导　　师： 全燕鸣

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 为了保证列车运行的安全性,需要及时去除钢轨病害,钢轨铣磨车是一种采用成形铣刀盘和成形砂轮联合作业方式去除钢轨病害的在线修复设备。在钢轨铣-磨修复过程中伴随高的切削力和切削温度,易造成刀具磨损,降低铣-磨修复效率,甚至直接烧伤材料表面,使钢轨修复得不偿失。随着国内铁路建设的蓬勃发展,对钢轨铣磨车的需求量越来越大,迫切需要在钢轨铣-磨修复技术上取得关键性突破,完成自主研发,以打破国外垄断。为此,本文以钢轨铣-磨修复为研究对象,针对离线切削机床无法满足钢轨在线铣-磨实验条件的现状,以改善刀/工具磨损状况,提高铣-磨修复效率,防止钢轨铣-磨烧伤为目的,设计建造专用的钢轨铣-磨试验台对钢轨铣-磨修复过程中的切削力和切削温度展开研究。完成主要工作如下:(1)本文以60kg/m的热处理U71Mn钢轨材料为研究对象,开展U71Mn钢轨材料的基本物理力学性能测试,掌握钢轨材料的各项性能参数,在此基础上,对加工钢轨使用的刀具材料和刀具几何参数以及砂轮材质和砂轮粒度等进行分析选择。(2)根据钢轨在线铣-磨修复原理,以钢轨铣-磨实际应用工况为设计条件,设计建造专用的钢轨铣-磨试验台(含力、温度在线测试系统),并着重对铣刀盘和砂轮这两个关键部件进行设计,使之能模拟钢轨一次铣-磨成形,并能有效地在线监测到切削过程中的力和温度信号。(3)对钢轨铣-磨修复过程进行模拟实验,实验中监测钢轨切削力信号,掌握钢轨铣-磨修复时切削力变化规律,实验结果表明:铣削力随铣削速度的增加而减小,随铣削宽度和每齿进给量的增加而增加;磨削力随磨削速度的增加而减小,随进给速度和磨削深度的增加而增加。同时结合正交实验方法建立钢轨铣-磨过程中铣削力和磨削力数学模型,采用F检验法验证了模型线性相关性显著,并通

关 键 词： 钢轨 在线铣 磨修复 模拟实验 切削力 切削温度

领　　域： []