無(wú)砟軌道是以混凝土或?yàn)r青砂漿取代散粒道砟而組成的軌道結(jié)構(gòu)型式，它具有軌道穩(wěn)定性高，剛度均勻性好，結(jié)構(gòu)耐久性強(qiáng)和維修工作量少等特點(diǎn)，對(duì)于高速鐵路較傳統(tǒng)的有砟軌道有更好的適應(yīng)性。我國(guó)對(duì)板式無(wú)砟軌道的研究是隨著對(duì)高速鐵路的研究不斷深入進(jìn)行的，高速鐵路軌道板不是普通的混凝土制品，由于軌道板生產(chǎn)所用混凝土的復(fù)雜性以及軌道板尺寸要求相對(duì)比較嚴(yán)格，承軌臺(tái)打磨精度必須保證鋼軌架設(shè)誤差不超過(guò)0.3毫米，因此對(duì)于工具制造行業(yè)提出了很高的要求，為了滿足博格式軌道板的加工，軌道板磨削專用金剛石砂輪的研究制造迫在眉睫。

　　軌道板加工專用砂輪的結(jié)構(gòu)形式及制造

　　對(duì)于高鐵用博格式軌道板的加工，所使用的設(shè)備大部分依賴進(jìn)口，近幾年，威海華東數(shù)控公司生產(chǎn)出了CRTSll型軌道板專用數(shù)控磨床，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。專用磨床所配砂輪規(guī)格φ550×H200×φ304，具體尺寸見(jiàn)圖1，軌道板表面粗糙度要求為Rz=50～70?m，磨削余量為2mm，由于軌道板承軌臺(tái)表面粗糙度要求不高而磨削余量較大，因此所使用的金剛石砂輪粒度選為：40-50#，砂輪基體采用20CrMo鋼鍛打處理，軌道板磨削專用砂輪的主要制作工藝過(guò)程

　　砂輪基體通過(guò)除油除銹以及表面絕緣等處理后，采用埋砂法進(jìn)行上砂操作，由于軌道板加工專用砂輪尺寸較大，形狀較為復(fù)雜，一般選擇分兩次上砂，首先鍍20°斜面和R9圓弧部分，然后鍍直徑525mm 的外圓部分，由于使用磨料較多，需采用特殊的護(hù)砂處理。制作過(guò)程中注意避免R9部分過(guò)多鎳瘤的產(chǎn)生。鍍后對(duì)表面清除毛刺、結(jié)瘤以及去除絕緣膠布或絕緣漆等，在稀鹽酸中浸泡幾分鐘，去掉銹斑，帶電放入光亮鍍槽中，鍍上一層光亮鎳，這樣整個(gè)砂輪的制作過(guò)程已經(jīng)完成。

　　為了保證砂輪的使用壽命，不僅要求把原料的選擇作為控制的主要對(duì)象，加工制造工藝也非常關(guān)鍵，上砂時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)砂輪磨削過(guò)程的性能具有一定的影響，在砂輪的生產(chǎn)過(guò)程中，主要考慮鍍層對(duì)金剛石的把持能力，以及鍍層是否有利于金剛石的磨削作用，鍍層太薄，結(jié)晶不致密，把持金剛石不牢固，金剛石容易脫落，砂輪壽命較低；但如果鍍層較厚，完全將金剛石覆蓋，金剛石就不能起磨削作用，磨削力較大，直接影響金剛石砂輪的使用，甚至無(wú)法使用,更容易造成被加工工件的報(bào)廢或存在潛在危害。一般應(yīng)該使金剛石粒徑的2/3嵌鑲在鍍層中，能夠充分發(fā)揮金剛石磨料的磨削作用。 電鍍金剛石砂輪根據(jù)其外表顏色判斷，如砂輪表面金黃則胎體金屬包鑲過(guò)少，如果砂輪表面發(fā)白，則胎體金屬包鑲過(guò)多，因此在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制加厚時(shí)間，使金剛石砂輪使用壽命達(dá)到相對(duì)理想的狀態(tài)。

    高鐵軌道板專用砂輪用于對(duì)博格板式軌道板的混凝土承軌臺(tái)進(jìn)行打磨，每塊軌道板長(zhǎng)6.45米、高20厘米、重約9.6噸，具體形狀見(jiàn)圖4，通過(guò)滾輪傳送將毛坯板輸送到加工工位，調(diào)平定位系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)應(yīng)力調(diào)平和夾緊定位，激光測(cè)量裝置進(jìn)行毛坯板承軌臺(tái)上關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)軌道板承軌臺(tái)的數(shù)控加工。軌道板專用加工磨床如圖5，經(jīng)過(guò)磨削后的軌道板能夠滿足線路的平順性、穩(wěn)定性、安全性等要求。

　　承軌臺(tái)的加工過(guò)程中，金剛石砂輪線速度為45m/s，金剛石砂輪使用過(guò)程中可能出現(xiàn)局部脫落、圓弧部分磨損較快、砂輪整體壽命不高（要求單片砂輪加工軌道板180個(gè)以上）等現(xiàn)象。針對(duì)上述局部脫皮現(xiàn)象，首先從基體的預(yù)處理工藝入手，嚴(yán)格控制基體的除油、除銹，對(duì)電鍍液去除雜質(zhì)，并調(diào)整電鍍液的PH值為5～5.5，基本避免了此現(xiàn)象的出現(xiàn)；對(duì)于砂輪圓弧部分磨損較快以及砂輪整體壽命不高的現(xiàn)象，通過(guò)采用圓弧部分上砂加厚，將已上好砂的電鍍砂輪從鍍槽中取出，除去浮砂，移至另一個(gè)電鍍槽中進(jìn)行電鍍加厚，但要嚴(yán)格控制砂輪加厚時(shí)間，完全能夠解決砂輪磨損較快的情況，因此只要對(duì)工藝過(guò)程嚴(yán)格控制，完全能夠避免砂輪使用過(guò)程中上述不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。 

 　　展望

　　2011年，高速鐵路預(yù)計(jì)將建成通車4715公里，按照每片砂輪加工200個(gè)軌道板計(jì)算，需要4000片砂輪，每片砂輪進(jìn)口需要2800美元，可節(jié)約外匯1000多萬(wàn)美元，另外供貨周期縮短，服務(wù)質(zhì)量也將大大提高。通過(guò)中國(guó)高速鐵路的發(fā)展和運(yùn)營(yíng)實(shí)踐表明，雖然還有一些問(wèn)題，但不可否認(rèn)高速鐵路的發(fā)展空間和潛力非常巨大，所以加工軌道板專用金剛石砂輪的用量將會(huì)越來(lái)越多，為了降低成本和提高金剛石砂輪的使用壽命，青銅結(jié)合劑金剛石工具或釬焊金剛石工具也有可能會(huì)應(yīng)用到高鐵軌道板的加工中來(lái)，可以預(yù)見(jiàn)，金剛石工具在新興行業(yè)（高鐵、風(fēng)能、太陽(yáng)能等）的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。