东风4d火车的整体车轮加工工艺
【】火车是日常生活中出现使用频率最高的交通工具，而机车头在列车运行中起着至关重要的作用，其中车轮，决定着火车头运行的平稳，高效。如何提高车轮的设计和制造工艺是这几年讨论的热门话题。本课题以东风4D型火车为主要对象进行研究，主要探索其整体加工工艺，查阅相关的资料，解决其加工过程中的难点，分析其特点，最后进行实际加工并解决加工过程中遇到的问题。
目 录
引言 1
一、加工前期准备工作 2
二、实际加工装配 2
（一）整体车轮加工 2
（二）轴加工 7
（三）齿的检测 10
（四）车轮踏面及反压实验 10
（五）轮箍踏面及反压实验 11
（六）套箍 13
三、装配 14
四、整体车轮轮对标准 15
总结 16
参考文献 17
致谢 18
引言
在上世纪末，随着人们消费水平的提升，生活质量的要求提高，也对交通工具的安全性，舒适度和效率有了更高的要求。本文中的东风4D型燃油机车，是中国铁路目前使用的一款燃油机车。根据铁道部指示，由大连机车厂在东风4B、4C型机车的基础上设计制造出了东风4D型机车，代号DF4D。在其后又研制出不同用途的改进版，包括4D提速型、4D准高速型、4D货运型、4DJ交流电传动型等等。东风4D型提速客运机车，是中国第一次，第二次，第三次大提速的主要车型之一，于1990年代末期，大量配属于各个机务段。此车型参与了，陇海、兰新、京广铁路等干线的提速实验。期间，最高时速达到153公里/每小时。
东风4D型机车于1997年2月开始批量投入生产，到2003年停产，累计生产了575台4D型提速客运列车。
本文将着重介绍东风4D火车的整体车轮加工工艺，并从中引申出整体车轮在实际使用过程中起到的重要作用，及其优劣性。
一、加工前期准备工作
火车在使用运行过程中，各个机械部件相互配合，会产生不同程度的损耗，在损耗达到一定上限之后，便要回厂进行养护维修。在养护维修之前，需要进行第一步拆解。
拆解即是将一列需要进行养护维修的东风4D火车头进行拆解，主要拆解为俩部分，电机部分
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
和机械部分。其中电机的部分，将会由电机厂进行维修及养护。机械部分分为传动系统及车轮运行系统，其中车轮部分（如图11）将拆解为车轮部分（如图12）、轴部分（如图13）、齿部分（如图14）。
图11 车轮 图12 车轮
图13 轴 图14 齿
探伤除裂：在拆解完成之后便是探伤除裂，经过探伤检测后，将及时发现各个部件的损耗情况，并且可以发现部件是否有内部及外部的裂纹。其中，受损的轮将更换为新轮，轴的受损也将更换新轴，齿的磨损将对旧齿进行二次加工打磨，直至可以满足使用要求，如若磨损严重，无法继续使用，将更换新齿（需根据其他部件进行二次加工）。
具体的拆解检测过程为：机车分解——轮的清洗探伤——轮的分解（轮芯退下，齿退下）——齿、轴的探伤除裂。
二、实际加工装配
（一）整体车轮加工
本文中，车轮为东风4D火车中最主要的机械部件之一，轮加工的好坏直接影响列车在运行过程中的安全性和稳定性。车轮的加工为整体加工，毛坯型号为16 09 MG J11 DF4D 1600680 051M（如图21、22），其中MG指国产毛坯，DF4D为火车型号，1600680为车轮轮号。
图21 毛坯 图22 毛坯
由于保密条例，不能将CAD建模图以及数控编程程序写入此篇论文。下面将简述车轮加工流程。
1.检查确认毛坯原始加工量，将DF4D整体车轮毛坯吊至数控立车（如图23、24上，内侧面朝上。
图23数控立车 图24天车
2.用手轮配合在轮缘外侧用工装找圆，轮辋内侧找平，然后用扳手卡紧（技术要求：找圆在0.5mm范围内，找平在0.1mm范围内）。
3.使用内孔加工车刀粗车内孔，将内孔加工至Φ245±1mm。
4.用钢板尺测量内孔尺寸，确保在尺寸范围内。
5.调用内侧轮辋加工程序，自动换刀，开启冷却液，开始加工轮明面及轮毂部位（如图25、26）
图25 控制面板 图26 加工过程图
6.用游标卡尺测量轮毂外圆直径，须符合尺寸Φ350±1的尺寸工艺要求（如图27）。
图27 轮毂外圆
7.调用辐板内侧加工程序，自动换刀，开始讲内侧辐板面。
8.加工后，用内侧辐板样板检测辐板轮廓，间隙不大于0.5mm
9.用三爪吊具将车轮吊下，然后翻面加工外侧辐板面积轮箍外侧面。
10.翻面后，以粗车后的内孔为基准找圆，在0.3mm范围内，找平以外轮箍外侧面找平，在0.1mm范围内，然后夹紧。
11.调用DF4D车轮（一）外侧加工程序，开始加工外侧辋面及轮毂端面，测量轮毂宽度178±0.5mm范围内。
12.用游标卡尺测量轮辋宽度143±0.5mm范围内。
13.调用DF4D车轮（一）外侧辐板加工程序，开始加工辐板面，加工后，用棉丝擦拭干净。用专用工具检测，辐板轮廓偏差不大于0.5mm。
14.加工完成之后，各部尺寸检测合格，将车轮吊至半成品车轮存放区待探伤(如图28)。
图28 加工成品
15.在车轮辋外侧棉丝规定的位置刻打车轮编号，然后按要求填写加工记录。
图29 工艺过程表
图210 作业指导书
下表为质量检测标准：
表21
检查项目
技术要求
轮辋宽度
143±0.50
内孔直径
Φ245±1
轮毂孔直径
178±0.3
轮毂直径
Φ350±1
目 录
引言 1
一、加工前期准备工作 2
二、实际加工装配 2
（一）整体车轮加工 2
（二）轴加工 7
（三）齿的检测 10
（四）车轮踏面及反压实验 10
（五）轮箍踏面及反压实验 11
（六）套箍 13
三、装配 14
四、整体车轮轮对标准 15
总结 16
参考文献 17
致谢 18
引言
在上世纪末，随着人们消费水平的提升，生活质量的要求提高，也对交通工具的安全性，舒适度和效率有了更高的要求。本文中的东风4D型燃油机车，是中国铁路目前使用的一款燃油机车。根据铁道部指示，由大连机车厂在东风4B、4C型机车的基础上设计制造出了东风4D型机车，代号DF4D。在其后又研制出不同用途的改进版，包括4D提速型、4D准高速型、4D货运型、4DJ交流电传动型等等。东风4D型提速客运机车，是中国第一次，第二次，第三次大提速的主要车型之一，于1990年代末期，大量配属于各个机务段。此车型参与了，陇海、兰新、京广铁路等干线的提速实验。期间，最高时速达到153公里/每小时。
东风4D型机车于1997年2月开始批量投入生产，到2003年停产，累计生产了575台4D型提速客运列车。
本文将着重介绍东风4D火车的整体车轮加工工艺，并从中引申出整体车轮在实际使用过程中起到的重要作用，及其优劣性。
一、加工前期准备工作
火车在使用运行过程中，各个机械部件相互配合，会产生不同程度的损耗，在损耗达到一定上限之后，便要回厂进行养护维修。在养护维修之前，需要进行第一步拆解。
拆解即是将一列需要进行养护维修的东风4D火车头进行拆解，主要拆解为俩部分，电机部分
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
和机械部分。其中电机的部分，将会由电机厂进行维修及养护。机械部分分为传动系统及车轮运行系统，其中车轮部分（如图11）将拆解为车轮部分（如图12）、轴部分（如图13）、齿部分（如图14）。
图11 车轮 图12 车轮
图13 轴 图14 齿
探伤除裂：在拆解完成之后便是探伤除裂，经过探伤检测后，将及时发现各个部件的损耗情况，并且可以发现部件是否有内部及外部的裂纹。其中，受损的轮将更换为新轮，轴的受损也将更换新轴，齿的磨损将对旧齿进行二次加工打磨，直至可以满足使用要求，如若磨损严重，无法继续使用，将更换新齿（需根据其他部件进行二次加工）。
具体的拆解检测过程为：机车分解——轮的清洗探伤——轮的分解（轮芯退下，齿退下）——齿、轴的探伤除裂。
二、实际加工装配
（一）整体车轮加工
本文中，车轮为东风4D火车中最主要的机械部件之一，轮加工的好坏直接影响列车在运行过程中的安全性和稳定性。车轮的加工为整体加工，毛坯型号为16 09 MG J11 DF4D 1600680 051M（如图21、22），其中MG指国产毛坯，DF4D为火车型号，1600680为车轮轮号。
图21 毛坯 图22 毛坯
由于保密条例，不能将CAD建模图以及数控编程程序写入此篇论文。下面将简述车轮加工流程。
1.检查确认毛坯原始加工量，将DF4D整体车轮毛坯吊至数控立车（如图23、24上，内侧面朝上。
图23数控立车 图24天车
2.用手轮配合在轮缘外侧用工装找圆，轮辋内侧找平，然后用扳手卡紧（技术要求：找圆在0.5mm范围内，找平在0.1mm范围内）。
3.使用内孔加工车刀粗车内孔，将内孔加工至Φ245±1mm。
4.用钢板尺测量内孔尺寸，确保在尺寸范围内。
5.调用内侧轮辋加工程序，自动换刀，开启冷却液，开始加工轮明面及轮毂部位（如图25、26）
图25 控制面板 图26 加工过程图
6.用游标卡尺测量轮毂外圆直径，须符合尺寸Φ350±1的尺寸工艺要求（如图27）。
图27 轮毂外圆
7.调用辐板内侧加工程序，自动换刀，开始讲内侧辐板面。
8.加工后，用内侧辐板样板检测辐板轮廓，间隙不大于0.5mm
9.用三爪吊具将车轮吊下，然后翻面加工外侧辐板面积轮箍外侧面。
10.翻面后，以粗车后的内孔为基准找圆，在0.3mm范围内，找平以外轮箍外侧面找平，在0.1mm范围内，然后夹紧。
11.调用DF4D车轮（一）外侧加工程序，开始加工外侧辋面及轮毂端面，测量轮毂宽度178±0.5mm范围内。
12.用游标卡尺测量轮辋宽度143±0.5mm范围内。
13.调用DF4D车轮（一）外侧辐板加工程序，开始加工辐板面，加工后，用棉丝擦拭干净。用专用工具检测，辐板轮廓偏差不大于0.5mm。
14.加工完成之后，各部尺寸检测合格，将车轮吊至半成品车轮存放区待探伤(如图28)。
图28 加工成品
15.在车轮辋外侧棉丝规定的位置刻打车轮编号，然后按要求填写加工记录。
图29 工艺过程表
图210 作业指导书
下表为质量检测标准：
表21
检查项目
技术要求
轮辋宽度
143±0.50
内孔直径
Φ245±1
轮毂孔直径
178±0.3
轮毂直径
Φ350±1
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