工带来了很大的困难侧架是转向架的关键零件铁路货车车辆侧架的修理加工问题就是一个长期困扰车辆修理行业的拦路虎本文对侧架修理加工的现状作了简要概述针对我国铁路目前主型货车车辆转向架侧架转8AG

2、侧架的修理改造要求通过对转8AG侧架的结构特点进行仔细地分析与研究从改进加工方式转化工艺基准实现柔性化加工等角度出发研制开发了先进高效精密的适用于铁路货车车辆侧架新制与修理加工的加工设备数控铣床论文主要研究内容如下1以转8AG侧架为主要研究对象分析了转8AG侧架各加工面的特点和要求转8AG侧架修理加工部位为导框外侧面导框内侧面承载鞍承台和交叉杆支撑座安装面因为各加工部位皆为面平面和二维圆弧面在机械加工中针对平面和二维圆弧面的加工以铣削加工方式效率最高且铣削加工表面光洁度和加工精度也较高进一步分析导框内侧面承载鞍承台与交叉杆支撑座安装面圆弧面的母线平行因此可以采用圆柱铣刀通过编

3、制NC程序进行数控仿形加工提高了加工的柔性化和加工精度导框外侧面与导框内侧面承载鞍承台以及交叉杆支撑座安装面的母线垂直依靠专用铣削动力头采用圆盘端面铣刀通过液压滑台从两端同时进行切削一次进给完成侧架两端导框外侧面的加工大幅度提高了加工效率2在机床机械结构的设计中采用了前后分离式T型床身结构提高了其刚度和精度保持性针对主轴系统的设计要求我们采用了交流伺服主轴电动机大幅度简化了主轴箱传动链提高了传动精度扩大了主轴变速范围实现了主轴无级变速同时减轻了主轴箱部件的重量优化了机床结构3针对侧架零件原始工艺基准为毛坯面的特殊情况采用已加I上海交通大学工程硕士学位论文摘要工面未磨损区域作为

4、工艺基准通过基准转移将工艺基准转移到转换夹具体的定位面上从而成功地解决了侧架修理加工的定位问题并避免了定位元件与刀具的干涉现象4由于机床的加工对象包含修理侧架和新制侧架切削深度范围跨度大从单边几十丝到单边8毫米针对这种特点滑台液压系统的设计从实现大范围调速惯性小反应快冲击小工作平稳易于实现高速起动制动和换向的角度进行设计垂直运动部件平衡采用先进的液压平衡技术减小了机床运动部件的质量和惯量提高了系统的快速性和稳定性5在满足机床要求的前提下从有利于系统升级的角度出发采用了SINUMERIK802D数控系统SINUMERIK802D数控系统将CNCHMIPLC和通讯任务集成一体系统

5、可控制四个进给轴和一个主轴SIMODRIVE611UE作为驱动模块具有模块化设计功能和现场总线PROFIBUS接口SIMATICS7-200指令集可直接适用于机床使机床的调试和参数设置简单易行关键词数控铣床转8AG侧架加工机床机械结构基准转移液压系统数控系统II上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTDEVELOPMENTANDAPPLICATIONOFNCMILLINGMACHINEBASEDONMACHININGFORSIDEFRAMESOFRAILWAYLORRYBOGIEABSTRACTBogieisthepivotalpartofvehicle,anditsst

6、atushasadirecteffectonthestability,thedependabilityandthesecurityofthevehicle.Bogieofrailroadvehiclehasverycomplexconfigurationandbulkyparts.Itspartsmostlyhaveanomalisticshapeandthemostoriginaldatumplanesareroughplanes.becauseofthis,itisdifficulttorepairthepartsofredirector.Sideframesarethe

7、keypartofthebogie.Theproblemswhichhowtorepairandmachiningrailroadvehiclesideframesarestilldifficultlytosolve,sometimesitlikesalionintheway.Inthisarticlethereisabriefsummarizeabouttheactualityoftherepairingandmachiningofthesideframes.Thearticleaimatthenee