[发明专利]机车空心轴内锥孔加工设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机车空心轴内锥孔加工设备及方法,属于铁路机车制造技术领域。

背景技术

空心轴是机车转向架驱动装置的关键部件，电机产生的驱动力经从动齿轮输出端输出，经过空心轴等，最终传递到机车轮对，空心轴传动装置承担了机车轮对和驱动装置之间的所有运动，承受高强度的交变载荷。空心轴内孔为长1.3米的锥孔结构，要求锥孔锥度误差小，保证空心轴的壁厚均匀。现有技术加工空心轴内锥孔时，以空心轴的三爪盘面为基准，用定心卡盘将空心轴夹紧与机床主轴同心，小滑板上安装镗刀座，镗刀座夹持有加长镗杆，手动调整镗刀座拨角度使其中心线平行于空心轴内孔周线，加长镗杆上装有镗刀体，加工时车床主轴带动空心轴一端旋转，另一端用用中心架支承旋转，车床大溜板前进，带动小滑板及加长镗杆完成空心轴内锥孔的加工，见图2。这种加工方式，镗杆长1.5米,镗杆直径为0.15米,长径比达1:10,加长镗杆尾部带配重,因而镗杆刚性严重不足,加工中镗杆剧烈振动,不仅加工质量差，粗糙度低,而且由于刚性差,遇到空心轴材料有硬度不均匀时,锥孔锥度超差,不能保证空心轴的壁厚均匀，且生产效率很低。

发明内容

本发明的目的就是克服上述现有技术之不足，提供一种加工刚性好、加工锥孔锥度误差小、保证空心轴的壁厚均匀且生产效率高的机车空心轴内锥孔加工设备及方法。

本发明的目的是这样实现的：一种机车空心轴内锥孔加工设备，包括中空内孔主轴箱、大小滑板机构、镗刀座、加长镗杆及镗刀体，其特征在于机床座上相对于大小滑板机构的另一侧安装有可横向和纵向进给移动的导向装置，具有中空内孔的主轴箱位于导向装置和大小滑板机构之间,该中空内孔主轴箱安装有空心轴定位套，中空内孔主轴箱的两端安装有定心卡盘，机床中部装有液压升降支承。

一种机车空心轴内锥孔加工方法，其特征在于采取下列步骤：

A.导向装置退到机床纵向后方，用吊具吊起空心轴,空心轴的小端在前，先将空心轴的一端定位面B安放到中空内孔主轴箱的空心轴定位套内，横向平稳推进，直到定位面A安放到空心轴定位套内的合适位置，调整中空内孔主轴箱两端的定心卡盘，使空心轴中心和中空内孔主轴箱的回转中心一致，夹紧空心轴；

B.使导向装置回到与中空内孔主轴箱回转中心一致的位置，升起液压升降支承，支承着装有镗刀体的加长镗杆，大滑板横向进给推动加长镗杆穿过空心轴内孔，加长镗杆端头进入导向装置内的镗套并定位；

C.降下液压升降支承，旋转车床主轴，控制导向装置和镗刀座的数控横向进给机构和数控纵向进给机构，使两者工作同步，通过数控横向进给机构和数控纵向进给机构的差补进给，完成空心轴内锥孔加工；

D.液压升降支承升起，移动大滑板退出加长镗杆，导向装置退后，松开中空内孔主轴箱两端的定心卡盘，将空心轴推出吊走。

本发明的方案，由于加长镗杆在加工中两端都有支撑，加工中镗杆刚性很好不产生振动，加工后内锥孔粗糙度可低于3.2，加工锥孔锥度误差小，能保证空心轴的壁厚均匀,生产效率提高五倍。

附图说明

图1为机车空心轴结构示意图。

图2为现有技术的机车空心轴内锥孔加工设备示意图。

图3为本发明实施例的机车空心轴内锥孔加工设备示意图。

图中标记为：1-主轴箱，2-定心卡盘E，3-镗刀体，4-中心架，5-加长镗杆，6-大滑板，7-小滑板，8-镗刀座，9-配重，10-导向装置数控横向进给机构，11-导向装置数控纵向进给机构，12-镗套，13-导向装置，14-中空内孔主轴箱，15-定位套，16-定心卡盘F，17-液压升降支承，18-数控纵向进给机构，19-数控横向进给机构。

具体实施方式

参看图3，本实施例的机车空心轴内锥孔加工设备，中空内孔主轴箱14的内孔直径大于空心轴两端定位面A、B的最大直径,。内孔里安装有定位套15，空心轴两端定位面A、B和定位套15内径方向有4mm的间隙量。中空内孔主轴箱14主的两端安装有定心卡盘E2和定心卡盘F16。中空内孔主轴箱14的一侧安装有导向装置13，导向装置13（安装有导向装置数控横向进给机构10和导向装置纵向进给机构11）能实现横向和纵向进给移动。主轴箱的另一侧有大滑板6有数控横向进给机构19能实现横向进给移动，大滑板6上安装有小滑板7，小滑板7有数控纵向进给机构18能实现纵向进给移动。小滑板7上安装镗刀座8，镗刀座8夹持有加长镗杆5，镗刀座8和加长镗杆5通过固定销实现刚性连接。

加工主要分以下四个步骤。

工件的安装定位