摘要：随着我国基础设施建设能力的不断提高和高速铁路列车技术的不断发展，越来越多的铁路列车配套技术被应用，提升了铁路列车配件的加速率和加工智能化。高速列车在运行过程中速度较高，对于车体组成及机加工过程要求较为严格，要求列车的整体性和安全性较高。为了进一步提升列车车体加工质量，笔者对告诉列车车体部分的数控加工工艺进行了分析研究，并给出了相应的数控铣削加工设计。本文的研究成果对于相关部门的管理及技术人员提高相关技术水平具有较好的参考意义。

关键词：高速;列车;车体;数控;加工;工艺

前言

我国发展高速列车技术已超过几十年历史，当前时速三百五十公里列车已经成为主要车型。高速列车的车体部分是整个列车安全运行与稳定运行的关键所在[1]，在所有的设计过程中都较为重视车体部分的数控加工。高速列车车体部分主要采用流线型设计[2]，这样能够大大降低列车运行过程中的大气阻力和空气噪音[3]。高速列车的车体部分主要组成部分是车顶、车底、侧墙等，这些都是列车加工的关键，对于表面光洁度、尺寸要求非常严格，要求在生产过程中更严格的控制[4]。为此，笔者建议采用数控加工机床进行加工，从而确保这个加工的质量。列车的车体部分整体零部件较大，在实际的加工过程中要做好固定、铣削等相关工作[5]。

1、数控加工工艺在高速列车车体加工中的应用简介

为了充分保障高速列车的车体加工质量，笔者采用数控机床进行加工。高速列车本体主要采用高强度铝合金材料制成，其主要特点是具有体积大、壁薄、存在中空等，因而在实际的加工过程中对于整个工具的夹持和铣削都提出了较大挑战，数控机床是解决这一问题的较为有效的方法手段。笔者优选的数控机床为大型龙门结构式的多坐标加工设备，在进行高速列车较大零部件的过程中，主要是对窗户的铣削、对每口位置的铣削加工等。在进行数控加工的过程中要对整个车体上的车窗进行位置精准定位，确保数据尺寸的正确性，对于门口位置的加工要控制好走刀速度，避免材料因过薄而发生铣削变形和影响最终的车体装配。

2、高速列车车体的数控铣削加工难点分析

高速列车车体在加工过程中较为复杂和困难，主要难点主要集中在以下几个方面。高速列车本体采用高强度铝合金材料进行加工，相比钛合金等材料，高强度铝合金材料更加轻，且在切削过程中更加容易。但是铝合金材料延展性高、属性较强、化学性质活泼，在加工过程中极易发生粘刀、表面粗糙度较大、变形严重等问题，再加上在进行大型铝合金车体的加工过程中，整个铣削的速度较高、振动较为强烈，可能会造成刀具的损伤和快速磨损等。另外，对于本体厚度较薄的车体，加工过程对于精度控制更为严格和困难。在进行高速列车车体数控铣削过程中通常采用的加工参数是大进给量，满刀宽等进而实现高效铣削，这容易造成刀具的寿命低、车体表面质量不高等问题。

3、高速列车车体的数控铣削加工设计分析

对于高速列车车体的数控铣削加工，做好前期的设计等准备工作是关键，为了控制好在高速列车车体加工过程中的车窗的铣削质量，笔者对铣削加工进行了设计分析。为控制好高速列车车体中窗口的加工需要对其工艺步骤流程进行设计，这里主要采用多次走刀的方式进行。首先进行高速列车车窗外轮廓的整体大概加工，铣削出总体尺寸，具体而言可以采用全刀宽的方法，加工的深度控制在50mm，其四周的加工余量为4mm;其次对车窗的窗口进行精细加工，在加工过程中控制车窗的尺寸长和宽，以及加工深度。最后对窗口进行进一步的精细加工，特别是表面粗糙度的控制。另外，要注意减少刀具切入过程中的冲击力，改进加工质量。

4、高速列车车体的数控铣削刀具与材料优选

高速列车车体加工过程中较为重要的工具是数控铣刀的优选和相关材料的优选，其中常用的高速数控铣刀的规格和型号与铣削是的材料的配套情况直接关乎铣削过程中的铣削力大小、铣削过程中的振动、铣削过程中的温度、铣刀的寿命及磨损量等。因此优选的铣削刀具要求能够满足高效铣削的功能，需要对其几何参数、螺旋角度、刀刃情况、铣削工艺参数等进行对比分析并择优。为此，笔者对多种数控铣刀进行了对比，在龙门铣床上进行试验铣削，同时采用相关的力量测试装置对铣削力进行测量，确保振动条件下的稳定工作。最终笔者发现采用山高牌照的刀具能够满足要求，该刀具采用非涂层的硬质合金，能够满足强度、硬度、刚度要求。

5、高速列车车体的数控铣削工艺实施分析

在进行高速列车车体数控铣削加工实施中，笔者重点关注了加工实施工程中的表面粗糙度、平整度等参数，确保施工的稳定安全进行。数控铣床主要存在xyz三个不同的维度，笔者对x方向实施了一定的挠度，在y方向和z方向实施自动补偿设置，在z方向同时增加了周向转动功能。将高速列车车体夹持在整个龙门铣床上并建立车体的坐标系，标注好每个位置的三维点，确保各个位置的相对关系，随后对各个点位进行测量尺寸数据，为后续铣削加工奠定基础。进行铣削机加工过程中要技术进行喷液降温，确保铣削刀具表面的稳定在一定范围内，进而保障了进刀的精准度，提升刀具的使用寿命，通过上述步骤实现对整个列车车体的精准铣削加工和制造。

6、结论

笔者首先对数控加工工艺在高速列车车体加工中的应用进行了简介，对高速列车车体窗口的数控铣削加工难点展开分析，给出了高速列车车体窗口的数控铣削加工设计，优选了高速列车车体窗口的数控铣削刀具与材料，并实施了高速列车车体窗口的数控铣削工艺。本文的研究成果对于企业提高相关技术和水平具有较好的指导和参考作用。

参考文献

[1]王俊青.网络控制技术在加工中心连线中的应用[J].金属加工（冷加工），2021（08）：77-80.

[2]张明云.数控车床加工精度的影响因素及提高方法分析[J].内燃机与配件，2021（14）：77-78.

[3]宋慧.数控加工技术在机械模具制造中的应用分析[J].内燃机与配件，2021（14）：81-82.

[4]何晓峰，石鑫江，张小雨.数控机床热变形分析研究及自动热补偿技术应用[J].内燃机与配件，2021（14）：95-96.

[5]童叙豪，蔡嘉宾.数控车床的加工精度影响因素及提升方法[J].内燃机与配件，2021（14）：194-195.

作者简介：陈智荣，男，汉族，四川成都，1971.9，大专，高级技师，中国中车成都机车车辆有限公司，610511，研究方向：数控车床加工鐵路配件。