Vasúti kerekek esztergálása

ALKALMAZÁSI ÚTMUTATÓ

Vasúti kerekek esztergálása Újraesztergálás és új kerekek esztergálása

TARTALOM

BEVEZETÉS 4 Különböző vonattípusok

5

Kerékanyagok

6

Kerékméretek

7

Kerékalakok

7

A kerekek gyártási eljárása

8

ÚJ KEREKEK ESZTERGÁLÁSA

10

Kezdeti megfontolások

10

Géptípusok

10

Termékek és kerekek áttekintése

12

Helyzetelemzés

15

Bevált megoldások

17

Hibakeresés

22

VASÚTI KEREKEK ÚJRAESZTERGÁLÁSA

27

Kezdeti megfontolások

27

Géptípusok

29

Termékek és kerekek áttekintése

34

Helyzetelemzés

37

Bevált megoldások

41

Hibakeresés

48

3

BEVEZETÉS A vasúti kerekek esztergálása nagy méretű alkatrészek megmunkálásából áll nagy szerszámgépeken, nagy fogásmélységekkel. A vonattípustól függően a kerekek eltérő jellemzőkkel és követelményekkel rendelkezhetnek. Az új kerekek esztergálásához rendelkezésre állnak felső és alsó hűtőfolyadékhozzávezetésű szerszámtartók, valamint megbízható lapkák bármilyen vasúti kerék teljes megmunkálásához. Az újraesztergálás területén olyan szárak és lapkák érhetők el, amelyekkel a régi kerekek megmunkálás után újszerű állapotba kerülnek. A lehető legjobb eredmény eléréséhez különböző tényezőket kell figyelembe venni. Az útmutató két eltérő fejezetet tartalmaz, amelyekből az első az új kerekek esztergálását, a második pedig a kerekek újraesztergálását tárgyalja Sandvik Coromant szerszámokkal. A fejezetek tartalmazzák termék- és kerékjellemzők áttekintését, helyzetelemzést, a bevált megoldásokra való ajánlásokat, valamint hibakeresési tanácsokat a leggyakoribb helyzetekre.

Összefoglaló

4

Helyzetelemzés

Bevált megoldások

Hibakeresés

Különböző vonattípusok Ez az alkalmazási útmutató a három fő vonattípusra koncentrál; a teherszállító vonatokra, a metrókra és a nagy sebességű vonatokra. Ez a három vonatkategória eltérő karakterisztikákkal és kerékkövetelményekkel rendelkezik a méretekre, profilokra, tűrésekre és anyagtípusokra vonatkozóan.

TEHERSZÁLLÍTÓ VONATOK Ezek a vonatok nehezek, ezért a kerekek kopása jelentős (általában túlhengerelt anyag, magas karimákkal, lyukakkal és gyakorta ellaposodott helyekkel). A tűrések kevésbé fontosak. A teherkocsik fékezési nyomai gyakran láthatók a kerekek külső felületén.

METRÓVONATOK A kerekek kisebb átmérőjűek, némelyik gumiréteggel rendelkezik a külső átmérő és a kerékagy között a zaj csökkentése érdekében. A vonatok könnyűek, és külön féktárcsákkal vannak felszerelve.

NAGY SEBESSÉGŰ VONATOK A nagy sebességű vonatok rendelkeznek a legnagyobb kerekekkel, és nagyon fontos a pontos kerékméret, hiszen ettől függ az utasok kényelme. A kerekek kiegyensúlyozása érdekében a külső átmérők tűrése szoros. Ezért a nagy sebességű vonatok kerekeit gyakran kell újraesztergálni.

5

Kerékanyagok Az alapvető anyag az ötvözetlen és ötvözött acél, bár a különböző piacokon egyedi anyagszabványok és elnevezések érvényesek. A vasúti kerekek nagy része (95%) hengerelt acélból készül, egy kis részüket azonban acélöntvényből gyártják. Az anyagszabványokban a keménységet ER1-től ER9 fokozatig írják le. A legelterjedtebbek az ER6–ER9 fokozatok.

Lágy

Anyagkód

ER6 Tehervonatok ER7

ER8

Metró/ Utasszállító vonatok Nagy sebességű vonatok

ER9 Kemény Magas

6

Mérettűrési értékek

Nagyon szigorú

Kerékméretek A különböző vonatoknak különböző típusú kerekekkel rendelkeznek, az átmérők hozzávetőlegesen 400–1200 mm között változnak: • Metró: 400–650 mm (15,7–25,6 col) • Tehervonatok: 800–900 mm (31,5–35,4 col) • Nagy sebességű vonatok: 900–1200 mm (35,4–47,2 col) Megjegyzés: A kisebb átmérőjű kerekek megmunkálása kisebb lapkákat igényel. Ezzel elkerülhetők a hosszú forgácsolóél-fogásvételek, amelyek nagy forgácsolóerőket okoznak.

A kerékváz alakja A kerékváz alakja lehet hullámos vagy egyenes. A különböző alakok mindenféle vonatokon és vagonokon megtalálhatók, de az egyenes alak az elterjedtebb mozdonyokon és metrószerelvényeken, mivel itt korlátozott hely áll rendelkezésre a kerekek és a fékrendszerek számára. A hullámos kerékváz alak a személy- és tehervagonokon elterjedtebb. Az alak típusa függ a kerékmérettől, a használat módjától, valamint attól, hogy vagonokról, mozdonyokról vagy zajcsökkentés miatt használt hornyolt kerekekről stb. van-e szó.

Egyenes kerékváz: tipikusan mozdonyokon és metrószerelvényeken található.

Hullámos kerékváz: tipikusan vagonokon található.

7

A kerékgyártási eljárás A kép egy példát mutat be a vasúti kerekek gyártásának módjára.

1

2

10

3

9

4

8

5

7 6

8

1.

Előgyártmányok darabolása

2.

Előgyártmányok hevítése forgókemencében

3.

Kompressziós kovácsolás

4.

Lyukasztási folyamat

5.

Hengerelés

6.

Hajlítási folyamat

7.

Edzési folyamat – vízzel hűtés

8.

Mechanikai tesztelés

9.

A kerék esztergálása

10. Roncsolásmentes teszt (ultrahangos tesztelés az esetleges repedések kimutatására)

9

Függőle

ges es z

tergálá

s

ÚJ KEREKEK ESZTERGÁLÁSA Kezdeti megfontolások Egy kerék megmunkálása előtt különböző tényezőket kell figyelembe venni a gépet és a munkadarabot illetően: • Melyik profilt kell megmunkálni (a keskeny profilhoz kisebb lapkák szükségesek, mint a széles profilhoz) • Az előgyártmány keménysége és felületminősége • Túlnyúlás – a nagy kinyúlás nagyobb szerszámstabilitást igényel • Hűtőfolyadék vagy száraz megmunkálás • Stabilitás, gépteljesítmény, nyomaték és befogás

Géptípusok Az új kerekek megmunkálása függőleges esztergákban történik. Történhet 1 vagy 2 revolverrel, de a szerszámkészlet alapvetően mindig ugyanaz. Az új gépeknél alkalmazható a nedves megmunkálás, de a régebbieknél a száraz az elterjedtebb.

10

MODERN GÉPEK • A legfeljebb 1200 milliméter (47,2 col) átmérőjű kerekek megmunkálásához • A dupla revolver vagy RAM teljesítménye ~150 kW • Szerszámtartók: Coromant Capto® C10 vagy 50x50mm hasábszárak • Lapkák: gyakran 32-es körlapka • A gépeket robotok töltik be, és a maximális RPM körülbelül 150 és 200 fordulat/perc között van • Befogás: Egy befogó a nyers kerékhez megfogókörmökkel és egy második befogó a befejezett kerékhez az első művelet után

RÉGEBBI GÉPEK • A legfeljebb 1200 milliméteres (47,2 col) átmérőjű kerekek megmunkálásához • Általában egy revolver, így kisebb a szükséges teljesítmény, hozzávetőlegesen 60 kW • Használatban lévő szerszámok: gyakran átalakítva Coromant Capto® csatlakozókat és szárakat használó szerszámtartókhoz, gyakran 32-es körlapkával • Nyers megmunkálás, hangos, forró és poros • Nyitott géptér, vagyis a forgácsok kirepülnek belőle a működés közben. • Kisebb teljesítmény: megmunkálás kis sebességekkel, előtolásokkal és kisebb lapkákkal

EGYÉB KONCEPCIÓK • Kiemeléses szerszámgépek • Új típusú gép egy vagy két revolverrel. • A főorsó befogórendszere által kiemelt kerekeket a szerszámok alulról munkálják meg.

11

Termékek és kerekek áttekintése Itt megtalálja a Sandvik Coromant termékkínálatát, és azt, hogy milyen szerszámokat használjon egy új vasúti kerék forgácsolásához.

A KERÉK RÉSZEI A kereket három részre lehet osztani: 1. A futófelület és nyomkarima: az érintkezési felület megmunkálása, illetve a külső felület homlokesztergálása. 2. A kerékváz: a kerékagy és a perem közötti megmunkálandó rész. 3. A kerékagy: a furat megmunkálása, illetve a külső felület homlokesztergálása.

1 3 12

2

TERMÉKÁTTEKINTÉS T-Max P szerszámtartók A T-Max P szerszámtartók stabil befogást biztosítanak, kaphatók nagy pontosságú felső és alsó hűtőfolyadék-hozzávezetéssel és Coromant Capto® csatlakozóval, amelyet az új vasúti kerekek megmunkálásához optimalizáltak. Lapkák Különböző lapkaminőségű és geometriájú, kerek és négyzetes lapkák elérhetőek. A szerszámtartókkal együtt teljes körű választék érhető el a vasúti kerekek teljes megmunkálásához.

Szerszámtartók

Lapka

- Coromant Capto, méret: 10 - Száras szerszámok - Felső és alsó hűtőfolyadékhozzávezetés opcionálisan

- Körlapkák, méret: 32 mm - Négyzetes lapkák, méret: 25 mm - Geometriák nagyoláshoz és simításhoz

Megjegyzés: Mindig tekintse meg a legújabb választékunkat a honlapunkon: www.sandvik.coromant.com. Vasúti kerekek esztergálásához speciális ajánlat áll rendelkezésre, további információért lépjen kapcsolatba a helyi Sandvik Coromant képviselőjével.

13

NAGY PONTOSSÁGÚ HŰTŐFOLYADÉK-HOZZÁVEZETÉS Az összes új szerszámtartó fel van szerelve nagy pontosságú fúvókákkal, és használható felső és alsó hűtőfolyadék-hozzávezetés is. • A nagy pontosságú hűtőfolyadék-hozzávezetés hatásai: A megfelelő pontra irányított hűtőfolyadék a forgácsolási zónában nagy hatással van a forgácskezelésre és a szerszám éltartamára, valamint biztonságosabbá teszi a folyamatot. • Az alsó hűtőfolyadék-hozzávezetés hatásai: ugyanazon forgácsolási adatok mellett 67%-kal megnöveli a szerszámok éltartamát, és segít leküzdeni a hő okozta repedezések negatív hatásait.

14

Helyzetelemzés A helyzetelemzés legfőbb célja, hogy megbizonyosodjon a stabilitásról a lehető legjobb folyamatbiztonság érdekében. Használja a következő ellenőrzőlistát. Emellett mindig azonosítsa a kihívásokat és korlátokat az ügyféllel folytatott párbeszéd során, és magyarázza el, hogy hogyan előzheti meg a problémákat, ha rendszeresíti a szerszámkarbantartást az üzemben.

ELLENŐRZŐLISTA HELYZETELEMZÉSHEZ 1. A kerékbefogás ellenőrzése • A befogás a kerék külső részein történik, ezért nagy a távolság a befogási pontok között. Amennyiben vibráció jelentkezik, akkor ez az oka. • Kisebb kerékméretek – maga a kerék stabilabb. Nagy méretek – a rezgés kockázata magas.

- Hasonlítsa össze az alkalmazott erőket 400 mm és 1200 mm esetében.

• 950 mm (37,4 col) felett – általában valamilyen kitámasztásra van szükség. • A forgácsolási adatokat módosítani kell (előtolás és sebesség).

15

2. Ellenőrizze a szerszámtartót. • A legjobb stabilitás érdekében a befogási kinyúlásnak a lehető legrövidebbnek kell lennie. • Ellenőrizze az alátétlapkát, a billenőcsapos befogást, a lapkafészket és a lapkát, hogy elhasználódtak vagy károsodtak-e. • Ha szükséges, növelje a szár méretét. • Ellenőrizze a lapkafészket – keressen képlékeny alakváltozást, ha ez a rész deformálódott, akkor egy új tartó az egyetlen megoldás. 3. Ellenőrizze a hűtőfolyadék-ellátást. • Amennyiben a gép használ hűtőfolyadékot, győződjön meg róla, hogy a hűtőfolyadék irányítása megfelelő-e. • A hűtőfolyadéknak tisztának (szűrtnek) kell lennie, ha a szerszámnak fúvókái vannak. 4. Ellenőrizze a kereket. • Ellenőrizze a nyersanyag pontos minőségét. • Egyenlőtlen eloszlású keménység esetén a kerék hengereléséből adódó hibák negatív hatással lehetnek a szerszámok éltartamára.

16

Bevált megoldások Ebben a fejezetben a jól bevált megmunkálási megoldásokat tárgyaljuk egy hengerelt acélból készült, 900 mm (35,4 col) átmérőjű vasúti kerék esetében. A kerék megmunkálása egy gépen történik, két elhelyezésben és négy menetben, szabványos Sandvik Coromant szerszámokkal. Keréktípus: 900 mm (35,4 col) Anyag: Hengerelt acél Megmunkálási feltételek: Jók

1. A futófelület és nyomkarima megmunkálása NAGYOLÁSI MŰVELET A profilnak ebben a nagyolási műveletében az futófelület és a nyomkarima megmunkálása egy lépésben történik. Felhasznált szerszámok • Szerszámtartó: C10-PRDCL-35134-32 • Lapkák: RCMX 320900

Futófelület (járólap)

Nyomkarima Forgácsolási adatok Művelet

vc m/perc (láb/perc)

fn , mm/ford (col/perc)

Futófelület

90 (295)

1,2 (0,047)

Nyomkarima

90 (295)

1,4 (0,06)

17

SIMÍTÁSI MŰVELET A futófelület és nyomkarima simítási művelete a kerék megfordítása előtt kerül elvégzésre. Felhasznált szerszámok • Szerszámtartó: C10-PRSCL-70130-16 • Lapka: RCMX 160900

Forgácsolási adatok Művelet



Érintkezési felület

100 (328)

1,25 (0,05)

Megjegyzés: A furat nagyolási/simítási műveleteit is lehetőleg ebben a beállításban kell elvégezni, a tűrések betartása miatt (hogy a furat biztosan középre kerüljön).

2. A kerékváz megmunkálása Ebben a műveletben az A művelet tart tovább, és ez a „vezérszerszám”. Amikor az A szerszám a kerékváz (A1) külső átmérőjének a megmunkálását végzi, a B szerszám ugyanakkor a kerékagyat (B2) homlokesztergálja. Amikor az A szerszám a második lépést végzi (A2), a B szerszám a futófelület külső peremét (B1) esztergálja. A kerékváz (A) megmunkálásánál fontos, hogy jó felületminőség legyen az eredmény, és eközben a megfelelő mennyiségű anyagot távolítsuk el. Mondhatjuk, hogy ez egy nagyolási és simítási művelet egyszerre.

18

SIMÍTÁSI MŰVELET 1. Az A a vezérszerszám, és ez munkálja meg a kerékvázat. Felhasznált szerszámok • Szerszámtartó: C10-PRDCL-35134-32 • Lapka: RCMX 320900 2. Ugyanaz a szerszámtartó és lapka alkalmazandó a perem és a kerékagy homlokmegmunkálásánál is. Felhasznált szerszámok • Szerszámtartó: C10-PRDCL-35134-32 • Lapkák: RCMX 320900

B2

Megjegyzés: Növelje az A szerszám a forgácsolási sebességet, a kerékagyhoz (A2) legközelebb eső rész megmunkálásánál, és a profil alakjától függően az előtolást is (ha konkáv, csökkentse az előtolást, ha konvex, növelje az előtolást).

A2

A

B1

A1




A. Kerékváz

100 (328)

0,8-1,4 (0,031-0,055)

B. Nyomkarima, homlokesztergálás C. Kerékagy, homlokesztergálás

100 (328)

1,4 (0,055)

35 (115)

1,5 (0,059)

19

A kerék átfordítása után, és ugyanazokat a szerszámokat és forgácsolási adatokat kell alkalmazni, mint a szemközti oldal megmunkálásánál. • Itt fontos továbbá az is, hogy megfelelő kerékszélességet és jó felületsimítást érjünk el egyszerre. • A két művelet sorban követi egymást, kezdve az A1 művelettel, a vezérszerszámmal.

B2 A B1

A1

20

A2

3. A kerékagy megmunkálása A kerék esztergálásánál az utolsó lépés a kerékagy megmunkálása. NAGYOLÁSI MŰVELET A nyersanyag mennyiségétől függően lehetséges, hogy ezt két lépésben kell elvégezni, de jelen esetben az egész megmunkálást egy lépésben fogjuk elvégezni. Felhasznált szerszámok • Szerszámtartó: C10-PSKNR-68110-25 • Adapter: C10-391.01-100 140 • Lapka: SNMM 250724




A. Kerékagy furat

115 (377)

1,2 (0,047)

Megjegyzés: A nagyolási művelet után egy olajzó horony kerül a furat belsejébe. A kerékagy megmunkálásának legvégső állomása a furat simítása, amit ebben az esetben egy másik géppel kell elvégezni.

21

Hibakeresés Ez a rész a vasúti kerekek esztergálása közben leggyakrabban fellépő kihívásokat és a hozzájuk tartozó megoldásokat tárgyalja. Tipikus kihívások: • Forgácskezelés • Lapkakopás • Rossz minőségű felület a rezgésnek köszönhetően • Szerszámtartó törése

Forgácskezelés NEHÉZSÉG A kerékprofil megmunkáló-műveletnél a nagy érintkezési hossz rossz forgácstöréshez vezethet hosszú, szalagforgács. MEGOLDÁS – ELŐTOLÁSI SEBESSÉG MÓDOSÍTÁSA • Állítsa be az előtolási sebességet a használt geometriához.

22

KIHÍVÁS A futőfelület és nyomkarima találkozási pontjának megmunkálásánál a túl sok nyersanyag nagy nyomást fejt ki a lapkára, mivel a forgácsolóél nagy része vesz részt a forgácsolásban. Ez nagy forgácsolóerőket ébreszt és rezgést kelt, amely néhány esetben lapkatöréshez vezethet. MEGOLDÁS – EXTRA MŰVELET Programozzon be egy „befordulási” műveletet, hogy eltávolítsa az extra nyersanyagot (1), mielőtt elvégezné a végső lépést (2).

Lapkakopás KIHÍVÁS A lapkatörés gyakran problémaként kerül leírásra, de általában a lapka képlékeny alakvesztésének vagy a lapkán létrejövő, hő okozta repedezések következménye. MEGOLDÁS • Hő okozta repedések esetén: Növelje a hűtőfolyadék áramlást, amennyire csak lehet, és győződjön meg róla, hogy a sugár iránya megfelelő: eltalálja a lapkát.

Képlékeny alakváltozás

• Képlékeny alakváltozás esetén: Módosítsa az előtolási sebességet és használjon a hőnek ellenállóbb lapkaminőséget (P25 → P15 → K15) • Váltson egy hőállóbb lapkaminőségre.

Hő okozta repedések

23

Rossz felületi minőség a rezgésnek köszönhetően KIHÍVÁS A rossz felületi minőséget a rezgés okozza, és tipikusan a kerékváznál és a kerékagynál fordul elő. MEGOLDÁS • Ellenőrizze a lapka befogását. • Próbáljon meg javítani a szerszám stabilitásán. • Használjon nagyobb szárméretet, rövidebb kinyúlást és nagyobb Coromant Capto tartót (ellenőrizze, hogy a behúzó erő megfelelő-e). • Módosítson a programon, hogy az előtolás a kerékbefogás irányába történjen, lefele nyomva a kereket. • Csökkentse a sebességet és/vagy növelje az előtolást • Váltson kisebb lapkára vagy csúcssugárra.

24

Szerszámtartó törése KIHÍVÁS A szerszámtartótörésnek több különböző oka lehet: • Lapkatörés • Túlzott igénybevétel a túl sok nyersanyag miatt • Túl nagy fogásmélység • Elkopott lapkafészkek MEGOLDÁS Amennyiben a problémát elkopott lapkafészek okozta: A szerszámkarbantartás rendszeresítése az üzemben megelőzi a problémákat és sok pénzt takarít meg.

• Nyomatékkulcs – Az egyes lapkabefogó rendszerek legjobb teljesítményének eléréséhez nyomatékkulccsal kell meghúzni a lapkát. – Az előírt meghúzási nyomatékot (Nm) a szerszámtartón lévő lézerjelölésből vagy a Főkatalógus/Esztergaszerszámok fejezetből olvashatja ki.

25

• Lapkafészek – Fontos, hogy a lapkafészek ne sérülhessen meg megmunkálás vagy kezelés közben. Tisztítsa meg a lapkafészket: A lapkafészek legyen mentes portól, és a megmunkálásból származó szennyeződésektől és fémforgácstól. Ha szükséges, tisztítsa meg a lapkafészket sűrített levegővel.

26

VASÚTI KEREKEK ÚJRAESZTERGÁLÁSA Kezdeti megfontolások Az újraesztergáláskor a lehető legnagyobb fogásmélységet kell választani a rövid megmunkálási idő érdekében. Ez azonban jelentős mértékben függ a kopott kerék kopási állapotától. A szerszámok és lapkák kiválasztásakor vegye figyelembe a következőket: • Milyen típusú kereket kell újraesztergálni • A kopott kerék kopási állapota • A rendelkezésre álló gépteljesítmény • Vannak esetek, amikor a profilt egyetlen fogásból el lehet készíteni. Más gépeknél és más körülmények között a megmunkálást több szakaszra kell osztani a kerék megfelelő profiljának és átmérőjének kialakításához. A megmunkálás több szakaszra történő osztása bevett gyakorlat a padló alatti szerszámgépeknél, ahol a kerekeket a súrlódási erő hajtja.

27

Mikor kell újraesztergálni? A kerekek újraesztergálásának gyakorisága a kerékpárok használatától és az adott ország előírásaitól függ. A nagy sebességű és személyszállító vonatok kerekeit gyakrabban kell újraesztergálni biztonsági és kényelmi okokból, mint a teherszállító vonatokét. Más részről a tehervonatok kerekeinél az alkalmazott fogásmélységek általában nagyobbak. • Tehervonatok: Újraesztergálás ritkábban (5–10 évente) • Helyiérdekű vonat/metró: Újraesztergálás legalább évente egyszer • Nagy sebességű vonatok: Újraesztergálás gyakran, 5–8 hetente (90–100.000 km-enként)

Az abroncsok maximális kopásának és/vagy javíthatóságának meghatározása érdekében a minimum átmérőt általában egy horonnyal jelölik a kerék oldalfelületén. Ha a határérték nincs horonnyal jelölve, akkor a kopási határértéket mérni kell.

28

Géptípusok A vasúti kerekek újraesztergálása mindig száraz megmunkálás. A vonattípustól függően különböző igények merülnek fel a géptípussal szemben, padló alatti vagy feletti szerszámgép használatának eldöntéséhez. Vannak kevésbé elterjedt szerszámgép-alternatívák is, de ezeket jelen útmutatóban nem tárgyaljuk. PADLÓ ALATTI • Metró/utasszállító vonatok (összekapcsolt vagonok) • Mozdonyok • Nagy sebességű vonatok PADLÓ FELETTI • Tehervonatok • Utasszállító kocsik (leválaszthatók egymásról) EGYÉB KONCEPCIÓK • Hordozható szerszámgép

– Általában bérelt és műhelyben használt – Magán karbantartó cégeknél gyakori

29

Autók

Vonatok

30

A géptípustól függő szempontok PADLÓ ALATTI SZERSZÁMGÉPEK Az ilyen gépekben javíthatók fel a mozdonyok, nagy sebességű vonatok és metróvonatok kerékprofiljai. Befogási karakterisztikák • Hidraulikus munkahengerek a tengelycsapokat rögzítik Korlátozások • Maximum fogásmélység

Befogási módszer A megmunkált kereket a gép felemeli, és négy kúpos kerék forgatja a kerülete mentén. A súrlódó hajtás erejének növeléséhez a legújabb megoldás hidraulikus munkahengerekkel terhelést adni a tengelycsapágyakra.

31

Padló feletti szerszámgép Ebben a szerszámgépben teherszállító és utasszállító vonatok kerekei újíthatók fel. A kerék befogására kétféle módszer létezik: egy hagyományos és egy korszerűbb megoldás.

HAGYOMÁNYOS BEFOGÁS A befogás karakterisztikája • A forgóvázakat, azaz a kerékpárokat rögzítő szerkezeteket leszerelik az alvázról, és abból kiszerelik a kerékpárokat Korlátozások • A kerék deformációja a belső átmérőn történő megfogás miatt Befogási mód • A kerékpárokat eltávolítják a forgóvázakból (mozdonyok és kocsik esetén) • A tengely két központozó kúp között van rögzítve bal és jobb oldalon központozó furatokban. A kerék hajtásához egy tokmány fogja a karima belső átmérőjét. Másik megoldás: súrlódó hajtás • A kerék belső átmérőjén mindig vannak sérülések (deformációk)

32

Korszerű befogási mód Ezeken a gépeken főleg tehervonatkerekeket újítanak fel. A tehervonatkerekek általában erősen elkopnak, így nagyobb fogásmélység szükséges a megfelelő profil előállításához. Befogási karakterisztika • Merev befogásra van szükség: Az ilyen nagy fogásmélység (akár 12 mm) eléréséhez olyan rögzítésre van szükség, amely elviseli a nagy forgácsolóerőket Korlátozások • A hosszú forgácsok sérüléseket okozhatnak a hidraulikus befogó egységekben és vezetékekben.

Hordozható szerszámgép Ezt a géptípust általában bérlik és műhelyekben használják. Egy olcsó, igény esetén alkalmazható alternatíva. • Magán karbantartó cégeknél használják. • Létezik egy hordozható géptípus is, amely a vágányon is használható Befogás • A padló alatti géphez hasonlít, de kevésbé stabil/ kevesebb súrlódási felülettel • Alacsonyabb forgácsolási adatok

MobiTurn/ Hegenscheidt

33

TERMÉKEK ÉS KEREKEK ÁTTEKINTÉSE Kerekek áttekintése A kerékprofil az, amely a sínnel érintkezésbe kerül, ezért ezt a részt kell újraesztergálni. A profil három részből áll: 1. Külső rész 2. Futófelület (járólap) 3. Nyomkarima

3 2

34

1

Termékáttekintés SZERSZÁMTARTÓK ÉS VÁLTÓLAPKÁK A vasúti kerekek esztergálására a T-Max P® szerszámtartókat optimalizáltuk. Kaphatók lapkák különböző anyagminőségekben és geometriákban a nagyolástól a simításig. Megjegyzés: Mindig tekintse meg a legújabb választékunkat a honlapunkon: www.sandvik.coromant.com. Vasúti kerekek esztergálásához speciális megoldások is rendelkezésre állnak, további információért lépjen kapcsolatba a helyi Sandvik Coromant képviselőjével.

Szerszámtartók

Lapkák

Szárak betétekhez

– 19, 30 és 32 mm-es méret – GC4325 és GC4215 minőségek – Geometriák nagyolástól a simításig (-PR, -PM, -PF)

35

LAPKAMINŐSÉGEK VASÚTI KEREKEK ÚJRAESZTERGÁLÁSÁHOZ Ebben a táblázatban lapkaminőség-ajánlásokat talál a kerék állapotától függően. A forgácsolási sebesség helyes megválasztása a kiválasztott lapkaminőség típusának és a kerék állapotának kombinációjától függ. Általában ajánlott alacsonyabb forgácsolási sebességet választani a keményebb kerekek, féktárcsák esztergálásához, illetve magasabb sebességet a lágyabb, jobb állapotban lévő kerekekhez.

Kerék állapota

Kevésbé kopott

Erősen kopott

ISO P

Kerék állapota

GC3015

Kerékállapot 1: A kevésbé kopott profilú kerekeket magasabb forgácsolási adatokkal lehet megmunkálni a maximális termelékenység érdekében. Használja a keményebb GC3015 minőséget.

GC4215

Kerékállapot 2: Az elfékezett lapos felületekkel, felkeményedett karimával vagy hő által okozott repedésekkel rendelkező kopott kerekek nagy részének megmunkálásához a legjobb választás a GC4215.

GC4325

Kerékállapot 3: A súlyosabban károsodott kerekek megmunkálásához, illetve a kis sebességű gépekhez szívósabb szerszám szükséges, ezért ilyen esetekben a GC4325 minőség használandó.

SH

Kerékállapot 4: A súlyosan sérült kerekeket alacsony sebességgel kell megmunkálni. Használja a bevonat nélküli SH lapkákat.

Megjegyzés: Minden lapkaminőség kapható a leggyakoribb méretekben és lapkaalakban a standard választékban. További lehetőségek speciális megoldásként.

36

HELYZETELEMZÉS A helyzetelemzés fő célja a stabilitás elérése. Attól függően, hogy padló feletti vagy alatti szerszámgépről van szó, különböző tényezőket kell figyelembe venni: • Az L típusú lapkák nem rendelkeznek alátétlapkákkal. Nézze meg, nem sérült-e a lapka, a kazetta és az alaptartó (a hő hatására kékülnek) • Kazetta (a szerszámtestet védi) • Túlhevült, törött lapka • Képlékeny alakváltozás, törések • Szerszámtartó, amely általában speciális

Szempontok: PADLÓ FELETTI SZERSZÁMGÉP • Fogásmélységek

– A merev befogás lehetővé teszi a nagy fogásmélységekkel történő megmunkálást

– Általában egynél több fogásra van szükség – felületsimításhoz és a méretek beállításához

• Lapkaválaszték

– A különböző lapkaminőségekkel különböző fogásmélységek érthetők el (lásd a táblázatot a 36. oldalon)

37

PADLÓ ALATTI SZERSZÁMGÉP • Forgácstörés

– A jó forgácstörés fontos biztonsági szempont mind a kezelő, mind pedig a gép szempontjából

– A hosszú forgácsok megsérthetik a forgácsoló éleket és a hidraulikacsöveket, és ha rátekerednek a tengelyekre, akkor nehéz és veszélyes lehet az eltávolításuk

• Fogásmélységek

– A kisebb fogásmélységek ajánlottak a túl nagy forgácsolóerők elkerüléséhez

Tipikus kopási feltételek 1. Külső felület A megmunkálás itt kezdődik. Kopás ezen a részen általában csak a teherszállító vasúti kocsikon jelentkezik felkeményedett, kinyomódott anyag formájában, amely nagy igénybevételt jelent a szerszámra nézve megszakítások és keménység tekintetében. A keménység 45 HRC is lehet, és alacsonyabb forgácsolási adatokkal kell megmunkálni.

Felkeményedett anyag a külső felületen

38

2. Futófelület Tipikus kopásnyom az elfékezett síklapú területek (lapos kerék). A síklapú területek a kerekek blokkolásakor alakulnak ki. Ezek a területek igen kemények, és megszakított forgácsoláshoz vezethetnek. A lapos elfékezett területek, repedések és zárványok a leggyakoribb kopástípusok, amelyekre az 1. számú megoldás a kisebb fogásmélység. Megjegyzés: A modern vonatok esetén ez a kopástípus kevésbé gyakori, az elektronikus fékrendszereknek (ABS) és elektronikus nyomaték szabályozó (kipörgésgátló) rendszereknek köszönhetően.

Elfékezett felületek

Repedések

Zárványok

3. Nyomkarima A nyomkarima szélessége csökken, és a csökkenő kerékátmérővel a magassága nő. A „h” méret általában 26 mm, de erősen kopott kerekek esetén a 30 mm-t is meghaladhatja. Néha szükséges lehet ezt eltávolítani a profil újramegmunkálása előtt. h

A kerekek a tuskófékes rendszerrel rendelkező kocsikon gyakran megedződnek, mert a féktuskók a kerekek külső átmérőjén dolgoznak. Ha a fékeket gyakran használják (hegyi útvonalakon, elővárosi vonalakon), a kerekek felhevülnek, majd lehűlnek. Ezzel nő a kerekek felületi keménysége.

A nyomkarima magasság változása

39

TIPIKUS KOPÁSI FELTÉTELEK ÉS MEGOLDÁSOK

40

Kopási feltétel

1. Külső rész

2. Futófelület

3. Nyomkarima

Tehervonatok

Felkeményedett

Edzett (sík területek) a fékezés során

Nyomkarima vékonyodás, fordulási surlódás miatt.

Metró

NA

Zárványok (kövek a sínen). Edzett (lapos felületek) a fékezés során.

Nyomkarima vékonyodás, fordulási surlódás miatt.

Nagy sebességű vonatok

NA

Edzett (lapos felületek) a fékezés során. Repedések. Mivel ezeket gyakrabban újraesztergálják, mint a tehervonatokon, nem olyan gyakori, és kisebb mértékű.

Kis mértékű súrlódási nyomok keletkezhetnek, ahol a nyomkarima érinti a vágányt (kevésbé jellemző a nagyobb fordulási ívek miatt).

Megoldás – 1. lépés

Csökkentse a sebességet és az előtolást.

Dolgozzon a síklapú rész vagy a repedés alatti fogásmélységgel (ap).

Megoldás – 2. lépés

Az SH lapkaminőség az elsősorban ajánlott megoldás. Sebesség 10– 20 m/min, Használjon stabil geometriát (-PM vagy -22), amely megerősíti az élt. Próbálja meg aláesztergálni ezeket a részeket, ha lehetséges.

Lásd a bevált megoldásokat a 42. oldalon.

NA

Bevált megoldások Padló alatti szerszámgép A következő oldalakon megtalálja a bevált módszereket egy hengerelt acélból készült vasúti kerék újraesztergálásához. MEGMUNKÁLÁS NORMÁL FELTÉTELEKKEL Kis fogásmélységek esetén a C alakú váltólapka az elsősorban ajánlott megoldás. Ezek a váltólapkák jó forgácstörést és forgácskezelést biztosítanak a karima megmunkálása során a belépési szögnek köszönhetően. Az elsősorban ajánlott lapkaminőség a GC4215. Megjegyzés: Ezek a szerszámok néha alkalmazhatók padló feletti szerszámgépeken is, ha nincs szükség nagy fogásmélységre.

Alkalmazott szerszámok

Szerszámtartó: R175.33-5050 Forgácsoló betét: R175.32-3223-1911 Lapka: CNMX 19 11 40 -PF

Szerszámtartó: R175.33-5050 Forgácsoló betét: R177.32-3219-1911 Lapka: CNMX 19 11 40 -PF

Forgácsolási adatok vc m/perc (láb/perc)


70-80 (230-300)

0,5-1,5 (0,02-0,059)

41

MEGMUNKÁLÁS KEDVEZŐTLEN KÖRÜLMÉNYEK KÖZÖTT – ERŐSEN SÉRÜLT KEREKEK Erősen sérült kerékprofilok megmunkálásánál általában felére kell csökkenteni a forgácsolási sebességet. Az előtolást is a forgácsolási feltételekhez kell igazítani.

Alkalmazott szerszámok Szerszámtartó: R175.32-5050M Forgácsoló betét: R175.32-3223-19 Lapka: LNMX 19 19 40 -PM

Szerszámtartó: R175.32-5050M Forgácsoló betét: R175.32-3223-19 Lapka: LNMX 19 19 40 -PM


Forgácsolási adatok

42


fn mm/ford (col/perc)

70-80 (230-300)

0,5-1,5 (0,02-0,059)

Padló feletti szerszámgép KEDVEZŐTLEN KÖRÜLMÉNYEK – ERŐSEN SÉRÜLT KEREKEK Az elvékonyodott nyomkarima megmunkálása – 1. alternatíva Az alábbi példa elfékezett lapos felületekkel, berágódott, sínnel érintkező résszel vagy hő által okozott repedésekkel rendelkező kopott kerék utánesztergálását illusztrálja. Stabil befogás és elegendő teljesítmény esetén egy menetben megmunkálhatja a karimát és az érintkezési felületet.

Alkalmazott szerszámok

Szerszámtartó: R175.32-5050M Forgácsoló betét: R175.32-3223-30 Lapka: LNMX 30 19 40 -PR




Forgácsolási adatok Forgácsolási sebesség vc m/min (ft/min)

Előtolás – fn mm/ford (col/ford)

40 (130)

0,3-1,5 (0,012-0,059)

OPTIMALIZÁLÁS • Hosszabb éltartam: váltson egy hőállóbb lapkaminőségre (lásd a lapkaminőségek ajánló táblázatát a 36. oldalon)

43

Az elvékonyodott nyomkarima megmunkálása – 2. alternatíva Ha a befogás instabil és a gép teljesítménye nem elegendő, ez a nyomkarima megmunkálásának egy alternatívája. Első lépésben nagyoló műveletet kell végezni. A következő lépésben meg kell munkálni futófelületet, majd be kell fejezni a karimát.

Alkalmazott szerszámok Szerszámtartó: R175.32-5050M Forgácsoló betét: R175.32-3223-30 Lapka: LNMX 30 19 40 -PM



Forgácsolási adatok Forgácsolási sebesség vc m/min (ft/min)

Előtolás – fn mm/ford (col/ford)

40 (130)

0,3-1,5 (0,012-0,059)

OPTIMALIZÁLÁS Megnövelt forgácstöréshez LNUX –PF, CNMX –PF Az SH egy alternatív lapkaminőség az erősen sérült kerekekhez

44

A féktárcsa A vonatokon található tipikus alkatrész a féktárcsa. A féktárcsa megmunkálása igény esetén két szerszámmal történik, amelyek külön tartókra vannak szerelve a gépen. Ehhez a megmunkáláshoz a Sandvik Coromant szerszámtartóinak speciális választékát ajánljuk (130 mm hosszú) standard D-stílusú Wiper-lapkákkal kombinálva (-WMX). Ez a kombináció kiválóan működik kis fogásmélységeknél és nagy sebességeken, jó forgácsvezetést biztosítva. A D-stílusú lapkák segítenek a féktárcsák közötti hézag kialakításában is.

45

HIBAKERESÉS Tipikus kihívások a kerekek újraesztergálása során: • Lapkatörés • Rövid, forró forgács • Rezgések az elkopott kazetták miatt

Lapkatörés KIHÍVÁS A lapkatörés miatt a keményfém a kerék felületébe nyomódhat. FŐ OK • Túlzottan igénybe vett lapka • Kemény területek, repedések, sík területek a keréken MEGOLDÁS • Figyelje a lapkakopást, hogy időben elkerülhesse a törést • Csökkentse az előtolást és a sebességet drasztikusan, majd lassan kezdje el növelni • Finoman próbálja eltávolítani (vagy kiköszörülni) Megjegyzés: Padló alatti és feletti szerszámgépeknél is előfordul.

46

Síklapú területek

Rezgések az elkopott kazetta vagy billenőcsapos leszorító miatt KIHÍVÁS • A lapkafészek elján a benyomódási nyomok rezgéshez vezetnek FŐ OK • A lapkageometriára ható nagy erők hozzák létre ezeket a benyomódási nyomokat • A nem megfelelő szorítóerők miatti lapkamozgások MEGOLDÁS • Ellenőrizze és cserélje gyakrabban a kazettát • Ellenőrizze a karos szorító esetleges sérüléseit

47

Forró forgácsok (simítási művelet) KIHÍVÁS • A forró forgácsok a szerszámgépen és a munkadarabon felhevítik a szerszámgépet. Eltalálhatják a kezelőt is MEGOLDÁS • Biztosítsa a forgácsok biztonságos eltávolítását a szerszámgépből • Csökkentse az előtolást, a sebességet, vagy váltson közepes geometriára, –PM Megjegyzés: Csak padló alatti szerszámgépeken fordul elő.

48

Túl nagy forgácsolóerők a túl nagy előtolás miatt KIHÍVÁS • A túl nagy előtolás nagyobb forgatónyomatékot ébreszt, mint amekkorát a surlódó hajtás át tud vinni. Ez leállítja a kereket, ami gyakran lapkatöréshez, anyagba harapáshoz és esetenként ahhoz vezet, hogy a lapka egy darabja beszorul a kerékbe. MEGOLDÁS • Használjon megfelelő előtolási sebességet • Használjon másik lapkát olyan fogásmélységgel, amely elég anyagot távolít el a törött lapka maradékának eltávolításához alacsony előtolással • Néha extrémebb módszerekre lehet szükség, köszörűszerszámmal Megjegyzés: Csak padló alatti szerszámgépeken fordul elő.

49

Megjegyzések

50

Vasúti kerekek esztergálása

Recommend Documents