中国的轨道交通从改革开放后90年代末期第一次大提速开始,到2011年完成的第八次提速,中国轨道交通经历了一快速发展的历程。以上海到南京为例,提速前全程要4~5个小时,目前最快的仅需1小时,速度已超过了每小时350公里;从上海到北京也只需5个小时了。而这些高速的实现,离不开先进的制造技术和装备。
轨道交通的主要零部件加工难度简解
涉及到轨道交通机加工,相对来说有加工难度的主要零部件是车体转向架、空芯轴套等机车走行部,另外就是柴油机关键零部件。机车柴油机主要零部件结构复杂、制造精度、形位公差和表面粗糙度要求高(精度指标大都在5~7级、粗糙度Ra0.4左右),要求有良好的互换性,如机体、曲轴、连杆、汽缸盖等,主要目的是为了保证机车在高速运行中可靠性好、耐用度高、安全系数高。
以柴油机关键零部件来讲,许多零部件的相关尺寸精度都在μm级,这是以前难以想象的,也是根本做不到的。
装备加工浅说
机械加工是由车、铣、刨、镗、钻、磨等基本加工方式构成的,围绕不同产品、和同一产品不同的加工工序,以往人们使用的是大量传统结构的单一加工功能的车床、铣床、刨床、镗床、钻床、磨床等普通设备。随技术的发展,这些普通设备所占的比例已大幅下降,取而代之的是以单轴和二轴联动加工为主的数控车床、立式和卧式加工中心数控加工机床。
随机床配套产品的发展和对相关技术的深入研究,今天的数控机床已经被柔性、复合、多轴联动、高精、高速化占了主导地位。如多轴联动的车铣中心、镗铣中心、随动型磨床等。而机床的性能也随刀具材料及制造技术、计算机软件技术、精密测量技术、快速伺服拖动技术的发展具有高速、高效加工和智能的特点。除此之外,为了适应用户的产品生产需求,一些功能混搭技术交叉而实用的各类机床也产生。如:激光和铣削(DMG)揉合在一起;车铣和磨削(沃伦贝格)揉合在一起等等。
仍以曲轴为例,一台车铣中心替代了以前需要由6-7台机床才能实现的车、铣、钻、扩、铰等加工功能,包括曲轴的主轴颈、连杆颈和曲柄的所有加工、法兰孔的加工、键槽加工、螺纹孔的加工、主油孔和斜油孔的加工等,减少了装夹次数,提高了产品精度,同时对试制新产品的工装准备可大大降低,机床的加工柔性大大加强了;同样,一台曲轴随动磨床,替代了原来的普通大型外圆磨床和连杆颈曲轴磨床,一台设备具有两台磨床的功效,而占地面积仅只有一台磨床。