高速动车组铝合金轴箱体一直依靠进口，轴箱体加工未形成标准工艺流程，工装、刀具及切削参数设置等还停留在理论阶段。“十一五”国家科技支撑计划中“高速列车关键材料及部件可靠性”课题对铝合金轴箱体国产化提出了要求。

铝合金材料热膨胀系数较大，温度及切削热对轴承孔等尺寸精度影响程度没有量化，该材料断屑不良会影响加工表面质量，铝屑缠绕刀具可造成机械手无法自动换刀。通过工艺准备，对验证材料进行加工试切，同时进行数控加工方面的系统研究，通过提高铝合金轴箱体加工精度，解决铝合金轴箱体批量生产所需的工装、刀具、切削参数设置、温度影响及断屑等问题，为后期铝合金轴箱体批量国产化生产提供技术依据。

通过试切验证，重点完成以下目标:①验证并选用合理的刀具及切削加工参数。②对工装的装夹方式进行验证，保证轴承孔形状位置公差。③验证环境温度、切削热对加工尺寸的影响，保证轴承孔最终尺寸符合图样要求。

1. 加工工艺

轴箱体如图1所示。

图1 轴箱体示意图

分析切削力、切削热及温度变化等因素对尺寸形变的影响，确定加工工艺如下。

（1）轴箱体、压盖拷料:双臂三维划线测量机整体拷料并划找正加工线。

（2）粗加工Ⅰ:立式加工中心按找正线铣轴箱体前后盖面，单边留量2mm，铣粗加工工装定位孔尺寸，铣小头侧端面至工艺定位尺寸。

（3）粗加工Ⅱ:立式加工中心按找正线铣压盖端面，单边留量2mm，铣压盖与轴箱体贴合面及减振器安装孔各部尺寸至图样要求。

（4）粗加工Ⅲ:卧式加工中心以粗加工工装定位孔定位，按找正线找正后夹紧工件，铣弹簧面、减振器座、排障器安装面各部，单边留量2mm。

（5）粗加工Ⅳ:组装压盖与轴箱体，立式加工中心铣柔性生产线一位精加工工装定位孔（轴承定位孔）、定位节点安装孔工艺定位尺寸。

（6）柔性生产线一工位精加工:以大轴承孔、定位节点安装孔及工艺定位尺寸面两面一销定位加工弹簧面、减振器座、排障器安装面、轴温检测座各部尺寸及工艺定位尺寸。

图2 轴箱体柔性生产线

（7）柔性生产线（见图2）二工位精加工:利用工件减振器安装孔短销定位，排障器安装面4个M20螺纹孔夹紧，以轴箱定位节点安装孔侧面为工艺定位面，加工轴承孔各部尺寸，压盖、前后盖各部尺寸。

2. 面铣刀刀片切削参数分析

在柔性生产线一工位加工轴箱体排障器安装面、弹簧面部位，选用φ 100mm面铣刀，主轴转速、进给速度相同， 改变切削深度、切削方式，利用TR100袖珍式粗糙度仪、PWB光学刀具校准仪及主轴负载显示验证不同角度刀片。当主轴转速n=660r/min、进给速度v f=520mm/min时，不同型号刀片切削数据如表1-表3所示。