針對偏薄型製動盤摩擦麵精車存在的問題對車床的改進-數控機床市場（chǎng）網

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針對偏薄型製動盤摩擦麵精車存在的問（wèn）題（tí）對車床的改進

2020-5-19 來（lái）源：龍泉青瓷（cí）寶劍技師學（xué）院景寧佘族自治縣縣作者：葉孟軍潘（pān）瑋

摘要：論文（wén）淺析了偏薄型製動盤在精車（chē）兩邊摩擦麵（miàn）時存在的一些（xiē）精度控製、生產效率等問題（tí），同時根據偏薄型製動盤的技術要求，提出工藝改進，並對標準車床某些部件進（jìn）行相應的改進，從（cóng）而解決精度（dù）控製難題，提（tí）高生產效率。

關鍵詞：製動盤；精車；車床；改進；精度（dù）；效率

1 、引言（yán）

汽（qì）車零配件作為汽車（chē）的重要組（zǔ）成部分，是汽車產業發展的（de）基礎。隨著我國（guó）經濟和社會（huì）的（de）發展（zhǎn），汽車消（xiāo）費特（tè）別是轎車消費日益大眾化，汽車配件行業也飛速發展起來，汽配（pèi）行（háng）業在機械行業和（hé）國民經濟中站了很重（chóng）要的地（dì）位，這（zhè）就同時（shí）給機床行業帶來了極大的（de）發展機（jī）遇（yù）。汽配零件的批量都很大，然而（ér）一般機床企業量產的標準（zhǔn）型機床適用範（fàn）圍廣泛，不（bú）隻針對某類零件而設計（jì）。因此為（wéi）了保證加（jiā）工質量和提高生產效率，對現有的標準型機床進行某部件的小（xiǎo）改進，以主動去適應汽配中某類零件的加工，從而提高加工精度及生產效益（yì），對提高機床企業的行業競（jìng）爭力及成本控製意義非凡。

汽車製動盤（pán）就（jiù）是汽車零配件的一種（zhǒng），是汽車中十分重要的一個零件。汽車運行時製動（dòng）盤跟著輪轂高速轉動，刹車時利用製動盤（pán）與摩擦材（cái）料的摩擦，使汽車減速或停（tíng）止運動。日常汽車運行（háng）時，刹車動作非常頻繁（fán），如果不加工好（hǎo）製動盤的（de）兩個摩擦麵，那麽摩擦材料的損耗將會很大，刹（shā）車效果也必將受到影響，安全問題等（děng）都將不能保證。因此，製動盤（pán）的加工質量控製（zhì）必須（xū）達到要求。

2、偏薄（báo）型製動盤摩擦麵精車時存在的問題

2.1 製動盤類零件的技術要求（qiú）

大部分汽（qì）車製動（dòng）盤形式均在 A、D 兩基準（zhǔn）麵中有一麵（miàn）為定位安裝麵，B 基準圓柱軸心即為製動盤旋轉軸（zhóu）心，而 C 基（jī）準有時候（hòu）可做加工工藝基準。

偏薄類製動盤，兩摩擦麵厚度（dù）尺寸 H 為 10mm 以下，而車削跨度尺寸 L 則有 40～50mm。要求偏高的製動盤（pán），P、Q 兩摩擦麵的平麵度要求在 0.01mm 以下，對 A、B 安裝基（jī）準的跳動也均在 0.01mm 以下，且厚度尺寸 L 在同一徑（jìng）向上的偏差不得大於 0.01mm，在同一圓周方向上的偏差不大（dà）於 0.003mm。

2.2 標（biāo）準型車床精車偏薄型製（zhì）動盤摩擦（cā）麵時存（cún）在的問題

對應於一般的標準型車床，精車此（cǐ）類零件，假設 A 基準（zhǔn）麵為安裝麵，則一般是先將零件粗車、半精車完成，隻將兩摩擦麵（miàn）（P 麵、Q 麵）、一安裝麵（A 基準麵）和一安裝定位（wèi）孔（B 基準孔）單麵 0.5mm 左右（yòu）的餘量留給精車。具體工藝為：靠實 D 基準麵，撐 ΦC 內孔（kǒng）定（dìng）位，精（jīng）車各麵，要求兩（liǎng）摩擦麵、安裝（zhuāng）基（jī）準麵及安裝定位（wèi）孔一次裝夾車出，對上述如（rú）此高的（de）精（jīng）度要（yào）求，在現有標準型車床上精車兩摩擦麵時（shí），會因（yīn）為零件本身剛性問題，而很難達到所需的精度。當車刀車削 P 麵時，有一軸向力 F，對於偏薄類製（zhì）動盤，軸向力 F 足以引起影響製動盤精度的軸向形變量，而車削靠（kào）近（jìn）圓周外側時的變形量最大，車削靠軸線側時變形量較（jiào）小，從而導致 P 麵的平麵（miàn）度、對安（ān）裝基（jī）準的跳（tiào）動、厚度尺寸在同一徑向上的跳動和在同一圓周方向上的偏差，將很難達到要求的精度。同樣，車削（xuē） Q 麵時，精度也難以保證。厚度尺寸 H 越小，車削跨度尺寸（cùn） L 越長，精度影響也將越大。

3 、工藝（yì）改進及對應加工設備的改（gǎi）進

3.1 對工藝中存在的問題進行改進

針（zhēn）對偏薄型製動盤精車 P、Q 兩麵時容（róng）易引（yǐn）起變形的問題：車削 P 麵，有軸向力 F 而引起製動盤向 Q 麵方向（xiàng）讓刀（dāo）；而車削（xuē）Q 麵時，有軸向力（lì） F′而引起製動盤向 P 麵方向讓刀。當左（zuǒ）右麵車削深度相近（jìn）時（shí），F≈F′，且方向相反。要（yào）是兩邊同（tóng）時車削，剛好可以抵消。因此考慮精車工藝改（gǎi）動，要求 P 麵和 Q 麵在同一（yī）圓周上同時進行車削，其餘不變即（jí）可。為保證同時切削的深度（dù）相同，即要求兩麵的餘量（liàng）要相同，隻需在半（bàn）精車時，控製同一批零件 P、Q 兩（liǎng）麵對 D 基準麵的尺寸控製在一定的公差範圍內即可。

3.2 對標準車床進行（háng）改進以適應新加（jiā）工工藝的（de）需求

3.2.1 分析新工藝對設備功能的需求及解決方法

①新工藝要（yào）求：P 麵和 Q 麵（miàn）在同一圓（yuán）周上同（tóng）時進行切削。即兩把車刀（dāo）同時對 P、Q 進行切削。考慮將標準車床刀架改為特製刀架，裝兩把刀同時切削。②退刀問題：從 A 點車削至 B

點完（wán）成車削，如果不讓刀而直接退刀回 A 點，將（jiāng）會導致車刀刀尖對兩摩擦麵拉傷，或者出現螺（luó）旋刀痕，對摩擦麵會造成破壞（huài）。因此，退刀之前，應該先將某一把車刀（dāo）讓開一小段距離，讓兩刀尖離開兩摩擦麵一段距離後再（zài）退刀。先讓車刀 T2 往（wǎng） Z+方向，讓出 2s 的距離，再將刀架整體向 Z+方（fāng）向移動 s 的距離，即可實現順利（lì）退刀。③讓刀方式：如果將刀具 T2 向 Z+方向平（píng）移一小（xiǎo）段距離來實現讓刀，則需解決（jué）如（rú）下一些問題：T2 刀在 Z軸方向（xiàng）上（shàng）的定位問題、T2 刀車削時的鎖緊問題、T2 刀具（jù）平移時產（chǎn）生（shēng）間隙的防塵防屑問題、潤滑問題等都不（bú）能很好（hǎo）的解決。T2 刀向 Z+方向平移 2s 距離，致使固定 T2 刀的刀座與固（gù）定T1 刀的刀座之間產生 2s 的間隙，鐵屑、灰塵等雜質很容易進入間隙從而影響 T2 刀回程後的 Z 軸方向上的定位問題。T2刀的鎖緊問題及滑動麵的潤滑問題也比較棘手[1]。因此考慮將T2 刀沿平行於 X 軸方向的軸線旋轉一個角度來實現讓刀，將能解決平移式讓刀難以解（jiě）決的問題。在刀座上裝 T1 刀和一旋（xuán）轉刀座，在旋轉刀座上再裝（zhuāng）上 T2 刀。讓刀時隻需將 T2 刀旋轉θ 角度，從而使 T2 刀尖離（lí）開工件表麵（miàn）一段距離 2s，即可實現順利讓刀。退刀後，轉回原始位置即可進行下次進刀車削，定位精準，鎖緊方向（xiàng）與切削力方向一致（zhì），且不會產生任何定位間隙（xì），防塵、防屑（xiè）、潤滑問題也都得到解決。需要注意的是 T2 刀的旋轉角度 θ 必須（xū）要小於刀具 T2 的後角 α0，以防讓刀時刀杆與工件相碰。④車削厚度可調整（zhěng）性問題：為了（le）適應不同厚度製動盤的車削，將 T2 刀與旋轉刀座的連接鎖緊設計成（chéng）有一定的可調範圍，即可滿足要求。⑤其他功能改進需求：除了加工兩摩擦麵（miàn），還需加工安裝麵（A 基（jī）準（zhǔn）麵）和安（ān）裝定位孔（B 基準孔），因（yīn）此，還要再加一把內孔端麵車刀來完成（chéng）整個精車（chē）過程，考慮在橫溜板上加裝（zhuāng）排刀座，以便新增一把或數把車刀來滿足加工需求（qiú）[2]。

3.2.2 根據需求改進標準型車床

根據上述分（fèn）析，確定了對標準（zhǔn）型車床改（gǎi）造的（de）範圍內容和（hé）大體方案：即保持其餘各零部（bù）件不變，隻（zhī）需將 X 向刀架改進為上述（shù）雙刀刀座加一排刀，然後將（jiāng）橫溜板進行對應改動即可。在整

體刀座（zuò）上裝一（yī）把固定刀 T1，再裝一旋（xuán）轉刀座（zuò），在旋轉刀座上裝（zhuāng）一把可在（zài） Z 軸方向上（shàng）有（yǒu）一（yī）定調整範（fàn）圍的車刀 T2 即可。為保證旋轉刀座能夠旋轉自如，在（zài）旋轉刀座兩端裝推力球軸承和銅質襯套，用圓螺母預緊（jǐn），並在旋轉刀座上方增（zēng）加（jiā）兩潤滑（huá）油孔，以降低（dī）摩擦係數，減少（shǎo）磨損，提高精（jīng）度、穩定性和使用壽命（mìng）。兩端加裝防塵蓋，有效防（fáng）止塵屑進入。[3]在刀架左（zuǒ）端裝（zhuāng）一隻單動型小液壓缸，工作時小液壓缸頂出，將杠杆頂向右（yòu）端頂杆一（yī）側（cè）並鎖緊而使 T2 刀處於切削位（wèi）置；當讓刀時小液壓缸卸壓自動縮進，杠杆則由（yóu）拉伸彈簧的拉伸而帶動旋轉刀座旋轉，使 T2 刀旋轉至

讓刀位置。當兩刀進行（háng）切削時，切（qiē）削力的相對於（yú）旋轉刀（dāo）座是（shì）逆時針的力矩（jǔ）作用（yòng），因此切削力不會影響旋轉刀座的鎖緊性能。

4 、改進前後加工質量、生產效率和設備（bèi）生產

成本的對比將改進（jìn）後的車床同標（biāo）準型車（chē）床比較，很明顯改進後的加工工藝（yì）及設備能更好地（dì）保證製（zhì）動盤兩摩（mó）擦麵的精度（dù），且兩麵同時進行（háng）精車，節省了加工時間，大大提高了（le）加（jiā）工質量和生產效率。因為隻對（duì）車床刀架進行了改動，將標準車床的刀架換成上述（shù）刀架，而其他零部件均可（kě）借用量產標準機床，所以在設備生產成本上並未有明（míng）顯增加。且經（jīng）改動（dòng）後的車床，不隻是單單針對（duì）汽車製（zhì）動盤，對其他有相似要求的盤類零件同樣有很高的適應性和優越性。

5、結論（lùn）

綜上所述，經過改進後的工藝和設備，大大提高了偏薄型製動盤摩擦麵精車時的加工質量、效率，最大限度的壓低了設備生產的成本（běn），使機床企業（yè）從中獲（huò）得更大的經濟效益（yì），對機床

企（qǐ）業的發展意義重大。

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