我国目前正在大力发展铁路运输,从长远看,发达的铁路运输能力对经济发展具有重要意义,在当前形势下加大铁路投资建设力度对拉动经济发展以及相关产业链的增长将发挥积极作用。但是,国内的铁路辙叉加工设备大多数依赖大型龙门铣床,兰州理工大学受企业委托,研究设计了一套辙叉加工的专用数控机床,试图实现低成本、高效率的辙叉生产。该课题是由课题组多人共同完成,本人所作的工作主要是完成机械系统的设计与研究。到目前为止,工程图已投入生产,本课题研究中产生的发明专利正在申报之中。根据厂家的要求和辙叉本身的特点,我们设计了两种铣床方案:第一方案为加工中心式辙叉铣床;第二方案为动力头组合式辙叉铣床。并对两种方案进行分析,选择动力头组合式辙叉铣床方案,本文对动力头式组合辙叉铣床进行详细的阐述:(1)动力头式组合辙叉铣床中数控分度转台具有数控、分度、定位、回转等功能,是实现辙叉加工自动化的关键装置之一。(2)动力头式组合辙叉铣床设计中的几个重要的装置:辙叉自动找正装置、辙叉装卸机械手装置、辙叉自动摆角基座、辙叉数控转位夹具是实现辙叉加工自动化的关键装置。本文对这几个装置的设计结构和工作过程进行了描述。(3)文中计算了铣削力、扭矩,并对其产生的影响进行分析,得出了铣床在加工过程中所受到的最大外力及扭矩。基于这些数据,对夹具的精度进行分析并研究设计夹具与之相关的结构,保证了辙叉加工时的稳定、高效。(4)对转台的基础件进了有限元分析,由于这种大型转台缺少可借鉴资料,文中对转台进行了有限元分析验证。由于转台体积大、受力复杂,所以通过有限元分析软件ANSYS对其进行模拟分析与计算,确定转台在受力状态下依然能够保证辙叉的加工精度与工作的稳定性。本课题在设计研究过程中,发现仍有许多方面需要进一步的深入研究,希望本课题的设计对辙叉产业化能起到一些参考价值的作用。