数控不落轮对车床的结构和特点

摘要：具有可在轮对不拆卸的情况下完成切削，加工周期短，质量高，整机刚性好。

关键词：数控不落轮对车床结构特点

随着铁路交通的发展，对火车轮对加工质量和周期提出了越来越高的要求。传统的加工方法是，当轮对磨损后，将轮对从轮架上拆卸下来，在车轮车床上进行加工，将车轮表面的研伤去除，恢复原有的圆度、同轴度、表面光洁度等精度，拆装需要耗费大量的人力、物力，而且周期较长，已不适合新型铁路交通的发展。

最近，国外公司生产出一种数控不落轮对车床，该设备可在轮对不拆卸的情况下完成切削加工周期短，质量高，比如德国的赫根赛特公司、意大利的SAFOP 公司等。该机床是一种轮对加工的专用设备，主要用于修理轨距为1435mm的电力机车、电传动的内燃机车、地铁、轻轨客车等不解体轮对的轮缘和踏面。

该种机床采用龙门式结构，由机座、横梁、摩擦轮装置、刀架、压轴装置、工件测量与刀具定位系统、轴向定位装置、移动铁轨、液压控制装置、电控柜与数控系统等组成。

其最大是特点：

1、机车直接牵引到机床上修理轮对的轮缘和踏面，且不需要解体轮对进行修理。

2、采用自动数控编程加工。

3、采用刀具定位功能，快速、准确地使刀具进入加工部份。

4、可实现轮缘和踏面一次数控加工成型。

5、采用龙门式结构，刀架受力状态好，横梁导轨采用镶钢导轨，刚性高，使用寿命长。

6、采用车轮专用车刀，切削效率高。

具体结构如下：

总体布局与主要结构：机床安装在车间地平面以下的地坑中，机床上方设置的活动轨道与车间轨道相对接，轻轨，地铁车辆通过牵引装置将需要镟削的轮对牵引到机床上，在不拆卸转向架和轮对的情况下，对轮对的轮缘、踏面进行切削加工。

第1章数控机床的结构特点

睐第1章数控机床的结构特点 1.1数控机床的组成 1.1.1 数控机床的整体结构数控机床的组成，从大的方面划分，主要由信息载体、计算机数控装置、坐标伺服系统、辅助控制系统、位置和速度检测反馈系统以及过程检测的自适应控制系统等六部分组成。数控机床的组成框图如图1.1所示。图1.1 数控机床的组成框图图1-5数控机床的组成及框图 1．信息载体它是把加工零件通过建立数学模型及数学处理后，按规范编制成工艺流程，形成程序文件，然后通过计算机存储到软盘或磁盘上，再将软盘或磁盘的程序输送到数控系统中。或者通过键盘将加工程序输送到数控系统中，也可通过DNC接口用通用计算机直接将加工程序输送到数控系统中。

这些软盘、磁盘、键盘或通用计算机就是信息载体。我们把可用不同形式将零件的加工程序记录在上面，并可传输给数控装置的这种载体称为信息载体，也可称为控制介质。在早期的数控机床上，常用纸带、穿孔卡片、磁带等作为信息载体。 2．计算机数控装置加工程序由输入装置传送到数控系统中后，经过中央处理单元、运算器、存储器、控制器等，又通过数控系统软件、机床参数等的支持，再经过输出装置，分配到坐标伺服系统和辅助控制系统中去。同时又将坐标伺服系统中的位置检测信号、速度检测信号和自适应控制的温度、转矩、振动、摩擦、切削力及液压、气压、中心润滑等系统的压力多因素变化过程检测的反馈信息，经与给定值和最佳参数反复比较、处理后，再输出给坐标伺服系统和辅助控制系统。这里的输入/输出装置、中央处理单元（CPU）、运算器、存储器和控制器等组成的装置称为计算机数控装置。 3．坐标伺服系统由伺服控制电路、功率放大器、交流伺服电机或线性电机、位置和速度检测装置等组成，将数控装置发出的脉冲信号转换成机床的各坐标运动，这种系统称为坐标伺服系统。坐标伺服系统中的位置检测装置和速度检测装置，对坐标运行的直线位置、角向位置的准确性和直线运行速度、角向回转速度进行检测、修正。其中包括主轴转换成伺服坐标的角向位置检测和回转运行的速度检测。坐标伺服系统中的坐标运行位置精度和运行速度将直接影响数控机床的加工精度和生产效率。 4．辅助控制装置辅助控制装置的作用，就是通过接收数控装置发出的辅助控制指令，经输入/输出接口电路转换成强电（动力能源）信号，用来控制机床主轴的启动、停止，主轴的无级调速，机械手、刀库、换刀的动作，刀塔的动作，尾座的动作，工作台的交换、定位、夹紧，冷却液装置的动作，排屑器的动作，液压装置的动作，气压装置的动作及中心润滑装置的动作等。辅助控制装置用辅助指令来控制数控机床各开关量，能使机床在运行过程中形成一套完整或较完整的逻辑工作状态。数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置、和机床本体四大部分组成。 1.1.2计算机数控系统（简称CNC）的组成计算机数控系统（CNC）主要由微型计算机、外围设备和机床控制装置三大部分组成。1．微型计算机

数控机床的结构组成

教学设计（讲稿）

教学内容与设计【上课思路】 1、强调实验纪律，用电安全。 2、爱护实验设备，注意实验室的卫生清洁。 3、复习数控机床控制系统组成。 4、学生分组，然后在不通电的情况下观察实验台结构组成。 5、教师找每个组的学生代表回答实验台各个部件名称作用，然后教师再详细讲解示范，学生分组练习。 6、实验台通电后，教师示范维修实验台的基本操作，之后学生分组练习。 7、考核。【告知】能力目标和知识目标。【本次课的任务】一、认识德西数控维修实验台的结构组成 1、回顾数控机床控制系统组成 2、实验台机械结构学生分2批实验，这样每个实验台上的人数要少一些，提高学习效果。 2min 25min 教师先提出问题，学生思考后，各组代表回答，教师总结教师先讲解实验台上的机械面板和电气面板的组成并说明其原理，然后学生自己练习，若学生有问题教师及时指导

3、实验台电气组成二、数控维修实验台的基本操作实验一各轴返回参考点练习 ?按下方式选择开关的参考点返回 ?按下轴和方向选择开关，指定要返回参考点的轴和方向。持续按下这一开关直到刀具返回到参考点。 ?注意：返参时，钮子开关“机床/面板”应拨在机床侧，为什么？实验二用手动连续进给 ?按下方式选择开关的手动连续进给（JOG）开关 ?按下进给轴及其方向选择开关，刀具将以参数（No.1423）中设定的速度沿指定轴的选定方向连续移动。释放开关，刀具运动停止。 ?进行JOG手动进给运动时，进给速度可以通过JOG进给速度倍率旋钮进行调整 ?按下进给轴和方向选择开关的同时按下快速移动开关，刀具将以参数中设定JOG快移速度移动。 ?按下快移倍率选择按钮，实际快速移动速度将按参数（No.1424）中设定的 JOG快速进给速度乘以选定的倍率所得速度值执行。 ?注意：进给倍率不要打的过高，以免出现危险！实验三手轮进给控制各轴（数控车床实验台的手轮不能使用） ?按下方式选择的手轮方式选择开关 ?按下手轮进给轴选择开关，选择要移动的轴向。 ?通过手轮进给量选择开关，设定旋转手摇脉冲发生器一个刻度时，刀具移动的距离。 ?转动手轮的方向将影响刀具的移动方向。利用参数切换手轮回转方向与坐标轴正负向的关系实验四各轴超程报警的解除 ?首先确认哪轴超程、正向还是负向超程 ?利用JOG及手轮使超程轴回到有效范围内，按RESET键【总结】本次实验主要是认识数控维修实验台中的器件，熟悉数控机床的基本操作，本次课的内容是数控维修的基本知识，要求学生们熟练的掌握。【布置作业】实验报告。 15min 学生练习数控常用基本操作，如果学生已经进行了数控加工实习，则该部分内容将十分简单 3分钟

数控不落轮镟床安全与防护措施

数控不落轮镟床安全与防护措施发表时间：2019-03-13T15:57:55.753Z 来源：《中国西部科技》2019年第2期作者：冯攀 [导读] 数控不落轮镟床（重型）是车辆基地的配套设备。设备安置在车辆段不落轮镟库地面以下基坑中，机床的活动轨/固定轨与车间地面固定轨道相连接,要设置足够的安全装置和防护设施，以保证作业人员和设备（车辆、数控不落轮镟床（重型）和公铁两用车）的绝对安全。兰州轨道交通有限公司数控不落轮镟床在地铁列车整列编组不解列、车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，可用于对已落架的转向架上的单个轮对进行不落轮加工；或对已落轮的单个轮对的踏面及轮缘进行镟削加工，也可对工程轨道车辆（如内燃调机、轨道牵引车、接触网检测车、接触网放线车、接触网作业车、轨道平板车等）单个轮对踏面和轮缘进行镟削加工。 1 机床本质安全 1.1 防误操作数控系统具有可连续实时监测和显示机床功能/动作的实际情况及报警显示的机能，具有完善的防误操作的功能。为保证人员和设备的安全，机床的每步操作都应设定动作条件。当操作者发生误操作启动了不具备动作条件的操作时，机床自动拒绝执行该操作，立即显示未具备的动作条件并报警。机床控制系统可自动查找和分析事故原因，并在显示器上给予清楚的显示。当操作者补充满足了动作条件后，该操作才能执行。 1.2机床切削防滑在轮对装卡和轮廓加工阶段，由于轮对轴箱和车轮上作用力的影响会产生弹性变形（见图示1）。在轮廓重新加工过程中的刀具的切削力和由于车轮磨损的不规则而产生的力均需被系统吸收，因此必须保持摩擦滚轮和车轮的接触不变，从而使得切削力及车轮不规则磨损而产生的力不会引起轮对的弹性变形。为了实现上述目标，采用图示2的原理保持滚轮和车轮的恒定压力接触。系统控制防滑措施： 1）机床数控系统能够控制车轮和驱动轮的转速，并在加工过程中对它们的速度进行分析和比较。当车轮与驱动轮之间的摩擦粘着力不足，出现打滑（卡死）时，防滑装置中的电子系统可降低进给速度或自动退刀。 2）防滑控制系统设备包括：机床驱动系统的旋转编码器，包含PLC机床控制系统计数卡；机床控制软件程序。 3）车轮与驱动轮转速之间的允许差值可事先设定，编入计算机程序。投标方应提供控制装置的反应时间。 4）本设备要求对驱动滚轮和车轮之间的滑动量进行分级监控：灯光报警级自动退刀级机床停车级 1.3制动失灵控制在主轴（驱动滚轮）旋转进行时操作人员发出"急停"指令会使得电机使用一个电力恢复系统（电机变为发电机）造成主轴制动。欠压不允许恢复制动。结果是主轴（驱动滚轮）仅仅是由于惯性而停止转动（这种风险能够通过使用操作人员防护门的联锁装置来降低；当发生欠压情形时，联锁装置保持关闭状态，因此避免了任何接近危险区域的行为。需要一把特殊的钥匙来打开联锁装置）。 1.4径向定位装置和千斤顶的安全轮对被提升对中后，加工过程中必须被固定。每个立柱上都带有一个千斤顶，在轮对的轴承箱上对轮对进行支撑。千斤顶的提升是由液压马达驱动丝杠完成的。该丝杠为自锁式丝杠，可保持千斤顶和轴承箱之间的接触，加工时产生的振动也不会受到影响。在加工轻型轮对时，由于轴重不足以保持轴承箱和千斤顶在加工过程中的接触，需要此装置对轴承箱上部施以足够的夹紧力。支撑轮对轴箱的千斤顶的传动是自锁式的，当轮对旋转时，禁止千斤顶的手动运动，当活动轨道没有闭合时禁止手动降低千斤顶，运动的不可逆防止了径向定位水平套筒的反向运动，由"HAVE" 止回阀来保证，轮对旋转过程中，禁止压爪夹持（或顶尖夹持）水平套筒的手动运动和径向定位垂直套筒的手动运动。 2 安全防护措施 2.1 急停设置急停按钮最基本的作用就是在紧急情况下的紧急停车，避免机械事故或人身事故，正是基于以上几点原因，在设计电气控制系统时，

数控机床的组成

1.1数控机床的组成数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体，见图2 - 1。图1-1 数控机床组成一、控制介质数控机床工作时，不要人去直接操作机床，但又要执行人的意图，这就必须在任何数控机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称之为控制介质。在普通机床上加工零件时，由工人按图样和工艺要求进行加工。在数控机床加工时，控制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体，它记载着零件的加工工序。数控机床中，常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其他可存储代码的载体，至于采用哪一种，则取决于数控装置的类型。早期时，使用的是8单位（8孔）穿孔纸带，并规定了标准信息代码ISO（国际标准化组织制定）和EIA（美国电子工业协会制定）两种代码。二、数控装置

数控装置是数控机床的核心。其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲送给伺服系统，使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT显示器等硬件以及相应的软件组成。数控装置作为数控机床“指挥系统”，能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。它具备的主要功能如下： 1）多轴联动控制。 2）直线、圆弧、抛物线等多种函数的插补。 3）输入、编辑和修改数控程序功能。 4）数控加工信息的转换功能：ISO/EIA代码转化，米英制转换，坐标转换，绝对值和相对值的转换，计数制转换等。 5）刀具半径、长度补偿，传动间隙补偿，螺距误差补偿等补偿功能。6）实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。 7）在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。三、伺服系统机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统，它根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移量。每个进给运动的执行部件都配有一套伺服系统。伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动，它相当于手工操作人员的手，使工作台（或溜板）精确定位或按规定的

不落轮镟床十足设计

上海市机械设备成套（集团）有限公司昆明市轨道交通首期工程大梨园车辆段数控型不落轮车床分部工程专项施工方案工程地点：昆明市轨道交通首期工程大梨园车辆段不落轮库监理单位：广东铁路建设监理有限公司编制时间：二〇一二年十二月

数控型不落轮镟床专项施工方案目录 1.工程概况及特点 (4) 1.1.工程概况： (4) 1.2.工艺流程： (4) 1.3.技术数据 (6) 2.安装及验收质量标准 (7) 3.机械设备安装 (8) 3.1机床到达后的检查 (8) 3.2安装前的临时存放 (8) 3.3安装准备 (8) 3.4地基设计: (9) 3.5排屑机 (9) 3.6入口导轨 (10) 3.7地基准备 (10) 3.8首次安装 (10) 3.9确定轨道和机床中心 (10) 3.10“平衡垫铁”的装配 (11) 3.11校准机床 (12) 4.项目人员情况 (14) 4.1项目管理人员组成： (14) 4.2 分部工程实施人员组成： (14)

5.施工工期 (15) 6.安全及文明施工 (16)

1.工程概况及特点 1.1.工程概况： XX市轨道交通首期车辆段（场）综合维修设备、工艺设备供货、集成、安装项目是昆明轨道交通首期工程的配套项目。本工程的设备主要是为轨道交通首期停车场的车辆进行保养维修服务。以确保整条线的列车正常运行。不落轮镟床安装分部工程的主要内容为安装调试德国XXX 生产的不落轮对车床，该车床主要用于加工动车、转向架、客车、单个轮对、货车的磨损轮对轮廓、内制动盘以及轮制动盘。在机车、车厢或单个轮对上直接实施轮对轮廓修复和内制动盘加工。 1.2.工艺流程： 1.2.1 构造机床置于送进导轨下的基坑里。在轮对加工之前，这些导轨的一部分（滑轨）以电动方式移出机床范围。紧凑型机座支撑： ?轮对的驱动和对中系统， ?带两个刀架的横梁， ?对中装置。 1.2.2送进

浅谈地铁数控不落轮镟床

浅谈地铁数控不落轮镟床发表时间：2018-10-16T15:21:41.587Z 来源：《防护工程》2018年第11期作者：赵利利 [导读] 在此基础上重点分析所存在的深层次问题，并通过对技术的深入探讨论述来帮助进一步提升工作任务完成效果，在使用功能及其安全性上达到一个突破。最后对其应用范围作出了简要的论述，为管理计划进一步开展创造有利的基础条件，保护地铁车辆的运行使用安全性。关键词：地铁车辆检修；数控不落轮镟床；加工范围赵利利成都地铁运营有限公司四川成都 610000 摘要：文章首先针对数控不落轮镟床的功能以及模块组成进行介绍，在此基础上重点分析所存在的深层次问题，并通过对技术的深入探讨论述来帮助进一步提升工作任务完成效果，在使用功能及其安全性上达到一个突破。最后对其应用范围作出了简要的论述，为管理计划进一步开展创造有利的基础条件，保护地铁车辆的运行使用安全性。关键词：地铁车辆检修；数控不落轮镟床；加工范围数控不落轮镟床设备是集电气、机械、气压、液压以及计算机数字控制等技术为一身的一种大型机械设备。这一设备运行过程中任何环节的故障都有可能造成这一设备整体的不正常运行。所以在高速列车运用这一设备进行镟修时一定要加强对故障的防御，及时发现并且处理运行中的故障，保障高速列车能够正常的运行。 1 数控不落轮镟床介绍该机床由一整套配套设施组成，其中包含了起重装置、在长度上要与检修段的车辆保持一致，除此之外还包含众多的牵引以及隔离装置，应用后可以实现车辆的分段检修，并在所开展的检修任务中达到预期效果，如果是在北方使用，检修库内还会配有取暖保温装置，避免因寒冷的气候造成现场使用问题。液压系统主要用于控制设备启启动，能够通过改变压力来将镟床的牵引能力增大，并将检修车辆牵引至指定位置，配合数据监测仪器的使用快速准确的定位故障发生区域，并采取相关的有效处理措施，这种方法是十分有效的。数控不落轮镟床组成及主要技术 2.1、加工范围加工范围的技术规定主要是针对配件长度与重量以及宽度来进行的，在其中可能会遇到的问题中，通过这种方法来帮助更好的解决常见技术隐患问题，其中两项轨道之间的间隔距离要达到1435mm，这样在维修加工中才能够满足使用需求，除此之外在踏面直径上最小不可小于600mm，最大不超过1100mm，轮对轴长的加工尺寸控制在1600mm-2500mm。在这样的范围内所开展各项加工工作在只质量上能够得到保障，同时也更方便维修计划的开展，这一尺寸范围规定是根据检修中所遇到的问题来制定的，因此更符合实际情况。实际的加工尺寸要求在范围内是可以根据需要自由调整的，如果会超出这一范围技术人员则需要自行调整，以免影响到最终的工作计划开展。 2.2、切削参数主传动部分的切削参数为主轮转速与滚轮切割速度，切削部分的调控功能中不含有级数调节，因此切削的等级是固定的，只可以通过速度与方向调整来实现对切削效果的控制，经验丰富的技术人员可以根据所需要加工的零件形状来确定一个大体的范围，在范围基础上进行后续的精准测量控制。主轮速度控制在0-6500转每分钟，一旦超出可这一转速范围，在切削质量的控制上则会出现不稳定问题，甚至会影响到最终的零件正常使用，造成这一问题的主要原因是在控制中速度持续提升并没有得到重视，最终问题也因此而发生。滚轮的角度速度控制在0-270m每分钟，发现存在偏差后及时的采取技术性方法来进行解决，确保切削是在合理的角度下进行，这样后续的工作任务才不会受到影响，并在最终的角度上达到一个理想的控制效果。 2.3、切削刀具用量选择刀块的界面尺寸为190mm2，选择好尺寸后是对刀具硬度的控制，由于所开展的切削加工中，通常是针对硬度比较大的金属来进行的，如果刀具在硬度上不符合使用标准，切割加工中刀刃部分会出现不同程度的磨损损坏，最终影响到切削加工的继续进行，也不利于后续工作计划开展。主刀部分的切削力保持在15KN，这一等级属于硬性规定，是不存在浮动范围的，如果切削力不能够达到这一标准，则在所开展的切削计划中需要对主刀进行更换，直到切削力能够满足使用需求。用具选择不当会影响到后续地铁数控机床功能实现，这一点也关系到未来的工作调整方向，由此可见其中重要性。在选择工具时要考虑所切削的零部件需求，并从多方面探讨深入解决优化的措施，为维修工作顺利开展提供有利的基?A环境，这也是工作计划开展中所必须要达到的。 2.4、测量装置在数控机床中测量装置的使用方向十分广泛，同时该部分装置也是数控不落轮镟床功能实现的重要组成部分。在所开展的各项测量计划中，使用前需要对装置的精准度进行测量，观察其中所存在的误差问题，并通过技术性方法来加强调解控制，观察是否能够帮助更好的解决常见问题，对于功能隐患问题，通过这种方法来帮助解决全面的功能障碍。测量装置是采用自动化控制的，对此在所进行的各项工作计划中要注重对自动化控制系统的调节，观察其功能上的配合程度是否能够满足使用需求，并根据常见的技术性问题加强各个测量模块之间的配合，通过配合来达到一个功能上的实现。测量过程中通过液压系统提供的牵引力来改变车辆位置，装置也能够移动到需要测量的位置区域内。 3.数控不落轮镟床组成及主要技术参数 U2000-400M型数控不落轮镟床主要由轨道、机座、横梁、轮对驱动抬升装置、轮对固定（压下）装置、数控车削滑架、测量和定位系统、电气设备及控制系统、液压系统、排屑吸尘系统组成。轨道系统包括固定轨道和活动轨道，固定轨道用于连接车床与土建轨道，活动轨道用于车辆通过车床及加工，当车辆轮对移动到位后，活动轨道将从机床中心缩回。机座使用平衡垫铁固定在地坑的基础上并可通过平衡垫铁进行校准，摩擦驱动轮、带滑架的横梁、轴箱固定装置、主操作面板、配电柜等均固定安装在基座上。横梁螺装在机架上，在加工过程中产生的利由横梁吸收并传递给机架，用于移动滑架的Z轴驱动装置、滑架的线性导轨内置于横梁中。

数控机床的机械结构

数控机床的机械结构在数控机床发展的最初阶段，其机械结构与通用机床相比没有多大的变化，只是在自动变速、刀架和工作台自动转位和手柄操作等方面作些改变。随着数控技术的发展，考虑到它的控制方式和使用特点，才对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。数控机床的主体机构有以下特点：1）由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，数控机床的极限传动结构大为简化，传动链也大大缩短；2）为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性，而且热变形小；3）为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度，更多地采用了高效传动部件，如滚珠丝杠副和滚动导轨、消隙齿轮传动副等；4）为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率，采用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。根据数控机床的适用场合和机构特点，对数控机床结构因提出以下要求：一、较高的机床静、动刚度数控机床是按照数控编程或手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。由于机械结构（如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴箱等）的几何精度与变形产生的定位误差在加工过程中不能人为地调整与补偿，因此，必须把各处机械结构部件产生的弹性变形控制在最小限度内，以保证所要求的加工精度与表面质量。为了提高数控机床主轴的刚度，不但经常采用三支撑结构，而且选用钢性很好的双列短圆柱滚子轴承和角接触向心推力轴承铰接出相信忒力轴承，以减小主轴的径向和轴向变形。为了提高机床大件的刚度，采用封闭界面的床身，并采用液力平衡减少移动部件因位置变动造成的机床变形。为了提高机床各部件的接触刚度，增加机床的承载能力，采用刮研的方法增加单位面积上的接触点，并在结合面之间施加足够大的预加载荷，以增加接触面积。这些措施都能有效地提高接触刚度。为了充分发挥数控机床的高效加工能力，并能进行稳定切削，在保证静态刚度的前提下，还必须提高动态刚度。常用的措施主要有提高系统的刚度、增加阻尼以及调整构件的自振频率等。试验表明，提高阻尼系数是改善抗振性的有效方法。钢板的焊接结构既可以增加静刚度、减轻结构重量，又可以增加构件本身的阻尼。因此，近年来在数控机床上采用了钢板焊接结构的床身、立柱、横梁和工作台。封砂铸件也有利于振动衰减，对提高抗振性也有较好的效果。二、减少机床的热变形在内外热源的影响下，机床各部件将发生不同程度的热变形，使工件与刀具之间的相对运动关系遭到破环，也是机床季度下降。对于数控机床来说，因为全部加工过程是计算

中国国内城市轨道交通的数控不落轮镟床的使用现状及分析-rev

中国国内城市轨道交通的数控不落轮镟床的使用现状及分析

目录前言： (1) 一、不落轮镟床的主要功能及结构特点： (1) 二、国内轨道交通行业主要采用的不落轮品牌及厂家（表）： (16) 三、不落轮镟床的接口需求特点； (20) 1.土建接口需要； (20) 2.吊装接口需要； (21) 3.轨道接口需要； (21) 4.电气接口需要； (22) 5.车辆接口需要； (22) 6.牵引接口需要； (22) 7.其他 (22) 四、不落轮镟床工程比较典型的问题汇总及分析 (22) 1.商务： (22) 2.安装： (23) 3.使用： (24) 4.维护： (29) 5.售后服务 (30) 五、不落轮镟床的发展趋势； (31)

前言：目前国内城市轨道交通建设正处于高潮期，因其能有效的提高城市交通的运输能力，环保，可有效解决经济发展带来的城市交通问题。同时由于目前经济发展进入深水区，在调整产业布局的同时，轨道交通因其具备高技术、环保等有点，受到越来越多的重视。国家和地方政府也把轨道交通看成是推进当地紧急发展的重点之一。可以预见未来10年、20年我国的轨道交通建设将会进去高速发展期。与此同时，在轨道交通的的运营及维护方面，各大地铁公司也面临着越来越多的挑战，保证安全、及时，有效的运营便成为了重中之重。而不落轮设备作为维护运营安全的关键设备之一也受到了越来越多的关注。本文仅代表一方的调查说明，并不涉及针对哪一厂家或哪一种产品的好坏判断。本文基于北京、广州、南京、沈阳、深圳、上海、西安、成都等主要轨道交通运营城市的检修车辆段数控不落轮使用情况的调查及分析编制。仅针对其车辆车轮镟修使用过程中的现状，出现的一些使用问题做了总结及分析。并对不同厂家的数控不落轮与其他一些接口条件及现状做了一些对比及分析。本文立足于从客户的角度，从工程设计、土建需求性、项目执行性、设备的经济性、稳定性、可操作性、加工效率、维护性及安全性等进行了收集及分析。一、不落轮镟床的主要功能及结构特点：不落轮镟床的主要功能： 1) 轴箱外置式轮对车轮踏面及轮缘的镟削加工功能；可用于： a)轨道交通列车在整列编组不解列、车下转向架、轮对不落轮的条件下，对车辆单个轮对的车轮踏面和轮缘进行镟削加工； b)或在不落轮条件下对工程轨道车辆（如内燃机车、轨道车等）单个轮对踏面和轮缘进行镟削加工。 c)具备轴箱外置式或/和轴箱内置式轮对、转向架的定位装卡功能； d)具备制动盘扩展加工功能，适用于抱轮式或/和抱轴式制动盘布局形式。 2) 数控（CNC）加工及全数字闭环或半闭环控制功能； 3) 具有多种车轮轮廓形状曲线的编程、存储功能； 4) 具备自动测量功能，可自动测量

数控机床的机械结构汇总

第一节机械结构的主要特点与基本要求一、数控机床对机械结构的基本要求从数控技术的特点看，由于数控机床采用了伺服电动机，应用数字技术实现了对机床执行部件动作顺序和运动位移的直接控制，传统机床的变速箱结构被取消了，因而机械结构也大大简化了。数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度且没有传动间隙，以确保控制指令的执行和控制品质的实现。同时由于计算机水平和控制能力的不断提高，同一台机床上允许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能，因而数控机床的机械结构比传统机床具有更高的集成化功能要求。从制造技术发展的要求看，随着新材料和新工艺的出现以及市场竞争对低成本的要求，金属切削加工正朝着切削精度和速度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向发展。这就要求在传统机床基础上发展起来的数控机床精度更高、驱动功率更大，机械结构动、静、热态刚度更好，工作更可靠，能实现长时间连续运行和有尽可能少的停机时间。综合上述原因，数控机床对其基本要求可归纳为要有更高的精度，更好动、静态刚度，以适应高速运动的耐用度和工作可靠性。二、数控机床机械结构构成典型数控机床的机械结构主要由基础件、主传动系统、进给传动系统、回转工作台、自动换刀装置及其他机械功能部件等几部分组成。数控机床的基础件通常是指床身、立柱(或横梁)、工作台、底座等结构件，由于其尺寸较大，俗称“大件”，构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上，有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支承和导向的作用，因而对基础件的基本要求是刚度好。此外，由于基础件通常固有频率较低，在设计时，还希望它的固有频率能高一些，阻尼能大一些。和传统机床一样，数控机床的主传动系统将动力传递给主轴，保证系统具有切削所需要的转矩和速度。但由于数控机床具有比传统机床更高的切削性能要求，因而要求数控机床的主轴部件具有更高的回转精度、更好的结构刚度和抗振性能。由于数控机床的主传动常采用大功率的变速电动机，因而主传动链较传统机床短，不需要复杂的变速机构。由于自动换刀的需要，具有自动换刀功能的数控机床主轴在内孔中需要有刀具自动送开和夹紧装置。数控机床的进给驱动机械结构是直接接受计算机发出的控制指令，实现直线或旋转运动的进给和定位，对机床的运行精度和质量影响最明显。因此，对数控机床传动系统的主要要求是精度、稳定性和快速响应的能力，即要它能尽快地根据控制指令要求，稳定地达到需要的加工速度和位置精度，并尽量小地出现振荡和超调现象。根据工作要求回转工作台分成两种类型，即数控转台和分度转台。数控转台在加工过程中参与切削，相当于进给运动坐标轴，因而对它的要求和进给传动系统的要求是一样的。分度转台只完成分度运动，主要要求分度精度指标和在切削力作用下保持位置不变的能力。转塔刀架在原理和结构上都和分度转台类似。

TF2000HD型数控不落轮镟床活动轨改造

TF2000HD型数控不落轮镟床活动轨改造发表时间：2014-12-23T08:53:34.890Z 来源：《防护工程》2014年第9期供稿作者：顾小荣 [导读] 南京地铁一号线TF2000HD型数控不落轮镟床（图1）主要用于地铁列车在整列编组不解体情况下，对车轮轮缘和踏面进行修理加工。顾小荣南京地铁运营责任有限公司 [摘要]介绍不落轮镟床的组成，活动轨的位置及作用，活动轨存在问题及解决方案，并对各方案验证。 [关键词]不落轮镟床活动轨作用存在问题解决方案及实施步骤改造效果 0 概述南京地铁一号线TF2000HD型数控不落轮镟床（图1）主要用于地铁列车在整列编组不解体情况下，对车轮轮缘和踏面进行修理加工。它属于重型数控不落轮车床，镟修轴重16t以上列车轮对。设备的主要技术参数、加工精度和结构性均按南京地铁一号线列车的技术要求设计。 1 TF2000HD型数控不落轮镟床的组成 TF2000HD型数控不落轮镟床主要由：机座、机架、横梁、摩擦传动装置、轴向定位装置、外轴箱支撑装置、压下装置、数控刀架加工装置、测量装置、切屑处理装置、液压系统装置、电气装置、计算机数控装置、安全防护装置、活动轨连接装置等部分组成。 2 活动轨的安装位置及其作用活动轨是不落轮镟床的辅助部件，位于机床上方、摩擦驱动滚轮支撑臂与轴向定位装置之间的位置，共两个。两条轨道之间的距离与不落轮库内作业轨道的距离相同，可与库内作业轨道紧密连接，从而充分保证整个库内作业轨道的连续性和列车在机床上移动期间的安全、平稳。当列车在不落轮上装夹完毕后，活动轨缩回，开始对电客车轮对进行镟修作业。该活动轨道的伸出定位和回收复位均由安装于其上的液压油缸（图2）控制。摩擦驱动轮与活动轨互锁：当摩擦驱动轮处于低位时，活动轨道将一直处于闭合，形成轨道的连续。只要活动轨道处于非工作状态，摩擦驱动轮就不可能下降。机床设有警示装置，当轨道的连续性尚无确定时，可向操作人员发出报警信号。列车只有报警信号消失，活动轨道处于连续的位置时，才能运行。 3 活动轨的存在问题：活动轨在缩回后正常情况下不会自动伸出，但目前不落轮镟床上，两个活动轨中的一个会自动的缓慢的往外伸出约2cm左右（图2）。这样就导致了镟床报警故障，影响程序正常运行，造成加工无法进行及加工安全隐患。

CAK—13CNC型数控不落轮车床车刀卡死故障原因分析

CAK—13CNC型数控不落轮车床车刀卡死故障原因分析【摘要】本文针对CAK-13CNC数控不落轮车床车刀卡死等故障情况，进行全面调查和原因分析，提出了改进方案，并经现场运用取得了显著效果。【关键词】CAK-13CNC数控不落轮车床;轮对镟削;车刀;防护罩改进方案 1.问题的提出目前上海铁路局基本上已实现牵引动力的内电化，近几年来随着修制改革的逐步深入，机车修程及检修走行公里都做了较大的调整。由于机车检修走行公里延长并取其上限值，导致机车进行不落轮镟修任务量增加，尤其是担当重载及长大交路的机务段。我段自2009年上半年，CAK-13CNC数控不落轮车床投入使用，该设备是我段机车轮对镟削的单一设备，年镟削轮对达1100多对。该设备在运用过程中出现不少质量问题，严重影响机车检修通过能力。仅2012年，该设备故障停时25个工作日。具体故障情况如表1所示。 2.CAK-13CNC数控不落轮车床机车轮对镟削原理如图1～图3所示，为我段CAK-13CNC数控不落轮车床轮对镟削过程。首先车床活动导轨伸出，将需要轮对镟削的机车驶入，用车床千斤顶将机车顶起至待镟削轮对可自由转动为止。车床左右摩擦轮带动轮对旋转，通过设定车刀的进给量来对轮对进行镟削。图1 图2 图3 3.故障原因分析对2012年的6次故障进行分析，发现有三次故障是刀架无法动作，故障原因都是刀架卡死。因为防屑装置差，机车进行轮对镟削时，部分铁屑进入机床刀架的丝杠中，导致机床刀架行进阻力变大，严重时甚至导致刀架卡死，影响机车检修通过能力。同时因高温铁屑钻入风琴罩内，易发生电器线路烧损，存在火灾危险，有较大安全隐患。因此确保现有轮对检修设备正常运行，提高轮对镟修质量，缩短机车的镟修停时，对保证机车供给和机车运行安全，有着十分重要的意义。

数控机床的组成分类及特点

数控机床的组成分类及特点数控机床的组成 ①控制介质人和数控机床联系的媒介物。控制介质可以是穿孔带，也可以是穿孔卡、磁带、磁盘或其他可以储存代码的载体，有些直接集成在CAD/CAM中。 ②数控装置数控装置是数控机床的中枢，在普通数控机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。数控装置接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、储存、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制机床动作。在计算机数控机床中，由于计算机本身即含有运算器、控制器等上述单元，因此其数控装置的作用由一台计算机来完成。 ③伺服系统其作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。其性能好坏直接决定加工精度、表面质量和生产率。 ④机床早期采用通用车床，现在采用了新的加强刚性、减小热

变形、提高精度等方面的技术使其发生了很大的变化。数控机床的分类数控机床规格繁多，据不完全统计已有400多个品种规格。可以按照多种原则来进行分类。但归纳起来，常见的是以下面4种方法来分类的。 ①按工艺用途分类一般数控机床、数控加工中心、多坐标数控机床 ②按运动轨迹分类点位控制数控机床、点位直线控制数控机床、轮廓控制数控机床 ③按伺服系统的控制方式分类开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床 ④按数控装置分类硬件控制数控机床、软件控制数控机床数控机床的特点 ①采用了高性能的主轴及伺服传动系统，机械结构得到简化，传动链较短； ②为了使连续性自动化加工，机械结构具有较高的动态刚度及耐磨性，热变形小； ③更多的采用高效率、高精度的传动部件，如滚珠丝

数控车床的常见结构

数控车床的常见结构一、数控车床的现状 1. 床身和导轨 (1)床身机床的床身是整个机床的基础支承件，是机床的主体，一般用来放置导轨、主轴箱等重要部件。床身的结构对机床的布局有很大的影响。按照床身导轨面与水平面的相对位置，床身有图1所示的5种布局形式。一般来说，中、小规格的数控车床采用斜床身和平床身斜滑板的居多，只有大型数控车床或小型精密数控车床才采用平床身，立床身采用的较少。平床身工艺性好，易于加工制造。由于刀架水平放置，对提高刀架的运动精度有好处，但床身下部空间小，排屑困难；刀架横滑板较长，加大了机床的宽度尺寸，影响外观。平床身斜滑板结构，再配置上倾斜的导轨防护罩，这样既保持了平床身工艺性好的优点，床身宽度也不会太大。斜床身和平床身斜滑板结构在现代数控车床中被广泛应用，是因为这种布局形式具有以下特点： ☆容易实现机电一体化； ☆机床外形整齐、美观，占地面积小； ☆容易设置封闭式防护装置； ☆容易排屑和安装自动排屑器； ☆从工件上切下的炽热切屑不至于堆积在导轨上影响导轨精度； ☆宜人性好，便于操作； ☆便于安装机械手，实现单机自动化。例如，宝鸡机床厂设计生产的CJK6140H系列简式数控车床采用的是平床身平滑板结构；CK75系列全功能数控车床采用的是后斜床身斜滑板结构。而我们刚刚研制开发完成的CK535D全功能数控倒置立式车床，采用的是直立床身直立滑板结构。该机床采用大功率内藏式电主轴结构，主轴可沿X和Z轴移动，以实现自动上下料功能。该机床配置有自动回转料库，从而实现单机自动化，同时该机床也很容易被加入生产线。 a)后斜床身-斜滑板b)直立床身-直立滑板

c)sp; c)平床身-平滑板 d)前斜床身-平滑板 e)平床身-斜滑板图1 床身布局 (2)导轨车床的导轨可分为滑动导轨和滚动导轨两种。滑动导轨具有结构简单、制造方便、接触刚度大等优点。但传统滑动导轨摩擦阻力大，磨损快，动、静摩擦系数差别大，低速时易产生爬行现象。目前，数控车床已不采用传统滑动导轨，而是采用带有耐磨粘贴带覆盖层的滑动导轨和新型塑料滑动导轨。它们具有摩擦性能良好和使用寿命长等特点。导轨刚度的大小、制造是否简单、能否调整、摩擦损耗是否最小以及能否保持导轨的初始精度，在很大程度上取决于导轨的横截面形状。车床滑动导轨的横截面形状常采用山形截面和矩形截面。山形截面，如图2(a)所示。这种截面导轨导向精度高，导轨磨损后靠自重下沉自动补偿。下导轨用凸形有利于排污物，但不易保存油液。矩形截面，如图2(b)所示。这种截面导轨制造维修方便，承载能力大，新导轨导向精度高，但磨损后不能自动补偿，需用镶条调节，影响导向精度。 a) 山形截面b) 矩形截面

不落轮镟操作规程

数控不落轮车床操作规程一、操作人员应详细认真阅读并熟悉机床使用说明书，了解机床构造及性能并熟练操纵机床，经考试合格后取得操作证，方可上岗操作和调整机床。二、机床的维护及保养 1：机床的润滑部位要定期加油，刀架横梁下方的集中润滑泵的油低于其油标下线处则必须及时加满油箱从。而保证刀架的正常运转。 2：为使机床长期可靠的保持其精度，必须定期维修及检查机床的各部份动作，如发现有问题要及时的调整方可使用机床，定时清理和擦洗机床表面油泥、灰尘、脏污。 3：在使用机床工作过程中无论在任何情况下，如发现有不正常现象时必须立即停车，找出问题原因并消除原因后方可工作。 4：定期检查机床的润滑部位是否正常润滑正常，定期检查和校正各限位开关的安装位置是否正常，动作是否灵活、可靠，定期清洗液压泵站和滤油器。 5：定期检查按钮站的旋钮开关动作是否正确，如动作不够灵敏则加以校正或更换，直至好用为止。 6：检查液压系统压力调整是否符合规定要求。三、机床操作工使用说明 1：主电箱上电合闸后按下左操纵台键盘内绿色（电源接通）按钮，

此时左右键盘各个按键指示灯开始闪烁并且左右CRT液晶显示屏画面亮起，这时决不能触碰或按下任何按键，因此时整个828D 系统正处在进入识别状态中，待系统完全进入后左右CRT液晶显示屏出现加工区域画面时方可触碰按键盘上的按键。 2：选择JOG手动方式，按下右操纵台键盘的液压启停按键，此时油泵启动液压系统进入工作状态。 3：准备牵引机车的条件：（1）左右操纵台的X轴和Z轴原始位指示灯必须持续亮（2）活动轨道前进指示灯持续亮（3）左右摩擦轮在下降原始位置（4）左右轴箱在下降原始位置（5）左右轴向轮在后退和下降原始位置（6）左右压下装置在后退原始位置（7）左右牵引机车绿色指引灯为持续亮 4：以上工作完毕后用眼睛再仔细观察上述机床的各部分实际下降原始位置是否准确无误的在指定位置上，确定完毕后将机车牵引到机床上，将需要加工的轮对中心对准机床中心，其前后允差不大于正负50mm 5：按下右操纵台键盘的摩擦轮上升按键，左右摩擦轮架升起，摩擦轮将轮对抬起使轮对离开活动轨道面约10mm时左右工作位置限位开关被压下使其上升阀关闭，同时启动侧顶油缸，对摩擦轮架进行导向控制。 6：轮对称重，根据操纵台上的轮对称重压力表可读出轴负重，根据此数值决定是否增加压下力。 7：左右适配器分别放在各自轴箱中心，按下左右外轴箱上升按键，

数控机床的工作原理及基本结构

数控机床的工作原理及基本结构一、程序编制及程序载体数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上，确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置，即零件在机床上的安装位置；刀具与零件相对运动的尺寸参数；零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息后，用由文字、数字和符号组成的标准数控代码，按规定的方法和格式，编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人工进行;对于形状复杂的零件，则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程(APT)或CAD/CAM 设计。编好的数控程序，存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上，它可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等，采用哪一种存储载体，取决于数控装置的设计类型。数控机床的基本结构

二、输入装置输入装置的作用是将程序载体（信息载体）上的数控代码传递并存入数控系统内。根据控制存储介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系统；数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。零件加工程序输入过程有两种不同的方式：一种是边读入边加工（数控系统内存较小时），另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器，加工时再从內部存储器中逐段逐段调出进行加工。三、数控装置数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成，刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据，不能满足要求，因此要进行轨迹插补，也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”，求出一系列中间点的坐标值，并向相应坐标输出脉冲信号，控制各坐标轴（即进给运动的各执行元件）的进给速度、进给方向和进给位移量等。四、驱动装置和位置检测装置驱动装置接受来自数控装置的指令信息，经功率放大后，严格按照指

数控机床的适用范围及结构特点

数控机床的适用范围及结构特点 1. 数控机床的适用范围一般来说，数控机床特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频繁、生产周期要求短的场合。数控加工适用范围可用图7-7粗略表示。图7-7所示为零件复杂及生产批量的不同，三种机床的应用范围的变化，当零件不太复杂，生产批量又较小时，宜采用通用机床；当生产批量很大，宜采用专用机床；而随着零件复杂程度的提高，数控机床越显得适用。目前，随着数控机床的普及，应用范围止由BCD向EFG线复杂性较低的范围扩大。从图7-7中可看出通用机床、专用机床和数控机床零件加工批量与生产成本的关系。在多品种、中小批量生产情况下，采用数控机床总费用更为合理。根据数控加工的优缺点及国内外大量应用实践，一般可按适用程度将零件分为三类：（1）最适用类 1）形状复杂，加工精度要求高，用通用机床无法加工或虽然能加工但很难保证产品质量的零件。 2）用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓零件。 3）有难测量、难控制进给、难控制尺寸的不开敞内腔的壳体或盒型零件。 4）必须在依次装夹中合并完成铣、镗、铰或螺纹等多工序的零件。（2）较适用类

1）在通用机床加工时极易受人为因素（如：情绪波动、体力强弱、技术水平高低等）干扰，零件价值又高，一旦质量失控会造成重大经济损失的零件； 2）在通用机床上加工时必须制造复杂的专用工装的零件。 3）需要多次更改设计后才能定型的零件。 4）在通用机床上加工需要作长时间调整的零件。 5）用通用机床加工时，生产率很低或体力劳动强度很大的零件。（3）不适用类 1）生产批量大的零件。 2）装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件。 3）加工余量不稳定，且数控机床上无在线检测系统可自动调整零件坐标位置的零件。 4) 必须用特定的工艺装备协调加工的零件。 2. 数控机床的结构特点 1）主运动常用交流或直流电动机拖动，采用变频调速，简化了主传动系统的机械结构，而且转速高、功率大，速度变换迅速、可靠；能无级变速。合理选择切削用量。 2）主轴部件和支承件均采用了刚度和抗振性较好的新型结构。如采用动静压轴承的主轴部件，采用钢板焊接结构的支承件等。 3）采用了摩擦因数很低的塑料滑动导轨、滚动导轨和静压导轨，以提高机床运动的灵敏性。 4）进给传动中，一方面采用无间隙的传动装置和元件，如滚珠丝杠副、静压蜗杆蜗条副、预加载荷的双齿轮齿条副等。另一方面采用消除间隙措施，如偏心套式、锥度齿轮式及斜齿轮垫片错齿等消隙结构。 5）采用了多主轴、多刀架的结构，以提高单位时间内的切削功率。 6）具有自动换刀和自动交换工件的装置，以减少停机时间。 7）采用自动排屑、自动润滑装置等。