不落輪車輪數控機床是地鐵車輛段車輛維修的主要設備之一, 和其他機電維修設備功能一樣, 為車輛的月修、定修、架修、大修服務。上海地鐵1 號線、廣州地鐵1 號線進口的不落輪數控機床均采用德國Hege nsc hei dt 公司產品。北京地鐵則采用青海重型機床廠與德國He ge nsc he idt 公司合作生產的產品。目前世界上生產不落輪數控機床比較著名的還有美國的S~公司; 此外, 歐洲的HOe sc h 公司和Tal 即公司在這一領域也占有一席之地。可以這樣說, 這幾家公司在生產車輛不落輪車輪成形機床方面, 融合了最現代化的技術, 代表了當今世界計算機數控切削機床的最高水平。

　　由于城市地鐵建設花費巨額財政支出, 所以一條地鐵線路在設備采購時不可能有較冗余的備用車輛, 這就要求車輛的周轉能力強。采用不落輪車輪數控機床, 在車輪維修時可不分解車體與轉向架, 而將整節車牽引到工作臺位上, 定位好即可加工, 因而可大大減少修整車輪的時間。使車輛的利用率提高。

　　不落輪車輪數控機床一般為下沉式, 在地面軌道下安裝(見圖1 ), 切削方式有銑削和車削兩種。對車輪進行切削的目的是使其最大程度地與標準輪形相一致, 以減少車輪磨損、減少行走噪音、避免車輛出軌, 保證乘客安全、舒適。

　　轉向架輪對踏面上的擦傷以及輪子磨損后直徑方向上狀態的不同和不一致性, 將造成輪對成形加工中的復雜性。為了最大程度地延長輪子的壽命, 就要最小程度地切削輪子, 同時還要恢復輪子的正確形狀。

　　美國Simmons 公司生產的不落輪銑削機床從19 4 6 年起就被世界各地廣泛使用, 其產品幾乎龔斷了北美市場。與車削工藝相比, 銑削加工可使車輪成型精度更高, 輪對找正時其精度就更高。因為它是以進給速度旋轉而不是以切削速度旋轉。在成型加工中產生很小的金屬碎屑可容易實現高度的自動化。由銑刀產生的高速切削保證了最高的生產效率。此種數控機床在切削過程中使用許多刀片,從而延長了刀具壽命, 降低了刀具成本。

　　該公司生產的T N94 C 型銑削數控機床的主要加工步驟可分為如下四步。

　　1、將車輛定位: 操作人員進行加工循環時先輸人車輛數據, 當輪對的定位越過數控機床的中心線時,數控機床的控制器會指示操作員按步驟進行操作。

　　2、整體式測量系統測量輪對, 確定輪子的磨損狀態: 測量系統確定輪對的圓周和輪子的直徑, 并沿輪子輪廓探測到不同的點確定輪廓磨損程度。根據測量結果, 控制器建議加工參數。但操作員在任何時候都可以改動有關參數。

　　3、根據測量結果, 計算機指示數控機床進行自動銑削加工: 在加工過程中控制器將顯示必要的技術數據, 主軸轉速和進給倍率可使有關切削參數被改變。

　　4、加工過的輪對再次被測量, 并且做出報告:使用外部終端, 報告可以被送到外部計算機或打印機上。根據此測量結果, 計算機自動計算指示數控機床加工, 達到所設定的參數要求。

　　銑削和車削是金屬切削加工的兩種不同方式,其目的是一致的。兩者的主要不同是: 前者采用多刀旋轉進給, 后者采用單刀往復進給。這樣切削加工出來的工件表面質量和工藝精度就有所不同。

　　現在Simmons 公司和Hegenscheidt 公司的產品為例, 就銑削與車削工藝進行比較(見圖2、3 ), 并列表說明(見表1 )。

　　通過以上簡短的比較, 結果很明顯。對車輪輪廓加工, 銑削技術遠遠優于車削技術。使用銑削機床, 可以達到

　　(1) 自動探測車輪直徑、輪廓和徑向跳動, 可以加工后再探測以求最佳質量控制。

　　(2) 具有更高的生產效率, 自動化程度高。

　　(3)經濟計算最小金屬切除量, 從而延長車輪的使用壽命。

　　(4)產生的輪廓表面平滑, 輪緣及踏面外形尺寸精確。確保輪對的絕對對齊以求近乎完善的相同直徑和輪圓度。

　　(5)操作安全簡單。操作員不用在機車車輛底部工作, 切屑易排除。

　　(6) 現代化的刀具嵌人技術大大降低了工具成本。因其設計結構簡單, 維修費用低, 從而比操作車削經濟上便宜。

　　(7) 比車削機床使用可靠經久耐用。所用計算機數據控制系統易于維護。