我國鐵路運輸高速重載發展的方向，對鐵道車軸質量要求越來越高。因此鐵道用車軸的生產工藝和裝備要求不斷提升。我廠是南車集團車軸生產的主要基地之一，車軸機加工生產線經過多次的技術改造，正逐步采用數控設備，目前數控機床已占50％以上。數控機床以其良好的加工穩定性和高柔性，極大地提高了我廠車軸的整體質量。但在近幾年中，通過數控加工出現的問題車軸也有不少，其中有RD2、RE2A、RD3A、出口越南、印尼等國車軸。這些問題軸大部分是由于栽刀或尺寸超差，而造成不應有的經濟損失。因此，分析探討數控加工中避免問題軸產生的方法具有一定的意義。

    1．數控加工中問題車軸產生原因分析

    (1)編程與操作習慣的影響  數控機床操作者一般有一定手工編程能力。編制車軸NC程序，無論其工藝還是數值計算都不復雜，因此編程較易上手。但往往不好的編程習慣或在機床操作上存有一些差異而引發誤動作。如果實際編程中，采用G50指令設定坐標系，先予執行，而后直接操作啟動用返參自動建立坐標系的程序(刀補后建立工件坐標系)，運行時則出現誤動作。這是由于此程序在G50設定值上進行了刀補偏置，而非原程序中相對返參自動坐標系。生產中，像這樣編程與操作習慣不同而造成產品報廢的例子，屢見不鮮。

    (2)設備故障的影響  數控機床縱然可靠性較高，但不注意加強維護，也會出故障，尤其是隱性故障。一般數控機床開機都要進行回零(即返參考點位置)，返參故障是機床常見故障之一。由返參考點引起的位置錯誤，只有在加工時才能發現。如果使用返參自動建立坐、標系，刀具補償設定工件坐標系進行編程，而機床又發生返參位置錯誤，工件栽刀事故就難以避免。我廠生產中也時有發生。這也是當前數控設備坐標軸逐步采用絕對編碼器的原因，從而使機床無須返參操作。

    (3)試加工與操作者水平的影響  我廠生產的車軸品種較多，生產批量大小也不同，NC編程時常是要現場手工編制。因此程序錄入錯誤有之，由于操作者水平不高或過于自信者有之，造成在程序調試運行中的誤動作時有發生。

    2．基于宏指令通用程序的編制

    (1)車軸(RD2、RE2等)通用NC程序實例  鐵道車軸幾何形狀一般基本相同，因此可以從編程的角度出發，使用變量，利用宏程序相同操作的可重復性和宏指令的算術、邏輯運算功能，編制NC通用程序，迎過程序控制的方法，來探討避免產生問題軸的途徑。我們依據上述分析，在實際生產中，以車軸軸身加工為例進行了編程嘗試，并以RD2貨車軸軸身加工任務為例 (如圖1)，進行說明。

    我廠的數控機床主要以FANUC-OTD系統為主。由于該系統版本早，面板沒有運算符編輯鍵；同時，現場也不具備與計算機通信的手段，因此只能應用A類宏程序，即用G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx或G65 Hxx P#xx Qxx Rxx輸入格式編制宏程序。指令中H代碼是基本指令，以實現算術和邏輯運算(如H01賦值、H02-H05為加減乘除運算法等)；P、Q、R地址后 “xx”指微米級數值；“#xx”是變量號。圖2是超路線簡圖，實例程序如下。

    O1111；主程序(RD2)

    N10 M43*(主軸掛擋位3)

    N20 MO3*

    N30 M98 O9990*

    N40 M98 O9995*

    N50 T0212*