车辆维修设备操作与维修

镟床手动模式操作

镟床自动模式操作

数控不落轮镟床主要用于在地铁列车整列编组不解编、下转向架轮对不落轮的条件下，对车辆单个轮对受损或擦伤的车轮踏面和轮缘进行镟削加工，也可用于对已落架的转向架上的单个轮对进行不落轮加工，下面以武汉善福机床厂生产的UGL 15CNC不落轮镟床为例，介绍主要性能、参数：

（1）设备基本参数

工作电压380 V：　50 Hz

直流控制电压：　24 V

主轴转速级数：　无级可调

主轴（摩擦驱动滚轮）转速范围：　1～140 r/min

滚轮（摩擦驱动滚轮极限速度）的切向速度：　30～120 m/min

切削速度范围：　30～120 m/min

进给量范围：　0～600 mm/min

进给速度范围：　0～3 mm/r

最大切削（直径方向）深度：　8 mm/刀

同轴车轮滚动圆直径差：　≤0.20 mm

同转向架车轮直径差：　≤0.30 mm

径向跳动：　≤0.10 mm

直径测量滚轮直径：　90 mm

表面粗糙度：　Rz≤60μm；Ra≤12.5μm

（2）设备主要组成

如图2-1所示是数控不落轮镟床的实物照片，由图可知数控不落轮镟床采用单元模块化结构，主要由以下几部分组成：支撑立柱和床身、摩擦驱动滚轮支撑装置、轮对卡紧系统（包括外轴箱支撑装置和轴箱压下装置）、轮对轴向定位装置（轴向控制轮）、测量装置、数控刀架系统、机床轨道系统、数控系统/操作系统、液压及气动系统等。

图2-1　不落轮镟床(www.xing528.com)

1）支撑立柱和床身系统

机床安装于车间轨平面以下的地坑中。机床主要结构由位于操作区前方的两个立柱和一个带横梁的床身构成。横梁上配有水平刀架移动导轨，在横梁的后方配有两个抬升装置移动的线性导轨。

2）机床轨道系统

机床轨道系统是城轨车辆进出机床的接口，由活动轨道、固定轨道、相应的支撑架及立柱组成，在固定轨道的末端与两节活动轨道连接，活动轨道（滑动轨）由液压缸驱动来闭合或打开固定轨道。活动轨道打开时，有相应的安全装置确保车辆不能移动。

3）摩擦驱动滚轮支撑装置

摩擦驱动滚轮支撑装置是这台机床上最重要的部件，由4个独立的摩擦轮组成，而这4个摩擦轮是由4套独立的液压油缸驱动沿滑轨上下运动。在加工过程中，摩擦轮将随车轮表面的不规则型面在滑轨上滑动而不会改变机床的负载结构。

4）轴箱支撑装置

轴箱支撑装置有两个主要功能：①自动升降功能：根据机床的加工循环程序外轴箱支撑装置将自动升降。②锁定功能：外轴箱支撑装置油缸的升起是由一液压马达带动一丝杠完成的。此自锁丝杠可保证在加工过程中甚至发生振动时支撑装置也能与轴箱稳定接触，从而保证在加工过程中轮对轴线固定不变。

5）轴箱压下装置

轴箱压下装置的作用是增大车轮踏面与摩擦驱动滚轮间的正压力和摩擦力矩，防止切削力过大时发生双滚轮与车轮踏面间的相对滑动。

6）数控刀架系统

数控刀架系统由Z轴水平刀架和X轴组成，其中水平刀架（Z轴）在横梁导轨上滑动，该刀架运动由一交流伺服电机经一大直径循环滚珠丝杠进行驱动，而X轴位于在水平刀架的上部，它由一个在无摩擦轴套内滑动的大直径滚珠丝杠组成。其垂直运动也采用AC无刷伺服电机经一大直径滚珠丝杠进行驱动。

数控刀架在CNC控制系统的控制下由伺服电机驱动，刀具可实现水平走刀（进给）运动和垂直运动以及直线、圆弧插补功能。

7）测量系统

车轮几何精度测量，在轮对车轮廓形上，测量车轮下列几何参数：轮缘高度、轮缘厚度、轮对内侧距、径向跳动、端面跳动和踏面直径。

8）液压系统

液压系统由变量泵油箱、压力控制阀、电气配电盘及管道组成。有特殊装置可保持油温的恒定，包括用于起动的电阻加热器和油温冷却装置，油温恒定在（20±3）℃。

机床液压系统主要用于：活动轨道的打开、闭合和锁定控制、4个摩擦驱动滚轮的抬升、轮对径向定位和摩擦驱动装置独立浮动的控制、外轴箱支撑装置（千斤顶）的升降控制、轴箱压下装置的升降、伸缩控制、轮对轴向定置控制、测量设备的调整采用气动及伺服电机控制。

9）数控系统

SINUMERIK 840DE数控系统控制，该数控系统控制4个轴（X1、Z1、X2、Z2）、2套测量装置（U1和U2轴）、直径测量C1和C2轴和4个摩擦驱动主轴的动作。

西门子SINUMERIK 840DE数控系统控制包括由总线连接的四个功能单元，即CNC（计算机数字控制）系统、PLC（可编程逻辑控制器）系统、伺服驱动系统和MMC（人机通讯）系统。

机床设计了一套专用的“人机对话”的图形界面，只需输入相应的机床数据即可自动完成工件的定位、加工及测量的全过程，包括轮对的抬起及定位、轮对踏面直径及磨损型面的测量、数据处理及最佳切削量的确定、新型面加工的循环过程、新型面的最终测量、按规定格式打印结果、如需要可将数据输入中央计算机。该图形界面可使操作者能够非常直观地观测到磨损型面的测量结果、自动选择的型面、完成型面加工后的测量结果等。