200kmh單開道岔轉(zhuǎn)轍器直線尖軌的加工工藝和數(shù)控加工

1、 畢 業(yè) 論 文課題名稱200km/h單開道岔轉(zhuǎn)轍器直線尖軌的加工工藝和數(shù)控加工系/專 業(yè) 機(jī)械工程學(xué)院/數(shù)控技術(shù)班 級(jí)數(shù)控0817學(xué) 號(hào)0801092134學(xué)生姓名張營(yíng)周指導(dǎo)教師：徐堅(jiān) 2010 年 06 月 01 日摘要機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展的規(guī)模和水平是反映一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。而數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，給機(jī)械制造業(yè)帶來許多新的發(fā)展，是產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高。數(shù)控技術(shù)已成為機(jī)械制造業(yè)不可缺少的部分。鐵路是交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，道岔又是鐵路必不可少的部分。道岔對(duì)列車的行駛速度有很大的影響。在中國(guó)鐵路大提速的背景下，中國(guó)鐵路在未來幾十年將會(huì)出現(xiàn)質(zhì)

2、量和速度的雙重發(fā)展，這就對(duì)道岔的設(shè)計(jì)和加工的要求越來越高。本課題通過對(duì)200km/h-60kg/m鋼軌12號(hào)可動(dòng)心軌轍叉單開道岔轉(zhuǎn)轍器直線尖軌的數(shù)控加工過程的概述，主要介紹了該直線尖軌的加工工藝和西門子840D的基本操作以及數(shù)控機(jī)床的故障診斷。關(guān)鍵詞：道岔 轉(zhuǎn)轍器 直線尖軌 加工工藝 數(shù)控加工AbstractMachinery manufacturing industry is the important foundation and pillar industries, the scale and level of development to reflect a country's

3、 economic strength and scientific and technological level of the important signs. The CNC technology to machine manufacturing industry has brought many new developments, is the product quality and production efficiency is improved. CNC technology has become an indispensable part of the machinery man

4、ufacturing industry. Rail is an important part of transportation, turnout is an essential part of the railway. Turnout on the train speed has a great influence. Speed in the background of China Railway, China Railway in the coming decades there will be double the quality and speed of development, wh

5、ich on the turnout in the design and processing have become increasingly demanding. Track this topic on 200km/h-60kg/m 12 Movable frog single turnout switches tip rail line overview of the NC machining process, we introduce the main rail line tip the processing and the basic Siemens 840D operation a

6、nd fault diagnosis of CNC machine tools. Keywords: turnout switches line tip rail processing numerical control machining目錄第一章緒論1.1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)控與數(shù)控機(jī)床 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)1.2數(shù)控技術(shù)發(fā)展的意義第二章鐵路道岔的介紹2.1 我國(guó)高速鐵路事業(yè)的發(fā)展 高速鐵路的發(fā)展歷史 我國(guó)高速鐵路的發(fā)展現(xiàn)狀和總體規(guī)劃2.2鐵路道岔的介紹概述 普通單開道岔的構(gòu)造第三章直線尖軌加工工藝的分析 3.1 分析加工零件的圖紙。 3.2 制

7、定數(shù)控加工路線，確定數(shù)控加工方法。 3.3 確定工件的定位與裝夾方法，確定刀具夾具。 3.4 調(diào)整數(shù)控加工工序。 3.5 分配數(shù)控加工中的加工余量，確定各工序的切削參數(shù)。 3.6 填寫數(shù)控加工工藝卡片。 3.7 填寫數(shù)控加工刀具卡片。第四章直線尖軌的數(shù)控加工 4.1 西門子840D數(shù)控銑床的基本操作簡(jiǎn)介 4.2 根據(jù)圖紙確定編制加工程序 4.3 進(jìn)行模擬加工第五章 總結(jié)致謝附錄第一章緒論1.1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控技術(shù)是20世紀(jì)40年代后期發(fā)展起來的一種自動(dòng)化加工技術(shù)，它綜合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電機(jī)、電氣傳動(dòng)、測(cè)量、監(jiān)控和機(jī)械制造等學(xué)科的內(nèi)容，目前在機(jī)械制造業(yè)中已得到了廣泛的應(yīng)用。科

8、學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及世界先進(jìn)制造技術(shù)的興起和不斷成熟，對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求：超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)、伺服性能、主軸驅(qū)動(dòng)、機(jī)床結(jié)構(gòu)等提出了更高的性能指標(biāo)；FMS的迅速發(fā)展和CIMS的不斷成熟，又將對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性、通信功能、人工智能和自適應(yīng)控制等技術(shù)提出更高要求。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的性能日臻完善，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。 數(shù)控與數(shù)控機(jī)床（1）數(shù)字控制（Numerical Control）:是一種用數(shù)字化信號(hào)對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)簡(jiǎn)稱NC。（2）數(shù)控技術(shù)：是指用數(shù)字、字母和符號(hào)對(duì)某一工作過程進(jìn)行可編程自動(dòng)控制的技術(shù)（3）數(shù)控系

9、統(tǒng)：是指實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)相關(guān)功能的軟硬件模塊的有機(jī)集成系統(tǒng)，是數(shù)控技術(shù)的載體。(4)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC）：是指以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)。(5)數(shù)控機(jī)床（NC Machine）：是指應(yīng)用數(shù)控技術(shù)對(duì)加工過程進(jìn)行控制的機(jī)床。(6)控制軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)：前者指數(shù)控系統(tǒng)可控制的、按加工要求運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)量，后者指數(shù)控系統(tǒng)可同時(shí)控制的、按加工要求運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)量。 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了電子管分立式晶體管小規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路小型計(jì)算機(jī)超大規(guī)模集成電路微機(jī)式的數(shù)控系統(tǒng)等幾個(gè)發(fā)展階段。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展階段見表1-1表1-1發(fā)展階段控制系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生年

10、代硬件數(shù)控第一代電子管數(shù)控系統(tǒng)1952年第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng)1959年第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng)1965年軟件數(shù)控第四代小型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)1968年第五代微處理器數(shù)控系統(tǒng)1974年第六代基于工控PC機(jī)的通用CNC系統(tǒng)1990年 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展我國(guó)是世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國(guó)家，但數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力在國(guó)際市場(chǎng)中仍處于較低水平，即使在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)。中國(guó)從1958年開始研究數(shù)控技術(shù)，到20世紀(jì)60年代中期處于研制、開發(fā)階段。1965年進(jìn)入晶體管數(shù)控裝置的研制。60年代末70年代初研制成功了數(shù)控銑床。 從20世紀(jì)70年代開始，數(shù)控技術(shù)在車、銑、磨等領(lǐng)域全面展開。但由于電子元器件的質(zhì)量和制造

11、工藝水平低，致使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性問題沒有解決，因此未能推廣。 20世紀(jì)80年代，中國(guó)先后從日本、美國(guó)等國(guó)家引進(jìn)了部分?jǐn)?shù)控裝置和伺服單元技術(shù)，并于1981年開始批量生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，包括數(shù)控裝置和伺服單元。在此期間，中國(guó)在引進(jìn)、消化吸收的基礎(chǔ)上，跟蹤國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出了一些高檔的數(shù)控系統(tǒng)。為了適應(yīng)機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)不同層次的需要，還開發(fā)出多種經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，并得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在，中國(guó)已建立了以中、低檔數(shù)控機(jī)床為主的產(chǎn)業(yè)體系數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制造技術(shù)的進(jìn)步，以及社會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和品種多樣化的要求越來越強(qiáng)烈。中小批量生產(chǎn)的比例明顯增加，要求現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床成為一種精密、高效、

12、復(fù)合、集成功能和低成本的自動(dòng)化加工設(shè)備。同時(shí)，為滿足制造業(yè)向更高層次發(fā)展，為柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)，以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)備，也要求數(shù)控機(jī)床向更高水平發(fā)展。當(dāng)前，數(shù)控機(jī)床技術(shù)呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢(shì)：高精度化。運(yùn)動(dòng)高速化。高柔性化。高自動(dòng)化。高可靠性。智能化。復(fù)合化。網(wǎng)絡(luò)化。開放式體系結(jié)構(gòu)。1.2數(shù)控技術(shù)發(fā)展的意義數(shù)控加工在制造業(yè)中的作用與地位制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈，機(jī)械制造業(yè)又是制造業(yè)中的支柱與核心。在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助管理以及將它們有機(jī)地集成起來的計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)科技進(jìn)步和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的標(biāo)志。用計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)對(duì)

13、我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，是我國(guó)制造業(yè)走向世界、走向現(xiàn)代化的必由之路。在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天，作為計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)基礎(chǔ)的數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的地位顯得愈來愈重要?，F(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)控化率可達(dá)30%以上，數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)械制造業(yè)的主要設(shè)備。我國(guó)從1958年開始研制和使用數(shù)控機(jī)床，至今在數(shù)控機(jī)床的品種、數(shù)量和質(zhì)量等方面得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。特別是在改革開放以來，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的總擁有量有了顯著的增加。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用和普通機(jī)床的數(shù)控化改造已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力、擺脫困境的有效途徑。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，國(guó)家科委、各工業(yè)部門都十分重視先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用，積極鼓勵(lì)和扶持制造企業(yè)

14、采用數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造，提高企業(yè)工藝技術(shù)水平。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，自2000年9月1日起執(zhí)行的當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄是國(guó)家引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，改善投資結(jié)構(gòu)以及審批投資項(xiàng)目的主要依據(jù)之一，其中確定CAD、CAT、CAM、CAE系統(tǒng)，高速、精密數(shù)控機(jī)床等為國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)品和技術(shù)?？梢灶A(yù)見，在今后幾年，適合我國(guó)國(guó)情的數(shù)控加工技術(shù)將形成一個(gè)新興的高科技產(chǎn)業(yè)，成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)數(shù)控加工現(xiàn)狀及發(fā)展據(jù)了解，2001年我國(guó)機(jī)床產(chǎn)值為世界第5名，機(jī)床消費(fèi)額在世界排名第3位，達(dá)47.4億美元，僅次于德國(guó)和美國(guó)，消費(fèi)額比上一年增長(zhǎng)25%。數(shù)控機(jī)床消費(fèi)量從1991年的4113臺(tái)增長(zhǎng)

15、到2000年的23482臺(tái)，年均增長(zhǎng)25%。據(jù)權(quán)威人士預(yù)測(cè)，今后510年，我國(guó)數(shù)控機(jī)床消費(fèi)將呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，數(shù)控機(jī)床將成為市場(chǎng)需求的主流?？v觀改革開放20年，我國(guó)機(jī)床消費(fèi)額大致和國(guó)民經(jīng)濟(jì)GDP增長(zhǎng)值同步，十年翻了一番。我國(guó)將有可能在2005年成為世界機(jī)床第一消費(fèi)大國(guó)?？梢哉f，我國(guó)還處于數(shù)控機(jī)床普遍應(yīng)用到提高的過渡期，隨著我國(guó)制造業(yè)的振興，數(shù)控技術(shù)將得到更快的發(fā)展，前景廣闊。另一方面，雖然我國(guó)的數(shù)控機(jī)床總擁有量有較大的提高，各種類型、不同檔次的數(shù)控機(jī)床在企業(yè)得到了廣泛的使用，其中不乏世界領(lǐng)先的數(shù)控機(jī)床,但使用情況不容樂觀。主要表現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床功能未得到充分發(fā)揮，數(shù)控機(jī)床的實(shí)際開機(jī)率低,數(shù)控機(jī)床加

16、工效率低，技術(shù)準(zhǔn)備工作周期長(zhǎng)、反復(fù)多，加工質(zhì)量不穩(wěn)定，總體的技術(shù)應(yīng)用水平還比較低。其主要原因是數(shù)控加工技術(shù)人員的素質(zhì)、數(shù)量、結(jié)構(gòu)還不適應(yīng)數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展的要求，我國(guó)迫切需要大量的從研究開發(fā)到使用、維修的各個(gè)層次的數(shù)控技術(shù)人才。第二章鐵路道岔的介紹2.1 我國(guó)高速鐵路事業(yè)的發(fā)展高速鐵路的發(fā)展歷史鐵路是人類發(fā)明的首項(xiàng)公共交通工具，在十九世紀(jì)初期在英國(guó)出現(xiàn)。直至二十世紀(jì)初發(fā)明汽車，鐵路一直是陸上運(yùn)輸?shù)闹髁?。根?jù)UIC(國(guó)際鐵路聯(lián)盟)的定義，高速鐵路是指通過改造原有鐵路（直線化、軌距標(biāo)準(zhǔn)化），使?fàn)I運(yùn)速率達(dá)到每小時(shí)200公里以上或者專門修建新的“高速新線”使?fàn)I運(yùn)速率達(dá)到每小時(shí)250公里以上的鐵路系統(tǒng)。世

17、界上首條出現(xiàn)的高速鐵路是日本的新干線，于1964年正式營(yíng)運(yùn)，營(yíng)運(yùn)速度每小時(shí)210公里，此后，法、德、西、意、韓、中國(guó)臺(tái)灣等國(guó)家地區(qū)紛紛修建高速客運(yùn)專線，設(shè)計(jì)速度從210km/h到270、300、350km/h。客運(yùn)專線運(yùn)量大，效能高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著?？瓦\(yùn)專線列車最小行車間隔可達(dá)三分鐘，列車密度可達(dá)每小時(shí)20列，列車定員可達(dá)16001800人/列，理論上每小時(shí)最大運(yùn)輸能力可達(dá)2*320002*36000人，能夠?qū)崿F(xiàn)大量、快速和高密度的運(yùn)輸。從發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)踐來看，客運(yùn)專線取得了非常好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。如法國(guó)的三條客運(yùn)專線每年輸送旅客各2千多萬(wàn)人次，均取得盈利。日本四條客運(yùn)專線自開業(yè)以來客運(yùn)量增加6

18、倍多，被日本人譽(yù)為“經(jīng)濟(jì)起飛的脊梁”。高鐵的建造地區(qū)很多，日本、法國(guó)、中國(guó)及美國(guó)的高鐵發(fā)展都是首先連接人口密集的大城市：日本的東京至京都；法國(guó)的巴黎至里昂；中國(guó)的北京至天津，武漢至廣州，鄭州至西安；美國(guó)的波士頓至紐約、華盛頓。這樣可以減少投資，需要時(shí)亦可以將原有的路軌改良后使用。高速鐵路的顧客對(duì)象多數(shù)是以商務(wù)旅客為主。旅游旅客是第二主要客戶。以法國(guó)高速鐵路為例，它連接了海岸的度假區(qū)，并且在長(zhǎng)程路線上減價(jià)以跟飛機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。因?yàn)楦咚勹F路的出現(xiàn)，不少以離巴黎現(xiàn)在低于一小時(shí)車程的地區(qū)開始成為通勤的住宅區(qū)。不少本來是偏遠(yuǎn)的地區(qū)也得到較快的發(fā)展。西班牙及荷蘭的高速鐵路亦是希望得到這種效果。我國(guó)高速鐵路的發(fā)展現(xiàn)

19、狀和總體規(guī)劃1.我國(guó)鐵路的提速歷史1997年4月1日，我國(guó)鐵路實(shí)施了第一次大面積提速，京滬、京廣、京哈三大干線全面提速，開行了最高時(shí)速140公里、平均時(shí)速90公里的快速列車，使用了國(guó)產(chǎn)化的25K型提速客車，其最高運(yùn)行速度為160km/h。1998年10月1日至2004年4月18日，鐵路又相繼進(jìn)行了第二次至第五次提速，不但最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速達(dá)到了160km/h，還實(shí)施了長(zhǎng)途旅客列車“夕發(fā)朝至”的運(yùn)行模式。每次大提速都伴隨著客車車輛的升級(jí)換代，從第一次提速的25K型到后幾次提速使用的25Z、25T型，可以說每次提速都標(biāo)志著鐵路管理、技術(shù)、服務(wù)的顯著進(jìn)步。2007年4月18日，鐵路進(jìn)行了第六次提速，200

20、至250公里時(shí)速的動(dòng)車組，在既有提速線路上大量投入運(yùn)營(yíng)。作為這次提速的關(guān)鍵裝備和標(biāo)志，動(dòng)車組以其安全、便捷、舒適的特性樹立了中國(guó)高速鐵路的良好形象。2客運(yùn)專線運(yùn)行狀況2008年4月18日合寧客運(yùn)專線開通運(yùn)營(yíng)：合寧客運(yùn)專線2008年4月18日開通運(yùn)營(yíng)。開通后，南京至合肥由原來的4小時(shí)縮短至1小時(shí)25分；將來開行動(dòng)車組列車后，旅客從南京到合肥將由目前的4 小時(shí)縮短至45分。合寧客運(yùn)專線是滬漢蓉快速通道的重要組成部分，自合肥三十里鋪站引出，經(jīng)肥東縣、巢湖市、全椒縣至南京市，于京滬鐵路既有線的永寧鎮(zhèn)站北端接入南京樞紐，跨越安徽、江蘇兩省四市四區(qū)(縣)，全長(zhǎng)166公里，其中江蘇境內(nèi)47公里，安徽境內(nèi)11

21、9公里。2008年7月20日膠濟(jì)鐵路客運(yùn)專線東段開通運(yùn)營(yíng)：膠濟(jì)鐵路客運(yùn)專線2008年7月20日順利實(shí)現(xiàn)東段(臨淄至青島)開通運(yùn)營(yíng)。北京奧運(yùn)會(huì)期間，來自全球的參賽選手和觀眾將乘坐這條客運(yùn)專線直抵位于青島市的奧帆賽場(chǎng)。西起山東省省會(huì)濟(jì)南，向東途經(jīng)淄博、濰坊等地，直抵奧帆賽舉辦城市青島。全線于2007年1月8日開工建設(shè)，共設(shè)13個(gè)車站，設(shè)計(jì)行車時(shí)速 250公里，濟(jì)南到青島的行車時(shí)間僅需2小時(shí)。2009年10月18日福廈鐵路全線鋪通：2009年10月18日福廈鐵路全線鋪通。福廈鐵路是福建省繼溫福鐵路開通運(yùn)營(yíng)以來的第二條城際間快速客貨運(yùn)通道。該鐵路北接溫福鐵路，南接既有的電氣化鐵路鷹廈線與向莆、龍廈、廈

22、深鐵路，全長(zhǎng)274.9公里。全線共有橋梁166座、隧道39座，橋隧比占45.8%，路基及附屬工程4343萬(wàn)立方米。設(shè)計(jì)旅客列車時(shí)速為200公里。 2008年8月1日京津城際鐵路通車：2008年8月1日，我國(guó)第一條擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速城際鐵路京津城際鐵路通車運(yùn)營(yíng)。京津城際鐵路以大運(yùn)量、高密度、公交化為特色，不僅使北京和天津這兩大城市間形成“半小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”，實(shí)現(xiàn)了“同城化”，而且將極大地完善京津兩城綜合交通運(yùn)輸體系，促進(jìn)環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)交流和人員往來，在加快京津經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程、推動(dòng)環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)快速發(fā)展中發(fā)揮重要作用。京津城際鐵路是我國(guó)鐵路建設(shè)史上的又一座里程碑。它匯集了當(dāng)今世界高速鐵路建設(shè)的

23、最新科技成果，標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)系統(tǒng)掌握了時(shí)速350公里高速鐵路技術(shù)，對(duì)加快建設(shè)我國(guó)綜合交通運(yùn)輸體系具有重大意義，同時(shí)還將為我國(guó)京滬高速鐵路等客運(yùn)專線建設(shè)提供示范和借鑒。2009年4月1日石太客運(yùn)專線開通運(yùn)營(yíng)：2009年4月1日，石太客運(yùn)專線開通運(yùn)營(yíng)，石家莊到太原只要要59分鐘。石太客運(yùn)專線是實(shí)施中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃以來首批開工建設(shè)的客運(yùn)專線之一。石太鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司也是我國(guó)鐵路客運(yùn)專線第一家引入社會(huì)資本、第一家有民營(yíng)企業(yè)參股的合資公司。全長(zhǎng)189.9公里的石太客運(yùn)專線共有橋梁94座，隧道32座，橋梁隧道共長(zhǎng)115.5公里，占線路的60.8%，其中亞洲第一長(zhǎng)隧道-太行山隧道全長(zhǎng)27.893公里

24、，是迄今為止我國(guó)自行設(shè)計(jì)的最長(zhǎng)的山嶺鐵路隧道。 2009年4月1日合肥至武漢客運(yùn)專線開通運(yùn)營(yíng)：2009年4月1日，合肥至武漢客運(yùn)專線開通運(yùn)營(yíng)，由合肥至武漢的運(yùn)行時(shí)間僅為1小時(shí)55分。合武鐵路客運(yùn)專線是實(shí)施中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃以來首批開工建設(shè)的客運(yùn)專線之一，是滬漢蓉鐵路通道的組成部分，自2005年開工建設(shè)。合武鐵路客運(yùn)專線為國(guó)家I級(jí)雙線電氣化鐵路，位于安徽省中西部、湖北省東部，屬規(guī)劃中滬漢蓉通道的中段，與上海-南京-合肥鐵路、武漢-重慶-成都鐵路相銜接，連接合肥、武漢兩個(gè)省會(huì)城市，穿越京九鐵路和大別山腹地，是國(guó)家規(guī)劃的“四縱四橫”快速客運(yùn)網(wǎng)的重要組成部分。2009年10月1日甬臺(tái)溫、溫福鐵路開通運(yùn)營(yíng)

25、：2009年10月1日，甬臺(tái)溫、溫福鐵路開通運(yùn)營(yíng)。溫福鐵路是我國(guó)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃“四縱四橫”客運(yùn)快速通道之一，北起浙江省溫州南站，經(jīng)瑞安、平陽(yáng)、蒼南，穿越分水關(guān)，進(jìn)入福建省的福鼎、霞浦、福安、寧德、羅源、連江、福州等縣市，新建線路全長(zhǎng)298.4公里(其中福建段229.1公里)。該線為國(guó)家 級(jí)雙線電氣化干線，設(shè)計(jì)時(shí)速200公里(預(yù)留提速250公里/小時(shí)條件)。2009年12月26日武廣客運(yùn)專線開通運(yùn)營(yíng)：2009年12月26日，世界上里程最長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)速度最快的高速鐵路-武廣高速鐵路今天投入運(yùn)營(yíng)，武廣高速鐵路縱跨湖北、湖南、廣東三省，運(yùn)營(yíng)里程 1069公里，運(yùn)營(yíng)時(shí)速達(dá)350公里。這條高速大動(dòng)脈將廣州至

26、武漢間旅客列車運(yùn)行時(shí)間由目前的11小時(shí)縮短至3小時(shí)，將極大緩解既有京廣鐵路特別是武漢至廣州間運(yùn)輸緊張狀況。開工于2005年6月23日的武廣高鐵，是國(guó)家中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃中京廣高速鐵路的重要組成部分，是世界上第一條時(shí)速350公里的長(zhǎng)大客運(yùn)干線。作為我國(guó)長(zhǎng)大高速鐵路的示范性工程，它在充分吸收借鑒京津城際鐵路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，適應(yīng)長(zhǎng)大高速鐵路特點(diǎn)，在高速鐵路關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了一系列重大突破，具有我國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是目前我國(guó)高速鐵路技術(shù)的集大成者。無論是從建設(shè)難度、線路質(zhì)量還是高速列車的運(yùn)行品質(zhì)上看，這條鐵路都堪稱世界一流。2010年2月6日鄭西高鐵開通：中國(guó)西部首條時(shí)速達(dá)350公里的河南鄭州至陜西

27、西安的高速鐵路(簡(jiǎn)稱鄭西高鐵)6日運(yùn)行，首班列車于上午10時(shí)50分在西安火車站首發(fā)。這是中國(guó)中西部地區(qū)第一條高速鐵路，也是世界上首條修建在大面積濕陷性黃土地區(qū)的高速鐵路，有望成為該地區(qū)綠色發(fā)展的推進(jìn)器。隨著鄭西高鐵的開通，河南和陜西將聯(lián)手推出以歷史文化游為核心的2小時(shí)旅游圈，沿線近50家景區(qū)也展開優(yōu)惠活動(dòng)。鄭西高鐵全長(zhǎng)505公里，列車運(yùn)行時(shí)速達(dá)350公里，每天開行7對(duì)動(dòng)車組列車，鄭州至西安列車直達(dá)最短時(shí)間由6個(gè)多小時(shí)縮短至2小時(shí)以內(nèi)。鄭西高速鐵路是中國(guó)又一條具有世界一流水準(zhǔn)的長(zhǎng)距離干線高速鐵路，全線廣泛應(yīng)用了具有世界先進(jìn)水準(zhǔn)的技術(shù)。動(dòng)車組作為發(fā)達(dá)國(guó)家鐵路高速運(yùn)行裝備，在歐洲和日本廣泛使用。我們

28、與國(guó)際知名公司合作，通過“引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新”，生產(chǎn)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化CRH系列高速動(dòng)車組。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家共四家：一是四方機(jī)車車輛股份公司與加拿大龐巴迪公司合資成立的四方龐巴迪公司（BST），引進(jìn)龐巴迪技術(shù)，制造車型為CRH1型動(dòng)車組。其原型車為瑞典的Regina動(dòng)車組，在北歐使用廣泛，技術(shù)成熟，運(yùn)營(yíng)時(shí)速可達(dá)250公里，是理想的中短途客運(yùn)和城際交通用車。目前主要用于廣深客運(yùn)專線和長(zhǎng)三角地區(qū)。二是四方機(jī)車車輛股份公司引進(jìn)日本川崎重工技術(shù)，制造車車型為CRH2型動(dòng)車組，其原型車為E2-1000動(dòng)車組，代表日本新干線最先進(jìn)的動(dòng)車組技術(shù)，運(yùn)營(yíng)時(shí)速275公里。目前主要用于長(zhǎng)三角、膠濟(jì)、合寧

29、等線路。 三是唐山軌道客車有限責(zé)任公司引進(jìn)德國(guó)西門子技術(shù)，制造車型為CRH3型動(dòng)車組，其原型車為西班牙生產(chǎn)的Velaro-E動(dòng)車組，代表西門子最先進(jìn)的動(dòng)車組技術(shù)，運(yùn)營(yíng)時(shí)速350公里。目前主要應(yīng)用于京津城際客運(yùn)專線，武廣客運(yùn)專線也使用此型動(dòng)車組。四是長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司引進(jìn)法國(guó)阿爾斯通技術(shù)，制造車型為CRH5型動(dòng)車組，其原型車為SM3動(dòng)車組，屬于Pendolino動(dòng)車組系列，在歐洲廣泛使用，技術(shù)成熟，速度可達(dá)時(shí)速250公里，適合高寒地區(qū)。目前主要應(yīng)用于京哈、京廣、石太客運(yùn)專線等線路。 我國(guó)高速鐵路的總體規(guī)劃根據(jù)中國(guó)鐵路中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，到2020年，為滿足快速增長(zhǎng)的旅客運(yùn)輸需求，建立省會(huì)城市及

30、大中城市間的快速客運(yùn)通道，規(guī)劃“四縱四橫”鐵路快速客運(yùn)通道以及四個(gè)城際快速客運(yùn)系統(tǒng)。建設(shè)客運(yùn)專線1.2萬(wàn)公里以上，客車速度目標(biāo)值達(dá)到每小時(shí)200公里及以上。“四縱”客運(yùn)專線：北京上海（京滬高速鐵路）、北京武漢廣州深圳香港（京港高速鐵路）、北京沈陽(yáng)哈爾濱（大連）、杭州寧波福州深圳（沿海高速鐵路）、北京蚌埠合肥福州臺(tái)北（京臺(tái)高速鐵路，大陸段叫“京福高速鐵路”）?！八臋M”客運(yùn)專線：徐州鄭州蘭州、杭州南昌長(zhǎng)沙昆明（滬昆高速鐵路）、青島石家莊太原、上海南京武漢重慶成都（滬漢蓉高速鐵路）。五大城際客運(yùn)系統(tǒng)：環(huán)渤海地區(qū)：北京天津，天津秦皇島，北京秦皇島，天津保定環(huán)鄱陽(yáng)湖經(jīng)濟(jì)圈地區(qū)：南昌九江，九江景德鎮(zhèn)長(zhǎng)株潭

31、地區(qū)：長(zhǎng)沙株洲，長(zhǎng)沙湘潭長(zhǎng)江三角洲地區(qū)：南京上海，杭州上海，南京杭州，杭州寧波珠江三角洲地區(qū)：廣州深圳，廣州珠海，廣州佛山 中投顧問認(rèn)為：中國(guó)高速鐵路建設(shè)進(jìn)程正在不斷加快，目前，武漢及周邊城際圈，鄭州及周邊城際圈，成都及周邊城際圈，沈陽(yáng)及周邊城際圈，長(zhǎng)沙-株州-湘潭地區(qū)，長(zhǎng)春-吉林地區(qū)，贛江經(jīng)濟(jì)區(qū)，皖江經(jīng)濟(jì)區(qū)等經(jīng)濟(jì)集中帶或經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)，均將規(guī)劃修建城際鐵路。除此之外，廣州至南寧，成都至蘭州，成都至西安，成都至貴陽(yáng)，太原至西安等等重要省會(huì)之間或重大城市之間，將來隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大和客運(yùn)需求的增加，都將陸續(xù)修建時(shí)速200公里及以上的高速鐵路或高速客運(yùn)鐵路專線。預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)200公里及以上時(shí)速

32、的高速鐵路建設(shè)里程將超過1.8萬(wàn)公里，將占世界高速鐵路總里程的一半以上。北京與省會(huì)城市 火車8小時(shí)內(nèi)抵達(dá)2008年中國(guó)擁有了第一條時(shí)速超過300公里的高速鐵路京津城際鐵路，2009年中國(guó)又擁有了世界上一次建成里程最長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)速度最高的高速鐵路武廣客運(yùn)專線。而2010年2012年，中國(guó)將建成以北京為中心的8小時(shí)高速鐵路交通圈。按照新調(diào)整的中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，到2012年，中國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程將由目前的8萬(wàn)公里增加到11萬(wàn)公里，其中高速鐵路客運(yùn)專線建成1.8萬(wàn)公里。乘高速列車從北京出發(fā)，1小時(shí)內(nèi)到達(dá)天津、石家莊、唐山、秦皇島、張家口、承德等城市；2小時(shí)到達(dá)沈陽(yáng)、濟(jì)南、鄭州，太原等城市；3小時(shí)能到達(dá)長(zhǎng)春、大

33、連、南京、合肥，呼和浩特等城市；48小時(shí)能到達(dá)哈爾濱、西安、上海、杭州、武漢、南昌，福州等城市。除烏魯木齊、拉薩等個(gè)別城市外，北京到全國(guó)各省會(huì)城市都將在8小時(shí)以內(nèi)。中國(guó)高鐵改變世界 2008年3月31日，時(shí)速350公里的首列國(guó)產(chǎn)化CRH3高速動(dòng)車組在“唐車”下線，進(jìn)入測(cè)試運(yùn)行。之前有外國(guó)宣稱試驗(yàn)了500公里的高速列車，但目前全世界投入實(shí)際運(yùn)營(yíng)的最高速度，仍是京津城際高鐵的350公里。事實(shí)上，中國(guó)的高鐵速度代表了目前世界的高鐵速度。作為中國(guó)第一條真正意義上的高速鐵路，京津高鐵從一問世就站在世界前沿，創(chuàng)造了運(yùn)營(yíng)速度、運(yùn)量、節(jié)能環(huán)保、舒適度四個(gè)世界第一。中國(guó)僅僅用了5年時(shí)間，就跨越了發(fā)達(dá)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)

34、的高速鐵路發(fā)展歷程。2.2鐵路道岔的介紹概述1.道岔的用途把兩條或兩條以上的軌道，在平面上進(jìn)行相互連接或交叉的設(shè)備，在我國(guó)鐵路上統(tǒng)稱為道岔。道岔是鐵路軌道中不可缺少的重要組成部分，根據(jù)用途和條件的不同，可以利用道岔把許多平行股道組合成各種不同形式的車站或車場(chǎng)，其目的是使機(jī)車車輛從一股軌道轉(zhuǎn)入另一股軌道，以滿足鐵路運(yùn)輸中的各種作業(yè)需要。2.道岔的分類根據(jù)道岔的用途和構(gòu)造形式的不同，基本上可分為連接設(shè)備、交叉設(shè)備和連接與交叉組成設(shè)備。鐵路上常用的線路連接設(shè)備有各種類型的單式道岔和復(fù)式道岔；交叉設(shè)備有直角叉和菱形交叉；連接和交叉的組合有交分道岔和渡線等。根據(jù)用途和平面形狀，道岔有如下幾種標(biāo)準(zhǔn)類型。普

35、通單開道岔；對(duì)稱道岔；三開道岔；交分道岔；交叉渡線。3.道岔的構(gòu)成特征（1）普通單開道岔：是將一條鐵路線分為兩條，其中主線為直線，側(cè)線為向主線的左側(cè)或右側(cè)分開的道岔，如圖2-1所示。圖2-1（2）對(duì)稱（雙開）道岔：是將主線向左、右兩側(cè)對(duì)稱分開的道岔，如圖2-2所示。圖2-2（3）三開道岔：是將一條線分為三條線，其中主線為直線，側(cè)線為向左、右兩側(cè)對(duì)稱分開的道岔，如圖2-3所示。圖2-3（4）交分道岔：兩直線在平面斜交成菱形交叉的基礎(chǔ)上，增設(shè)兩組雙轉(zhuǎn)轍器和兩條不同方向的側(cè)線，使機(jī)車車輛既可順交叉軌道直向運(yùn)行，也可沿曲線轉(zhuǎn)入側(cè)線運(yùn)行的道岔，如圖2-4所示。圖2-4（5）交叉渡線：有四組相同號(hào)數(shù)的單開

36、道岔和一組菱形交叉所構(gòu)成。、即是兩組方向相反的單渡線交叉重疊在一起的設(shè)備，供兩條鐵路線上的列車雙向串線之用，如圖2-5所示圖2- 普通單開道岔的構(gòu)造（如圖2-6） 圖2-6單開道岔是一種常見的道岔，為便于分析理解，將幾個(gè)基本概念作以下解釋。道岔始端（或稱岔頭）與道岔終端（或稱岔尾）：尖軌尖端前基本軌端軌縫中心處稱道岔始端，而轍叉跟端軌縫中心處則稱道岔終端。左開道岔與右開道岔：站在岔頭面向岔尾，凡側(cè)線位于直線左方的稱左開道岔，位于直線右方的稱右開道岔。順向過岔與逆向過岔：列車通過道岔時(shí)，凡由道岔終端駛向道岔始端時(shí)，稱順向通過道岔，反之由始端駛向終端時(shí)，稱逆向通過道岔。一組單開道岔，主要由轉(zhuǎn)轍器、

37、連接部分、轍叉及護(hù)軌以及岔枕等組成。本節(jié)主要介紹轉(zhuǎn)轍器。1轉(zhuǎn)轍器轉(zhuǎn)轍器是引導(dǎo)列車進(jìn)入道岔不同方向的設(shè)備，其作用是將尖軌扳動(dòng)到不同的位置，是列車沿直線或側(cè)線運(yùn)行。轉(zhuǎn)轍器中的主件有基本軌和尖軌，聯(lián)接零件，跟端結(jié)構(gòu)以及轍前墊板、轍后墊板等。此外，轉(zhuǎn)轍器中還包括有轉(zhuǎn)轍機(jī)械等設(shè)備。（1）基本軌基本軌的作用除承受車輪的垂直壓力外，還與尖軌共同承受車輪的橫向水平力，并保持尖軌位置的穩(wěn)定。（2）尖軌尖軌是轉(zhuǎn)轍器中的重要部件之一。尖軌是用與基本軌同類型的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌或特種斷面鋼軌刨制而成。尖軌的作用是依靠其被刨尖的一端與基本軌緊密貼靠，以正確引導(dǎo)車輪的運(yùn)行方向，列車靠它引進(jìn)直股或側(cè)股線路上。尖軌按平面形狀分為直線尖

38、軌和曲線尖軌兩種。直線尖軌工作邊與基本軌工作邊所成的夾角稱為轉(zhuǎn)轍角，也是尖軌的沖擊角。沖擊角愈大，車輪撞擊尖軌的水平力和動(dòng)能損失也愈大，不但增加了列車進(jìn)入側(cè)線時(shí)的搖晃，而且也限制了列車側(cè)向通過道岔的速度。由于直線尖軌制造加工簡(jiǎn)單，更換使用方便，左、右開道岔皆可互換使用，尖軌尖端刨削部分短，橫向剛度大，尖軌擺度與跟端輪緣槽小，故目前大部分道岔多采用直線尖軌。如需減小尖軌的沖擊角、提高列車的側(cè)向通過速度以及縮短道岔長(zhǎng)度時(shí)，則宜采用曲線尖軌。尖軌按斷面形狀和特征分為普通斷面尖軌、高型特種斷面尖軌和矮型特種斷面尖軌三種。（3）跟端結(jié)構(gòu)尖軌跟端結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)轍器中的一個(gè)重要連接點(diǎn)，應(yīng)保證尖軌由一個(gè)位置扳動(dòng)到另

39、一個(gè)位置時(shí)擺動(dòng)靈活，還要保證與基本軌的連接牢固可靠，在列車通過時(shí)穩(wěn)定而無變位和跳動(dòng)，并且構(gòu)造簡(jiǎn)單、維修方便。目前我國(guó)的單開道岔上所采用的尖軌跟端結(jié)構(gòu)大多為夾板間隔鐵式。此外，在列車高速通過的道岔上看，為了加強(qiáng)跟端結(jié)構(gòu)，可配合特種斷面尖軌采用彈性可彎式跟端結(jié)構(gòu)。（4）其他零件其他零件包括連接桿、頂鐵、軌撐、滑床板、轍前墊板、轍后墊板、平墊板和扳道器。這里不做詳細(xì)介紹。2.轍叉及護(hù)軌轍叉及護(hù)軌包括轍叉、護(hù)軌、主軌及其他聯(lián)結(jié)零件。轍叉與護(hù)軌組成一個(gè)整體，共同配合發(fā)揮作用。轍叉是道岔中兩股線路相交處的設(shè)備。其作用是使列車能夠按確定的行駛方向，跨越線路正常的通過道岔。轍叉是由翼軌和心軌組成。轍叉號(hào)數(shù)也即

40、是道岔號(hào)數(shù)，在我國(guó)，鐵道部規(guī)定用轍叉角的余切表示。轍叉按構(gòu)造材料可分為有錳鋼整鑄式和鋼軌組合式；按翼軌與心軌的固定關(guān)系可分為固定式和可動(dòng)心軌式。護(hù)軌與轍叉的配合有以下兩方面作用：一方面是控制車輪的運(yùn)行方向，使之正常通過有害空間而不錯(cuò)入輪緣槽；另一方面是保護(hù)轍叉尖端不被輪緣沖擊撞傷。3連接部分連接部分是轉(zhuǎn)轍器和轍叉之間的連接線路，它包括四股鋼軌，即兩股直線鋼軌和兩股曲線鋼軌重疊組成。4岔枕單開道岔使用的岔枕有兩種：木岔枕和混凝土岔枕。前者廣泛應(yīng)用各種線路的道岔上，后者多鋪設(shè)在中間站的正線道岔上。第三章直線尖軌加工工藝的分析3.1 分析加工零件的圖紙。分析零件圖是工藝制訂中的首要工作。它主要包括以

41、下內(nèi)容：1.零件結(jié)構(gòu)工藝性分析：是指零件對(duì)加工方法的適應(yīng)性，即所分析的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型。通過對(duì)直線尖軌圖紙的分析。2.輪廓幾何要素分析：零件輪廓是數(shù)控加工的最終軌跡，也是數(shù)控編程的依據(jù)。在分析零件圖時(shí)，要分析零件輪廓的幾何要素的給定條件是否充分。通過對(duì)直線尖軌圖紙（圖3-13-13）的分析，可以確定該零件輪廓的幾何要素的給定條件充分。便于手工編程。3.精度及技術(shù)要求分析：對(duì)被加工零件的精度及技術(shù)要求進(jìn)行分析，是零件工藝性分析的重要內(nèi)容，只有在這個(gè)基礎(chǔ)上，才能對(duì)加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量進(jìn)行正確而合理的選擇。主要包括以下內(nèi)容分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、是否合理；分析每道工序的加

42、工精度能否達(dá)到圖樣要求，并確定是否給后道工序留有余量；找出圖樣上有位置精度要求的表面，這些表面在一次裝夾下完成加工；對(duì)表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)確定相應(yīng)的工藝措施（如磨削）。通過對(duì)直線尖軌圖紙（圖3-13-13）的分析，可以得知該直線尖軌精度要求在±0.5之間，表面粗糙度為25，說明該直線尖軌的精度和表面粗糙度要求不是很高。4.零件圖的數(shù)學(xué)處理：零件圖的數(shù)學(xué)處理主要是計(jì)算零件加工軌跡的尺寸，即計(jì)算零件加工輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，或刀具中心輪廓的基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，以便編制程序。根據(jù)圖紙可以進(jìn)行手工編程，數(shù)學(xué)處理比較簡(jiǎn)單。3.2 制定數(shù)控加工路線，確定數(shù)控加工方法。1.加工路線的確定在

43、數(shù)控加工中，刀具（嚴(yán)格說是刀位點(diǎn)）相對(duì)與工件的運(yùn)動(dòng)軌跡稱為加工路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起，直至加工程序結(jié)束所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑和刀具快退及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，走刀路線短，效率較高等。2.加工方法的確定常用的數(shù)控加工方法有以下幾種：（1）平面孔系零件：常用點(diǎn)位、直線控制數(shù)控機(jī)床（如數(shù)控鉆床）加工，選擇加工方法時(shí)，主要考慮加工精度和加工效率兩個(gè)原則。（2）旋轉(zhuǎn)體類零件：常用數(shù)控車或數(shù)控磨床加工。選擇加工方法時(shí)，主要考慮加工效率和刀尖強(qiáng)度兩個(gè)原則。（3）平面輪廓零件：常用數(shù)控銑床加工。選擇加工方

44、法時(shí)，主要考慮加工精度和加工效率兩個(gè)原則，在確定加工方法時(shí)應(yīng)注意刀具的切入與切出方向的控制一次逼近方法的選擇。（4）立體輪廓零件：常用多坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床（加工中心）加工。選擇加工方法時(shí)，主要考慮加工精度和加工效率兩個(gè)原則，在確定加工方法時(shí)應(yīng)注意工件強(qiáng)度及表面質(zhì)量機(jī)床的插補(bǔ)功能。 該直線尖軌屬于平面輪廓零件，所以用數(shù)控銑床來進(jìn)行加工。由于該零件具有一定的特殊性，即長(zhǎng)度較長(zhǎng)，為14250mm，為提高加工效率，選擇雙軸龍門銑床進(jìn)來行加工。3.3 確定工件的定位與裝夾方法，確定刀具夾具。1.工件的定位、安裝與夾具的選擇為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高速度、高精度和自動(dòng)化的效能，還應(yīng)有相應(yīng)的數(shù)控夾具進(jìn)行配合。

45、（1）工件定位安裝的基本原則力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。盡量減少工件的裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。（2）選擇夾具的基本原則當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及其它通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。零件在夾具上的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件加工表面的加工，即夾具要開敞，其定位夾緊元件不能影響加工中的走刀。根據(jù)以上原則和加工零件的實(shí)際形狀鋼軌下大上小，成“工”字形，加工時(shí)，應(yīng)先加工下表面 ，再加工上表面。橫向定位應(yīng)采用頂

46、鐵進(jìn)行固定，縱向定位應(yīng)采用磁力吸盤來進(jìn)行固定。該直線尖軌的裝夾順序是：放置工件在磁力吸盤上用頂鐵進(jìn)行夾緊給磁力吸盤上磁松開頂鐵并再次夾緊。夾緊要從一個(gè)方向依次夾緊，這樣保證工件所受的力向一個(gè)方向走，才會(huì)使工件底部不會(huì)有縫隙；充磁在第一次充磁保證加緊密貼，第二次在松開的基礎(chǔ)上更一步使裝夾更加牢固穩(wěn)定。2.刀具的選擇與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅要求刀具的剛性好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷削和排削性能好；同時(shí)還要求安裝調(diào)整方便。由于鋼軌的加工比較特殊，刀具的選擇不同于一般的銑刀，采用的是鑲嵌式的銑刀，即在一定直徑和形狀的刀盤上按一定的順序和加工要求固定一定

47、的刀片。采用這種銑刀，用不斷更換刀片的方法確保刀具的剛性和精度。3.4 調(diào)整數(shù)控加工工序。 調(diào)整數(shù)控加工工序，主要包括對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇和刀具補(bǔ)償?shù)葘?duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定：（1）刀位點(diǎn)，在進(jìn)行數(shù)控加工編程時(shí)，往往是將整個(gè)刀具濃縮視為一點(diǎn)，這就是刀位點(diǎn)，它是在加工上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點(diǎn)。（2）對(duì)刀點(diǎn)，對(duì)刀操作就是測(cè)定出在程序起點(diǎn)處刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)以及工件原點(diǎn)的坐標(biāo)位置，即確定對(duì)刀點(diǎn)。正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的原則是： 便于用數(shù)學(xué)處理和簡(jiǎn)化程序編制；在機(jī)床上找正容易，加工中便于檢查；引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在零件上、夾具上或機(jī)床上，對(duì)刀點(diǎn)盡可能設(shè)在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。在該直線尖軌

48、的加工中，用刀盤的表面和鋼軌的始端面的切點(diǎn)作為對(duì)刀點(diǎn)。（3）換刀點(diǎn)，換刀點(diǎn)是指加工過程中需要換刀時(shí)刀具與工件的相對(duì)位置點(diǎn)。換刀點(diǎn)往往設(shè)在工件的外部，離工件有一定的換刀安全距離，以能順利換刀、不碰撞工件和其他部件。在銑床上，常以機(jī)床參考點(diǎn)為換刀點(diǎn)。（4）刀具補(bǔ)償，由于在該直線尖軌的加工中，對(duì)刀點(diǎn)的選擇不同，故無刀具的半徑補(bǔ)償。3.5 分配數(shù)控加工中的加工余量，確定各工序的切削參數(shù)。 數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中，切削用量的選擇原則是，在粗加工時(shí)，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削

49、效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。從刀具的耐用度出發(fā)，切削用量的選擇順序是：先確定背吃刀量，其次確定進(jìn)給量，最后確定切削速度。1.背吃刀量的確定，背吃刀量有機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。2.進(jìn)給量的確定，進(jìn)給量主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制當(dāng)工件的質(zhì)量要求能保證，為提高生產(chǎn)效率時(shí)，可選擇較高的進(jìn)給速度（100200m/min）；在切斷、加工深孔或加工精度表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些（2050m/min）。3.主軸轉(zhuǎn)速的確定，主軸

50、轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件直徑來選擇。其計(jì)算公式為：n=1000v/D 其中v(m/min)為切削速度,n（r/min）為主軸轉(zhuǎn)速,D（mm）為工件直徑或刀具直徑。3.6 填寫數(shù)控加工工藝卡片。工步號(hào)工步內(nèi)容加工面刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給量背吃刀量備注1軌底加工軌底右邊一號(hào)刀盤刀盤直徑480mm8002軌頂非工作面二號(hào)刀盤刀盤直徑360mm8003軌頂工作面三號(hào)刀盤刀盤直徑3608004軌頂銑軌頂五號(hào)到盤刀盤直徑600800表3-13.7 填寫數(shù)控加工刀具卡片。工步號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀具型號(hào)刀片型號(hào)刀片牌號(hào)刀尖半徑備注1一號(hào)刀盤刀盤直徑480mmN18-1/1372二號(hào)刀盤刀盤直徑360m

51、m137 N18-1 1353三號(hào)刀盤刀盤直徑360mm134 N18-1/1374五號(hào)到盤刀盤直徑600mmR80 137 135表3-2第四章直線尖軌的數(shù)控加工4.1 西門子840D數(shù)控銑床的基本操作簡(jiǎn)介操作面板的介紹圖4-1操作面板由四部分組成：監(jiān)視器CRT，是人機(jī)對(duì)話的窗口。MDI鍵盤，由字母鍵、數(shù)字鍵、編輯鍵等組成，實(shí)現(xiàn)MDI操作。機(jī)床操作面板，由監(jiān)控?zé)艉涂刂奇I組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的控制。輔助功能區(qū)，由急停鍵、倍率鍵、啟停鍵等組成。實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的干預(yù)。部分鍵的解釋說明：JOG 機(jī)床手動(dòng)模式TEACHIN 手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入MDA 調(diào)用程序AUTO 機(jī)床自動(dòng)模式RESET 機(jī)床總停SINGLE B

52、LOOK 機(jī)床單段模式CYCLE STOP 循環(huán)結(jié)束ALARM CANCEL 報(bào)警取消SHIFT 上檔鍵FEED STOP /START進(jìn)給停止 進(jìn)給開始BACXSACE 刪除輸入字中的值 刪除光標(biāo)前面的符號(hào)CTRL 在加工計(jì)劃中和G代碼中的XF組合中使用INSERT 激活插入模式或計(jì)算器OFFSET 補(bǔ)償（刀具、零偏）操作區(qū)WCS MCS 在機(jī)床坐標(biāo)和工件坐標(biāo)中的切換INPUT 插入字母或數(shù)字基本操作介紹1.開機(jī)與停機(jī)開機(jī)時(shí)，在按啟動(dòng)按鈕之前，先要檢查急停鍵是否壓下，在急停鍵壓下的條件下，按啟動(dòng)按鈕，機(jī)床通電，完成開機(jī)。停機(jī)時(shí)，在按停止按鈕之前，先要檢查急停鍵是否壓下，在急停鍵壓下的情況下，

53、按停止按鈕，機(jī)床斷電，完成停機(jī)。2.機(jī)床回參考點(diǎn)機(jī)床上電后會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入回零模式，X、Y、Z三個(gè)軸回參考點(diǎn)方法相同，按“Z”按鈕，再按“+”按鈕，Z軸將回到參考點(diǎn)，完成之后CRT界面上Z回零燈亮。Y、X同上操作。3.編輯程序按軟鍵“Program”，顯示數(shù)控程序目錄，按上下方向鍵移動(dòng)光標(biāo)，移動(dòng)到要選擇的程序名上按“”，即可進(jìn)行編輯。若要?jiǎng)h除一個(gè)程序，則先選定要?jiǎng)h除的程序，按軟鍵“Manage program”再按“Delete”軟鍵，再按“OK”。回到程序首部，按“”鍵，進(jìn)行復(fù)位操作。若要搜索一個(gè)指定的代碼，則按軟鍵Search，輸入要搜索的字母或代碼，按在當(dāng)前程序中搜索。4.自動(dòng)加工先選擇程序，

54、然后按“AUTO”鍵，進(jìn)行準(zhǔn)備，再按啟動(dòng)鍵進(jìn)行自動(dòng)加工4.2 根據(jù)圖紙和加工工藝編制加工程序. 數(shù)控加工零件程序的結(jié)構(gòu) 數(shù)控加工零件程序是一組被傳送到數(shù)控系統(tǒng)中去的指令和數(shù)據(jù)。 （1） 程序的一般結(jié)構(gòu) 一個(gè)零件程序是由遵循一定結(jié)構(gòu)、句法和格式規(guī)則的若干個(gè)程序段組成的，而每個(gè)程序段是由若干個(gè)指令字組成的。%*為起始符；中間有程序段；M30為結(jié)束符。一個(gè)零件程序必須包括起始符和結(jié)束符。有需要注釋的用注釋符 （2）程序段和指令字的格式程序段的格式：它是程序段中的字、字符、和數(shù)據(jù)的安排形式，即排列書寫方式和順序。不同的數(shù)控系統(tǒng)有不同的程序段格式。常用的程序段格式有兩類：地址符可變程序段格式，程序段中每

55、個(gè)字都以地址符開始，其后跟有符號(hào)和數(shù)字，代碼字的排列順序沒有嚴(yán)格要求。這種格式的程序簡(jiǎn)單易懂，可讀性強(qiáng)，易于檢查，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床廣泛采用。格式如下：N順序號(hào)G準(zhǔn)備功能X±坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)尺寸Y±坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)尺寸Z±坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)尺寸F進(jìn)給速度S主軸轉(zhuǎn)速M(fèi)輔助功能附加指令LF例如：N20G01X20Y30Z10F120S500LF分隔符固定程序段格式，這種格式不太直觀，只用于功能不多的數(shù)控機(jī)床。指令字的格式：一個(gè)指令字是由地址符和帶符號(hào)（如定義一尺寸的字）或不帶符號(hào)（如準(zhǔn)備功能字G代碼）的數(shù)字組成的。程序段中不同的指令字符及其后續(xù)數(shù)值確定了每個(gè)指令字的含義。表4-1是數(shù)控系統(tǒng)指令字符一覽表。表4-1機(jī)能地址意義零件程序號(hào)%或O或P程序編號(hào)：序段號(hào)N程序段編號(hào)：N04294967295準(zhǔn)備機(jī)能G指令動(dòng)作方式（直線圓弧等）G00-99