Способ механической обработки цельнокатаных железнодорожных колес Советский патент 1993 года по МПК B23B5/30 

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к получению чистовых железнодорожных колес из специальных заготовок (черновых колес) путем их механической обработки на колесо- обрабатывающих станках.

Цель изобретения состоит в повышении точности за счет обработки поверхностей с, учетом влияния на колесо термообработки.

Поставленная цель достигается тем, что в Способе механической обработки цельнокатаных железнодорожных колес, включающем обточку боковых поверхностей обода, поверхности катания и гребня, планировку торца ступицы и обработку ее наружной поверхности с наружной стороны колеса, согласно изобретению обточку боковой поверхности обода с внутренней стороны ведут под углом 0°13 -0°50 с образованием данной поверхностью неплоскостности типа развала.

Диапазон углов, равный 0°13 -0°50 , выбран, исходя из следующих соображений. Как было установлено при проведении экспериментальных исследований на заводах-изготовителях колёс, величина деформации (увода) боковой поверхности обода с внутренней стороны колеса в сторону образования неплоскостности типа поднутрения колеблется от 0,3 до 1,0 мм (в зависимости от химического состава стали, режимов тер мообработки, геометрических параметров колес и других факторов). Толщина обода чистовых колес составляет согласно ГОСТ 9036-88 68-80 мм, следовательно, минимальный угол составляет

a-arctg 0°13 максимальный

« arctg

1,0

68

Л°

0°50

ел

с

00

W

При любой другой толщине обода и величине поднутрения боковой поверхности, обода с внутренней стороны колеса угол ее наклона будет находиться в указанных пределах.

На фиг, 1 представлено сечение чернового колеса (показано тонкой линией) и чистового колеса (показано толстой линией) после механической обработки на колесо- обрабатывающих станках. Боковая поверхность обода с наружной стороны (линия АВ) и внутренняя поверхность (линия ОА) обтачиваются левым вертикальным суппортом. Поверхность катания (линия ВС) обтачивается правым боковым суппортом; поверхность гребня (линия СД) и боковая поверхность обода с внутренней стороны колеса (линия ДК) левым боковым суппортом. Планировка торца ступицы с наружной стороны колеса и обработка ее наружной поверхности (линия EPQ) осуществляется левым вертикальным суппортом. Здесь же показано сечение обода колеса до термообработки по известному способу (линия ОАВСДК) и после термообработки (линия ОАВСД1); Ah - величина поднутрения боковой поверхности обода с внутренней стороны колеса. На фиг.2. представлен график распределения неплоскостности (поднутрения) боковой поверхности обода с внутренней стороны после термической обработки колес при отсутствии отклонений от плоскостности обода до термообработки; на фиг.З - сечение обода колеса до термообработки, полученного по предлагаемому способу механической обработки.

Пример. Для изготовления чистового цельнокатаного железнодорожного колеса по ГОСТ 9036-88 было выбрано черновое колесо, полученное на прессопрокатной линии, наружным диаметром 968 мм. Кон- сольно-поворотным краном оно устанавливалось на планшайбу колесообра- батывающего станка модели 1Б502 и нажатием кнопки Деталь зажата производилась центровка колеса и его зажим. Токарь устанавливал индикаторы правого бокового и левого бокового суппорта на получение чистового колеса наружным диметром 957 мм (т.е. толщина стружки по кругу катания равнялась 5,5 мм). Нажатием кнопки Автомат осуществлялось включение главного привода, который подавал команду на включение электродвигателя коробки передач правого вертикального суппорта. Суппорт ускоренным ходом перемещался к колесу, а электрощуп к копиру. После соприкосновения электрощупа с копиром работа суппорта протекала в копировальном режиме (обрабатывалась поверхность EPQ, фиг.1). Затем включались электродвигатели подачи перемещения левого вертикального и боковых суппортов. Суппорта ускоренным ходом перемещались к колесу и осуществлялась обработка б.око5

вой поверхности обода с наружной стороны и его внутренней поверхности (поверхность ОАВ, фиг. 3), поверхности катания (поверх- ность ВС, фиг.З), поверхности гребня и боковой поверхности обода с внутренней стороны колеса (поверхность CDD1, фиг.3). Боковая поверхность обода с внутренней стороны была выполнена с неплоскостностью типа развала величиной ДЬ 0,75 мм,

0 что соответствовало углу наклона поверхности DD1 (фиг. 9), равному 0°35 (толщина обода составила 74 мм). После этого колесо было отправлено на участок термообработки, где нагрето в печи до 870°С и подвергнуто закалке на машине вертикального типа в течение 180 с. Затем был осуществлен отпуск колеса. После остывания колесо было проверено на соответствие п.п.З и 5 ГОСТ 9036-88. Профиль поверхности обода коле0 са (проверка осуществлялась шаблоном) соответствовал ГОСТ 9036-88, внутренняя грань обода была плоской, т.е. развал и поднутрение отсутствовали, Обмер колеса также показал, что боковая поверхность обода

5 с наружной стороны и поверхность катания (проверялась специальным прибором) не изменили своего первоначального положения (т.е. положения после мехобработки). Таким образом, колесо полностью соответ0 ствовало по профилю п.З и п.5 ГОСТ 9036- 88. Если бы колесо было изготовлено по старому способу механической обработки, т.е. со строго горизонтальной боковой поверхностью обода с внутренней стороны, то

5

величина поднутрения данной поверхности

после термообработки составила бы 0,75 мм, что выше максимальной величины по ГОСТ 9036-88 и колесо было бы забраковано по п.п.З и 5 данного ГОСТа.

0 Указанный способ был реализован с помощью копира в котором поверхность, по которой двигается электрощуп и служащая для обработки боковой поверхности обода с внутренней стороны колеса, была выполне5 на наклонной к горизонтали под углом 0°35 . Электрощуп, двигаясь по указанной поверхности копира подает команду левому боковому суппорту, который обрабатывает боковую поверхность обода с внутренней

0 стороны, и суппорт перемещается в строгом соответствии с контуром копира и таким образом ведет обработку указанной поверхности колеса под углом 0°35 с образованием ею неплоскостности типа развала.

5 Таким образом, использование предлагаемого способа механической обработки цельнокатаных железнодорожных колес позволяет по сравнению с существующими увеличить выход годных колес путем повы51811440 6

шения точности профиля их обода за счетнировку торца ступицы и обработку ее наобработки поверхностей обода с учетомружной поверхности с наружной стороны

влияния на колесо термообработки.колеса.отличающийся тем, что, с целью

повышения точности за счет обработки по Формула изобретения5 верхностей с учетом влияния на колесотерСпособ механической обработки цель-мообработки, обточку боковой поверхности

нокатаных железнодорожных колес, вклю-обода с внутренней стороны ведут под угчающий обточку боковых поверхностейлом 0°13 -0°50 с образованием данной пообода, поверхности катания и гребня, пла-верхностьк неплоскостности типа развал.

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к получению чистовых железнодорожных колес из черновых колес путем их механической обработки на колесообрабатывающих станках. Сущность изобретения заключается в увеличении выхода годных колес путем повышения точности профиля их обода. Для этого обтонку боковой поверхности обода с внутренней стороны ведут под углом 13-50 с образованием данной поверхностью неплоскостности типа развала. Кроме того, используется копир, у которого поверхность для выполнения боковой поверхности обода с внутренней стороны колеса выполнена наклонной к горизонтали под углом 13-50.