车轴轴颈滚压终加工探讨

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摘 要：新的轮对检修规程要求轮对轴颈的终加工必须采用磨削的方法，滚压加工作为使用多年的一种加工工艺，可以提高轴颈表面的光洁度，增强轴颈表面的耐磨性和耐腐蚀性，在不具备轮对轴颈车磨床的情况下，还可以减少轮对分解率，本文旨在探讨将滚压加工工艺作为轴颈终加工的一种,予以保留的可行性。

关键词：轴颈 终加工 滚压加工

1、问题提出

铁运【2007】95号《铁路客车轮对和滚动轴承轴箱组装及检修规则》中对车轴加修及处理技术要求中规定：车轴轴颈必须采用磨削的方法进行终加工。据了解，一些客车检修工厂多年来实施轴颈滚压的终加工工艺，作为客车检修企业的一名技术人员，我认为滚压加工有其不可替代的优点，可以作为轴颈终加工工艺的一种予以保留。

2、磨削终加工的限制因素

2.1 轮对车磨床的限制

轮对组成的检修过程一般遵循以下流程,图1：

从检修流程看，轮对生产中存在两种情况，一种需要将制动盘和车轮全部分解，另外一种则是只需更换车轮或轮对正常检修无需分解。当只分解车轮或正常检修轮对时，需要用轴颈车磨床修理加工轴颈，无法使用普通外圆磨床。按照轴颈终加工只能采取磨削加工的技术要求，没有轮对车磨床的单位只能将制动盘及轮对退卸后再对轴颈进行磨削加工，这样的操作导致制动盘无法使用，需要更换新的制动盘，另外还需重新加工车轮再装配。在退卸制动盘及车轮的过程中车轴、车轮拉伤的可能性极大，一旦出现车轴或车轮的损伤，就需更新配件，会大大增加检修成本。

2.2 加工质量的制约

大家知道车轴的磨削加工就是利用砂轮对车轴进行切削加工，加工过程是车床导轨往复直线运动，砂轮转动进行切削作业。《铁路客车轮对和滚动轴承轴箱组装及检修规则》中规定:轴颈的圆度及圆柱度（以盘型轮对厂修为例）分别为：圆度≤0.010 ，圆柱度≤0.008，且大头须在内侧，标准很高。砂轮使用时间长了容易掉砂或损伤，当砂轮切削面有损耗或车床导轨有一些角度时，加工后的轴颈会呈现两头粗、中间细的枕型或圆度、圆柱度超差，这些加工缺陷在实际生产中大量存在。由于磨削加工的加工余量很小，一旦磨削后轴颈出现上述缺陷将很难进行修理。

3、滚压加工工艺

3.1 滚压加工简介

滚压加工是一种无切屑加工。通过一定形式的滚压工具向工件表面施加一定压力。在常温下利用金属的塑性变形，使工件表面的微观不平度辗平从而达到改变表层结构、机械特性、形状和尺寸的目的。因此这种方法可同时达到光整加工及强化两种目的。

车轴轴颈的滚压加工一般会采用如图形式的专用压辊，将压辊固定在车床刀架上，车床主轴转动带动压辊的滚子转动，通过人为对压辊施加适当的力来修复轴颈表面,图2。

3.2 轴颈滚压加工的优点

3.2.1 修复轴颈磨削缺陷

由于轴颈滚压过程中压辊施加力的大小完全由操作工人控制，有经验的师傅就可以根据磨削后轴颈的具体情况在不同的位置施加不同大小的力，可以修复因为磨削留下的轴颈圆度、圆柱度超差、轴颈枕形、轴颈端部粗等缺陷。

3.2.2 减少制动盘、车轮更换率

在没有轴颈车磨床的情况下，无需分解轮对的轴颈加工时，只需在普通车床上对轴颈加工修理或降级，然后用压辊对轴颈进行滚压加工即可。避免了分解轮对时车轴或车轮拉伤的情况，减少了制动盘或车轮的更换率，可以降低检修成本。

3.2.3 提高轴颈表面质量

金属工件在表面滚压加工后,表层得到强化,极限强度和屈服点增大，工件的使用性能、抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性都有明显的提高。试验证明经过滚压后,硬度可提高15-30%,耐磨性可提高15%。滚压加工可以使表面粗糙度提高到Ra2.4-Ra0.2。

3.2.4 提高轴颈使用稳定性

与金属过盈配合的零部件，如轴颈及压入轴承的孔需有良好的表面粗糙度及尺寸精度。滚压加工后的轴颈碾平表面凹凸的同时，车轴的屈服点上升，所以长期使用也不会产生沟槽，维持其稳定的性能。

4、结语

通过现场经验及简单分析，我认为轴颈滚压作为轴颈加工的一种手段，具有它本身的优越性，可以减少制动盘或车轮的更换率，降低检修成本。同时可以修复轴颈磨削后的缺陷，提高轴颈表面的光洁度，增强轴颈表面硬度，提高轴颈的耐磨性及耐腐蚀性，建议相关部门探讨并考虑滚压加工作为轴颈终加工的可行性。

参考文献

[1] 《铁路客车轮对和滚动轴承轴箱组装及检修规则》,铁运【2007】95号.