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針對刹車盤行業數控立式車床的定義與研發

2019-3-20 來源：沈陽優尼斯智能裝（zhuāng）備有限公司作者：周良

摘要: 文章簡述了數控立式（shì）車床在刹車盤行業應用的特點，以及針對刹車盤行業加（jiā）工特（tè）征，定義及研發一款具備行業針對性產品的過程。

關鍵詞: 刹車盤加工; 數控立式車床

1 、刹（shā）車盤車削設備概述

刹車盤是汽車製動係統的關鍵零件之一（yī）。成品刹（shā）車盤大致要經曆以下幾道（dào）工序: 鑄造-車削（xuē）-鑽孔-動平衡-清洗-終檢-打標-包裝等。刹車盤車削（xuē）設備目（mù）前（qián）已經曆經以下幾個階段: 普通車床階段，數控臥車階段，數控立車階段，未（wèi）來即將向自（zì）動化方向不斷發展（zhǎn）。普通車床由於效率低下，精（jīng）度不佳，現已基本（běn）隻存在於（yú）粗加工工（gōng）序; 數控（kòng）臥車從上個世（shì）紀（jì）九十年代中期逐步進入刹車盤行業市場，以效（xiào）率與精度（dù）的優勢成為了刹車盤精加工的主力產品。但由於臥車結構（gòu）限製，工人勞動強度較大（dà）。同時由於以一汽解放（fàng），北奔重型為代表的重卡企業輕量化進程不斷推進，大型刹車盤需（xū）求量不斷增（zēng）加，因此數控立車正逐漸成為刹車盤行業車床工序的主流需求。

與臥式車床相比，立式車床（chuáng）在刹車盤加工領域具有以下（xià）優勢:

(1) 加工（gōng）能力。目前國內鑄造水（shuǐ）平參差（chà）不（bú）齊，單邊最大切削量可達 3mm 以上。立車主軸扭矩明顯優於臥車，能夠適應大規格刹車盤對加工效率（lǜ）的要求。刹車（chē）盤零件重要的精度之一———製動麵對於安裝麵的跳動值（zhí），加工難度也隨著盤麵直徑。的增大而增大，其原因主要（yào）來自於工件自重對加工的影響。立車在擺脫自（zì）重不利影（yǐng）響的同時，利用（yòng）自重進行定位，確保了加工的穩定性。

(2) 上下料的勞動強度。臥（wò）車的結構決定了操作者必須單手進行上下（xià）料動作，勞動（dòng）強（qiáng）度極大。而（ér）立車便於操作者雙手上（shàng）下料，減輕一半（bàn）以上的勞動強度; 同時，立車裝卡卡緊或鬆開時（shí），由於（yú）卡具（jù）定位（wèi）麵對工件的支撐（chēng）作用，上料與卡緊( 或鬆開與下料) 可以分為兩個動作，減輕（qīng）勞動強度的同（tóng）時，也降低了操作難度。

(3) 更加適應自動化的發展（zhǎn）趨勢（shì）。立（lì）車占地麵積小，自動（dòng）線布局時更（gèng）加靈活; 立車的結構更便於布置（zhì）輔助（zhù）軸形式的雙刀精車（chē）機構，該機構（gòu）不僅增大了雙刀精車（chē）的加工範圍，也（yě）為刀具磨損（sǔn）的在線補償提供了（le）結構基礎。同（tóng）時，風（fēng）道盤（pán）由於裝卡時存在軸向位移，在自動化加工時，隻能利用立車或（huò）倒立車的形式確保加工的穩定性。

2 、針對行業（yè）產品的定義（yì）與研發

產品行業（yè）定位為 φ450 × 200mm 以內的刹車盤，材料為（wéi）HT250，硬度 209HB 左右。根據刹車盤加工特點（diǎn），計（jì）算得出機床參數及要點如（rú）下:

研發及設計過程結合通用型產品的設計經驗，主要分為以下順序進行（háng）:

(1) 主要參數（shù）確定。根據參數（shù）及技術要點（diǎn），確定使用 A2-8 主軸，前軸承使（shǐ）用雙列（liè）圓柱滾子軸承 + 推力（lì）角接觸球（qiú）軸承的形式，內徑 140mm; 後軸承使用雙列圓柱滾子軸承，內徑120mm; 選用 15 /18． 5k W，最高轉速 4000 轉主（zhǔ）電機，窄 V 帶（dài）傳動，降速比 1: 2; Z 軸行程 550mm，X 軸行程 350mm，兩軸快移20m / min。整機重量 7 噸以內，外形尺寸 1600 × 3500 × 2600mm以內。

(2) 方案設計。沿用經典的立柱式結構，減（jiǎn）輕移動部件（jiàn）重量。根據（jù）切削參數選擇導（dǎo）軌（guǐ）與絲杠規格並進行校核。確定兩軸采用 45 規格滾珠導軌，輔助軸采用 25 規格滾珠導軌（guǐ）; 兩軸采用（yòng） 40 規格 10 導程滾珠絲杠（gàng），固定-半固定的安裝方式（shì），W軸采用 25 規格 5 導程滾珠絲（sī）杠固定-自由的安裝方式。根據電機慣量匹配選擇電機規（guī）格，X 軸選用 3k W 伺（sì）服電（diàn）機，Z 軸選用4． 4k W 伺服電機（jī），W 軸選用 1． 8k W 伺服電機。主傳動采用 6根 5V15N 窄 V 帶實現（xiàn）降速。

(3) 方案細化。根據已確定的結構進行方案的細化，主要包括大型（xíng）鑄件的設計，功能部（bù）件（jiàn）的選擇，包括（kuò）液壓、潤滑、氣動、排屑係統（tǒng）等設計工作。

(4) 防護及電氣設計。例（lì）如根據行業技術需求，優化刀架防護設計，實現僅拆卸一件 5． 5kg 的防護罩即可進行刀架的日常保養與維修; 再（zài）拆卸（xiè）一件 6． 8kg 的防護罩即可（kě）進（jìn）行輔助軸部分的保養與（yǔ）維（wéi）修。(5) 輸出工程圖，編（biān）寫工藝文件並下發試製計（jì）劃

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