摘 要: 通过分析高速列车梓向架用中心销的材枓结构及加工要求, 进行中心销制造工艺及工装的设计, 并结合实际加工情况验证工艺流程的合理性。

  
      中心销是高速列车转向架用关键零部件之一, 动的效果, 成为国产化过程中的难点之一。其一端通过螺栓与枕梁连接, 另一端中心圆锥部分 , 通过锥形套与牵引中心销座相配合, 牵引中心销座通过联接杆与转向架构架相连接。作为枕梁与转向架的连接件,  中心销不仅可以传递纵向和横向作用力, 而且可作为牵引及回转的中心。因此, 中心销的加工要求较高, 加工质量直接影响中心销牵引及转加工要求较高, 加工质量直接影响中心销牵引及转动的效果, 成为国产化过程中的难点之一。

        1 、中心销材料结构及加工要求

      高速列车转向架用屮心销采用铸钢 G S -25 C r M o 4 V 材料, 按照DIN 17205 的要求, 材料化学成分及机械性能要求如表1- 2 所示。

      中心销的结构如图1 所示。该结构为对称结构, 外形结构尺寸较大(6 9 5 m m X 6 2 4 m m x 3 6 0 9mm) , 重要结构部分包括中心圆锥、底面及底面圆凸台M 3 6 螺纹孔及其他通孔等。

通过分析中心销结构及零件图, 主要加工要求( 图2) 包括: 两侧板间距(6 2 4 ± 0 . 5)圆凸台直径

   ，

      圆凸台高度6 m m，中心圆锥角度8度± 0 . 0 1 7, 中心圆锥面轮廊度要求为0 . 0 5 m m ,, 中心圆锥面轮廊度要求为0 . 0 5 m m , 中心圆锥轴线与圆凸台轴线的同轴度要求为0 . 1 m m  。

        2 、中心销制造工艺设计

      在实际组装过程中, 中心销上必4 0 0 m m 的圆台与枕梁间隙配合, 要求加工精度为f 8 。车体通过中心销的中心圆锥随转向架回转, 因此需要保证中 心销的中心圆锥轴线与圆凸台轴线同轴度的加工要求, 设计要求同轴度为0 . 1 m m 。

      在设计中心销制造工艺时, 考虑到中心销圆凸台直径和巾棚細難諭工财, 确m 鮮同时为保证中心圆锥的同轴度精度要求, 结合实际削中心圆锥 以小4 0 0 m m 的圆凸台进行加工定位,加工设备的加工精度, 需提高圆凸台的加工精度, 定为：

      通过分析中心销结构及加T 要求, 设计的中心 销制造工艺流程如下:

 
 （1）、 划线, 确定巾心销的加工余量，使机械加工有明确的尺寸界限。
 （2）、铣两侧板平面，保证两侧板间距尺寸为（624 士0.5）mm。再龙门铣床X2080p 上加工时应考虑侧板薄壁的应力变形。
（ 3）、镗平面、直径400mm的圆凸台、内圆锥面以及阶梯孔。以其中一侧侧板平面进行加工定位，在数显镗铣床TX611-B上加工，应注意圆凸台的热应力变形；同时，加工M36螺纹小径尺寸至（31 ±0.2）mm，具体镗铣加工尺寸如图3所示

（4）车中心圆锥。以直径400mm的圆凸台作为定位基准，再数控高速立车SVT160x10上进行加工，设计专用工装，保证中心圆锥角度、同轴度0.1mm、面轮廓度0.05mm。

（5）加工8个直径26mm的通孔、铣M36螺纹孔。采用工序（4）工装、在立式加工中心TH5660c上进行加工。

 （6）铣键槽及4个直径13.5mm的通孔。采用工序（4）工装，在卧式加工中心FH-8800上进行加工，保证键槽宽度尺寸为：

（7）去毛刺，倒角。

（8）磁粉探伤。100%磁粉检测，不允许有裂纹、绣痕、碰痕等缺陷存在。探伤后退磁处理，按DIN 1690-2 标准执行，质量等级B级。

（9）油漆。

     3、中心销机械加工工装设计

     为了保证中心销中心圆锥的同轴度要求，在进行车中心圆锥、加工中心加工工序时，需设计专用机械加工工装，如图4所示。

     该中心销机械加工工装以直径400mm的圆凸台作为定位基准，通过与垫板上直径400mm、深度8mm的内孔间隙配合，垫板内孔公差范围为-0.016至-0.073mm，其平面支承中心销的底面。同时，通过挡板上的调节支承螺母调节中心销在工装上的X、Y向位置，利用压板压紧中心销，保证在数控车削、加工中心加工过程中中心销位置的固定。

     考虑到中心销产品批量生产时为了提高生产效率，减少中心销在工装上的安装和拆卸时间，可以在原有中心销机械加工工装的基础上进行改进设计，采用自动定心夹紧机构进行快速定位、夹紧。改进后的中心销机械加工工装扔以直径400mm的圆凸台作为定位基准，利用等螺距的左右螺母带动2个滑座等速移向中间，夹紧直径400mm的圆凸台进行定位。中心销X、Y方向的位置仍由挡板上的调节支承螺母调节，利用压板进行压紧。图5为中心销机械加工工装的自动定心夹紧机构示意图。

     当中心销加工安装时，该机构可通过旋转左右2个螺母快速旋动2个滑座向中心销的直接400mm圆凸台移动，进行定位夹紧；当加工完成后，同样旋动左右2个螺母，使2个滑座向外分开，完成中心销的松开。方便中心销工件的拆装，提高了加工生产的效率。

      采用中心销机械加工工装进行装夹定位, 按照中心销制造工艺进行了 2 套中心销样件的试制, 试 制后其重要尺寸的检查结果如表3 所示。

     从中心销的实际加工情况可以看出, 中心销的重要尺寸均在要求的公差范围内, 且加工精度能够稳定在一个合理的公差范围内; 其他尺寸也能保证在要求的公差范围内。