高速動車組鋁合金軸箱體一直依靠進口，軸箱體加工未形成標準工藝流程，工裝、刀具及切削參數設置等還停留在理論階段?！笆晃濉眹铱萍贾斡媱澲小案咚倭熊囮P鍵材料及部件可靠性”課題對鋁合金軸箱體國產化提出了要求。

鋁合金材料熱膨脹系數較大，溫度及切削熱對軸承孔等尺寸精度影響程度沒有量化，該材料斷屑不良會影響加工表面質量，鋁屑纏繞刀具可造成機械手無法自動換刀。通過工藝準備，對驗證材料進行加工試切，同時進行數控加工方面的系統研究，通過提高鋁合金軸箱體加工精度，解決鋁合金軸箱體批量生產所需的工裝、刀具、切削參數設置、溫度影響及斷屑等問題，為后期鋁合金軸箱體批量國產化生產提供技術依據。

通過試切驗證，重點完成以下目標:①驗證并選用合理的刀具及切削加工參數。②對工裝的裝夾方式進行驗證，保證軸承孔形狀位置公差。③驗證環境溫度、切削熱對加工尺寸的影響，保證軸承孔最終尺寸符合圖樣要求。

1. 加工工藝

軸箱體如圖1所示。

圖1 軸箱體示意圖

分析切削力、切削熱及溫度變化等因素對尺寸形變的影響，確定加工工藝如下。

（1）軸箱體、壓蓋拷料:雙臂三維劃線測量機整體拷料并劃找正加工線。

（2）粗加工Ⅰ:立式加工中心按找正線銑軸箱體前后蓋面，單邊留量2mm，銑粗加工工裝定位孔尺寸，銑小頭側端面至工藝定位尺寸。

（3）粗加工Ⅱ:立式加工中心按找正線銑壓蓋端面，單邊留量2mm，銑壓蓋與軸箱體貼合面及減振器安裝孔各部尺寸至圖樣要求。

（4）粗加工Ⅲ:臥式加工中心以粗加工工裝定位孔定位，按找正線找正后夾緊工件，銑彈簧面、減振器座、排障器安裝面各部，單邊留量2mm。

（5）粗加工Ⅳ:組裝壓蓋與軸箱體，立式加工中心銑柔性生產線一位精加工工裝定位孔（軸承定位孔）、定位節點安裝孔工藝定位尺寸。

（6）柔性生產線一工位精加工:以大軸承孔、定位節點安裝孔及工藝定位尺寸面兩面一銷定位加工彈簧面、減振器座、排障器安裝面、軸溫檢測座各部尺寸及工藝定位尺寸。

圖2 軸箱體柔性生產線

（7）柔性生產線（見圖2）二工位精加工:利用工件減振器安裝孔短銷定位，排障器安裝面4個M20螺紋孔夾緊，以軸箱定位節點安裝孔側面為工藝定位面，加工軸承孔各部尺寸，壓蓋、前后蓋各部尺寸。

2. 面銑刀刀片切削參數分析

在柔性生產線一工位加工軸箱體排障器安裝面、彈簧面部位，選用φ 100mm面銑刀，主軸轉速、進給速度相同， 改變切削深度、切削方式，利用TR100袖珍式粗糙度儀、PWB光學刀具校準儀及主軸負載顯示驗證不同角度刀片。當主軸轉速n=660r/min、進給速度v f=520mm/min時，不同型號刀片切削數據如表1-表3所示。