Vasúti kerekek esztergálása

Átírás

1 ALKALMAZÁSI ÚTMUTATÓ Vasúti kerekek esztergálása Újraesztergálás és új kerekek esztergálása

2

3 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

4 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 Helyzetelemzés Bevált megoldások Hibakeresés 4

5 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

6 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 ER9 Nagy sebességű vonatok Kemény Magas Mérettűrési értékek Nagyon szigorú 6

7 Kerékméretek A különböző vonatoknak különböző típusú kerekekkel rendelkeznek, az átmérők hozzávetőlegesen mm között változnak: Metró: mm (15,7 25,6 col) Tehervonatok: mm (31,5 35,4 col) Nagy sebességű vonatok: 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

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

9 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

10 Függőleges esztergálás 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

11 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

12 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

13 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: Vasúti kerekek esztergálásához speciális ajánlat áll rendelkezésre, további információért lépjen kapcsolatba a helyi Sandvik Coromant képviselőjével. 13

14 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

15 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

16 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

17 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 Lapkák: RCMX Futófelület (járólap) Nyomkarima Forgácsolási adatok Művelet v c m/perc (láb/perc) f n, mm/ford (col/perc) Futófelület Nyomkarima 90 (295) 1,2 (0,047) 90 (295) 1,4 (0,06) 17

18 SIMÍTÁSI MŰVELET A futófelület és nyomkarima simítási művelete a kerék megfordítása előtt kerül elvégzésre. Felhasznált szerszámok Szerszámtartó: C10-PRSCL Lapka: RCMX Forgácsolási adatok Művelet v c m/perc (láb/perc) f n, mm/ford (col/perc) 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

19 SIMÍTÁSI MŰVELET 1. Az A a vezérszerszám, és ez munkálja meg a kerékvázat. Felhasznált szerszámok Szerszámtartó: C10-PRDCL Lapka: RCMX Ugyanaz a szerszámtartó és lapka alkalmazandó a perem és a kerékagy homlokmegmunkálásánál is. Felhasznált szerszámok Szerszámtartó: C10-PRDCL Lapkák: RCMX 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). B 2 A B 1 A 2 A 1 Forgácsolási adatok Művelet v c m/perc (láb/perc) f n, mm/ford (col/perc) A. Kerékváz B. Nyomkarima, homlokesztergálás C. Kerékagy, homlokesztergálás 100 (328) 0,8-1,4 (0,031-0,055) 100 (328) 1,4 (0,055) 35 (115) 1,5 (0,059) 19

20 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. A B 2 B 1 A 1 A 2 20

21 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 Adapter: C Lapka: SNMM Forgácsolási adatok Művelet v c m/perc (láb/perc) f n, mm/ford (col/perc) 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

22 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

23 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 esetén: Módosítsa az előtolási sebességet és használjon a hőnek ellenállóbb lapkaminőséget (P25 P15 K15) Váltson egy hőállóbb lapkaminőségre. Képlékeny alakváltozás Hő okozta repedések 23

24 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

25 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

26 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

27 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

28 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 ( 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

29 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

30 Autók Vonatok 30

31 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

32 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

33 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

34 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

35 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: 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

36 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. ISO P Kerék állapota Kevésbé kopott GC3015 Kerékállapot 1: A kevésbé kopott profilú kerekeket magasabb forgácsolási adatokkal lehet megmunkálni a maximális termelékenység érdekében. Használja a keményebb GC3015 minőséget. Kerék állapota GC4215 GC4325 Kerékállapot 2: Az elfékezett lapos felületekkel, felkeményedett karimával vagy hő által okozott repedésekkel rendelkező kopott kerekek nagy részének megmunkálásához a legjobb választás a GC4215. Kerékállapot 3: A súlyosabban károsodott kerekek megmunkálásához, illetve a kis sebességű gépekhez szívósabb szerszám szükséges, ezért ilyen esetekben a GC4325 minőség használandó. Erősen kopott 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

37 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

38 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

39 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. 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. h A nyomkarima magasság változása 39

40 TIPIKUS KOPÁSI FELTÉTELEK ÉS MEGOLDÁSOK 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). Lásd a bevált megoldásokat a 42. oldalon. Megoldás 2. lépés Az SH lapkaminőség az elsősorban ajánlott megoldás. Sebesség m/min, Használjon stabil geometriát (-PM vagy -22), amely megerősíti az élt. Próbálja meg aláesztergálni ezeket a részeket, ha lehetséges. NA 40

41 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: R Forgácsoló betét: R Lapka: CNMX PF Szerszámtartó: R Forgácsoló betét: R Lapka: CNMX PF Forgácsolási adatok v c m/perc (láb/perc) ( ) f n, mm/ford (col/perc) 0,5-1,5 (0,02-0,059) 41

42 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: R M Forgácsoló betét: R Lapka: LNMX PM Szerszámtartó: R M Forgácsoló betét: R Lapka: LNMX PM Szerszámtartó: R M Forgácsoló betét: R Lapka: LNMX PM Forgácsolási adatok v c m/perc (láb/perc) ( ) f n mm/ford (col/perc) 0,5-1,5 (0,02-0,059) 42

43 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: R M Forgácsoló betét: R Lapka: LNMX PR Szerszámtartó: R M Forgácsoló betét: R Lapka: LNMX PR Szerszámtartó: R M Forgácsoló betét: R Lapka: LNMX PR Szerszámtartó: R M Forgácsoló betét: R Lapka: LNMX PR Forgácsolási adatok Forgácsolási sebesség v c m/min (ft/min) 40 (130) Előtolás f n mm/ford (col/ford) 0,3-1,5 (0,012-0,059) OPTIMALIZÁLÁS Hosszabb éltartam: váltson egy hőállóbb lapkaminőségre (lásd a lapkaminőségek ajánló táblázatát a 36. oldalon) 43

44 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: R M Forgácsoló betét: R Lapka: LNMX PM Szerszámtartó: R M Forgácsoló betét: R Lapka: LNMX PM Szerszámtartó: R M Forgácsoló betét: R Lapka: LNMX PM Forgácsolási adatok Forgácsolási sebesség v c m/min (ft/min) 40 (130) Előtolás f n mm/ford (col/ford) 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

45 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

46 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) Síklapú területek Megjegyzés: Padló alatti és feletti szerszámgépeknél is előfordul. 46

47 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

48 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

49 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

50 Megjegyzések 50