钢轨材料新型类铣磨削机理与工艺研究

发布时间：2022-12-06 03:41

　　钢轨作为列车运行的载体,在长期的交变载荷作用下其表层会产生各种各样的病害,恶化的轮轨关系将严重影响到列车运行的安全性和平稳性,制约着铁路运输的经济效益。因此需要定期对伤损钢轨进行修复,改善轮轨接触关系至正常状态。钢轨铣磨车是如今钢轨在线修复的主要设备,市场需求量极大。铣刀盘作为其核心工作部件之一,承担着绝大部分的材料去除工作,为后续磨削加工做准备。但铣刀盘刀粒损耗较快,加工过程中需及时对报废刀粒进行换新,然而更换过程相对复杂,耗时长且成本高。因此,本文从“以磨代铣”的基本目标出发,结合钢轨材料机械特性及其加工要求,提出新型类铣磨削加工工艺替代铣削工艺以尝试实现对钢轨的高效低成本修复,并开展了砂轮磨削钢轨的基础研究,主要研究内容如下:1)针对钢轨加工要求设计出新型单层钎焊有序排布CBN砂轮,合理设计砂轮基体结构,选择合适的基体材质、磨料、钎料以及磨粒有序排布方式,并对各个制造环节严格把关,保证磨粒出露高度的一致性,提高砂轮表面磨粒结合强度,减少磨削热,降低磨削比能和磨削温度,提高砂轮耐用度,实现对钢轨材料的优质高效加工。2)参考现役钢轨铣磨车作业参数,开展单层钎焊有序排布CBN砂轮磨削钢... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
符号物理含义
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 钢轨修整技术的国内外研究现状
    1.3 钢轨材料磨削加工特性
    1.4 课题来源、研究内容和方法
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 主要研究内容
        1.4.3 研究方法
    1.5 本章小结
第2章 实验条件及类铣磨削加工方法
    2.1 实验机床
    2.2 试件
    2.3 实验检测
        2.3.1 磨削力测量
        2.3.2 磨削温度测量
        2.3.3 砂轮及工件表面形貌观察
        2.3.4 表面粗糙度测量
    2.4 类铣磨削加工方法
    2.5 本章小结
第3章 单层钎焊CBN砂轮的设计
    3.1 砂轮的总体研制思路
    3.2 砂轮基体结构形式及材质的选择
        3.2.1 砂轮基体结构形式
        3.2.2 基体材质的选择
    3.3 磨料的选择
    3.4 钎料的选择
    3.5 磨粒有序排布方式
    3.6 本章小结
第4章 钢轨材料类铣磨削工艺试验研究
    4.1 新型砂轮磨削钢轨试验工艺参数方案
    4.2 磨削参数对磨削力和力比的影响
        4.2.1 砂轮线速度对磨削力和磨削力比的影响
        4.2.2 磨削深度对磨削力和力比的影响
        4.2.3 工件进给速度对磨削力和力比的影响
    4.3 最大未变形切屑厚度对比磨削能的影响
        4.3.1 最大未变形切屑厚度分析
        4.3.2 最大未变形切屑厚度对比磨削能的影响
    4.4 磨削参数对磨削温度的影响
        4.4.1 砂轮线速度对磨削温度的影响
        4.4.2 磨削深度对磨削温度的影响
        4.4.3 工件进给速度对磨削温度的影响
    4.5 本章小结
第5章 单层钎焊CBN砂轮磨损机理研究
    5.1 基于砂轮表面形貌的磨损表征
        5.1.1 砂轮表面形貌的跟踪记录
        5.1.2 砂轮动态有效磨粒数的统计
        5.1.3 砂轮径向磨损量的测量
    5.2 基于磨削过程中信号参数的磨损表征
    5.3 砂轮磨损机理研究试验工艺参数方案
    5.4 砂轮磨损过程及机理分析
        5.4.1 动态有效磨粒数
        5.4.2 磨粒磨损量
        5.4.3 磨削力及磨削力比
        5.4.4 比磨削能
        5.4.5 磨削温度
        5.4.6 工件表面粗糙度
        5.4.7 切屑形态
    5.5 砂轮主要磨损形式分析
    5.6 砂轮的耐用度分析
    5.7 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢



本文编号：3710986