轨廓在线仿形铣削特性对轮轨接触应力的影响研究

基于轨廓在线仿形铣削原理,建立不同铣削速度和铣削深度下,铣削残余波纹的波长、波高、廓形偏差等铣削特征参数的计算模型,开展铣削特征参数理论计算及轨廓在线仿形铣削试验,证实理论计算与试验结果基本吻合。利用轨廓在线仿形铣削特征参数,进行轮轨接触应力仿真分析。研究表明,直径800 mm铣盘的铣削移动速度为300~1 000 m/h时,铣削后残余波长为3~12 mm,残余波高为0.01~0.03 mm,轮轨接触区域最大廓形偏差为±(0.11~0.19) mm;轴重为14、19、23 t时,铣削后轨顶面受到的最大轮轨接触Von Miss等效应力分别为1 002、1 079、1 139 MPa,超过理想标准轨廓相应受到的最大轮轨接触Von Miss等效应力为126、85、65 MPa。轨廓在线仿形铣削优选特征参数为铣削速度为600 m/h和铣削深度为0.4 mm。