不落轮车轮数控机床是地铁车辆段车辆维修的主要设备之一, 和其他机电维修设备功能一样, 为车辆的月修、定修、架修、大修服务。上海地铁1 号线、广州地铁1 号线进口的不落轮数控机床均采用德国Hege nsc hei dt 公司产品。北京地铁则采用青海重型机床厂与德国He ge nsc he idt 公司合作生产的产品。目前世界上生产不落轮数控机床比较著名的还有美国的S~公司; 此外, 欧洲的HOe sc h 公司和Tal 即公司在这一领域也占有一席之地。可以这样说, 这几家公司在生产车辆不落轮车轮成形机床方面, 融合了最现代化的技术, 代表了当今世界计算机数控切削机床的最高水平。

　　由于城市地铁建设花费巨额财政支出, 所以一条地铁线路在设备采购时不可能有较冗余的备用车辆, 这就要求车辆的周转能力强。采用不落轮车轮数控机床, 在车轮维修时可不分解车体与转向架, 而将整节车牵引到工作台位上, 定位好即可加工, 因而可大大减少修整车轮的时间。使车辆的利用率提高。

　　不落轮车轮数控机床一般为下沉式, 在地面轨道下安装(见图1 ), 切削方式有铣削和车削两种。对车轮进行切削的目的是使其最大程度地与标准轮形相一致, 以减少车轮磨损、减少行走噪音、避免车辆出轨, 保证乘客安全、舒适。

　　转向架轮对踏面上的擦伤以及轮子磨损后直径方向上状态的不同和不一致性, 将造成轮对成形加工中的复杂性。为了最大程度地延长轮子的寿命, 就要最小程度地切削轮子, 同时还要恢复轮子的正确形状。

　　美国Simmons 公司生产的不落轮铣削机床从19 4 6 年起就被世界各地广泛使用, 其产品几乎龚断了北美市场。与车削工艺相比, 铣削加工可使车轮成型精度更高, 轮对找正时其精度就更高。因为它是以进给速度旋转而不是以切削速度旋转。在成型加工中产生很小的金属碎屑可容易实现高度的自动化。由铣刀产生的高速切削保证了最高的生产效率。此种数控机床在切削过程中使用许多刀片,从而延长了刀具寿命, 降低了刀具成本。

　　该公司生产的T N94 C 型铣削数控机床的主要加工步骤可分为如下四步。

　　1、将车辆定位: 操作人员进行加工循环时先输人车辆数据, 当轮对的定位越过数控机床的中心线时,数控机床的控制器会指示操作员按步骤进行操作。

　　2、整体式测量系统测量轮对, 确定轮子的磨损状态: 测量系统确定轮对的圆周和轮子的直径, 并沿轮子轮廓探测到不同的点确定轮廓磨损程度。根据测量结果, 控制器建议加工参数。但操作员在任何时候都可以改动有关参数。

　　3、根据测量结果, 计算机指示数控机床进行自动铣削加工: 在加工过程中控制器将显示必要的技术数据, 主轴转速和进给倍率可使有关切削参数被改变。

　　4、加工过的轮对再次被测量, 并且做出报告:使用外部终端, 报告可以被送到外部计算机或打印机上。根据此测量结果, 计算机自动计算指示数控机床加工, 达到所设定的参数要求。

　　铣削和车削是金属切削加工的两种不同方式,其目的是一致的。两者的主要不同是: 前者采用多刀旋转进给, 后者采用单刀往复进给。这样切削加工出来的工件表面质量和工艺精度就有所不同。

　　现在Simmons 公司和Hegenscheidt 公司的产品为例, 就铣削与车削工艺进行比较(见图2、3 ), 并列表说明(见表1 )。

　　通过以上简短的比较, 结果很明显。对车轮轮廓加工, 铣削技术远远优于车削技术。使用铣削机床, 可以达到

　　(1) 自动探测车轮直径、轮廓和径向跳动, 可以加工后再探测以求最佳质量控制。

　　(2) 具有更高的生产效率, 自动化程度高。

　　(3)经济计算最小金属切除量, 从而延长车轮的使用寿命。

　　(4)产生的轮廓表面平滑, 轮缘及踏面外形尺寸精确。确保轮对的绝对对齐以求近乎完善的相同直径和轮圆度。

　　(5)操作安全简单。操作员不用在机车车辆底部工作, 切屑易排除。

　　(6) 现代化的刀具嵌人技术大大降低了工具成本。因其设计结构简单, 维修费用低, 从而比操作车削经济上便宜。

　　(7) 比车削机床使用可靠经久耐用。所用计算机数据控制系统易于维护。