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立（lì）式車床在公交車輛製動盤切（qiē）削加工中的應用

2016-10-27 來源：杭州市公共（gòng）交（jiāo）通集團有限公司作者：吳國江

隨著公交車輛製動器更多地采用盤式製動的形式，車輛的製動效果有了很大提高。車輛行駛一段時間，製動盤磨損有時會不均勻，盤麵出現凹凸不平現象，若（ruò）製動盤的厚度還沒（méi）有磨損到極限尺寸，隻要把製動（dòng）盤的平麵形狀（zhuàng）修複平整，仍可裝車使用。但是，修整加工大客車製動盤的專（zhuān）用設備國內很難找到，而用小車製動（dòng）盤切削機替代，則加工效（xiào）率低（dī），加工精度也不高。因此，我們一直想開發大客車製動（dòng）盤專用切削加工設備。經過努力（lì），我們終於在立式車床上成功開（kāi）發出加工（gōng）切削（xuē）大客車製動盤（pán）的功能。

1. 立式車床切削加工製動盤的開發改裝

用（yòng）小車製動盤切削機切削（xuē）加（jiā）工公交車的製動（dòng）盤，其切削機采用1．1千瓦電機，由於電機功率太小（xiǎo），切削量最大隻能達到0．1毫米，切削量設置大一點，電機就走不動，或切削時發生（shēng）設備共（gòng）振；製動盤夾持到芯軸前，先要用四個螺栓（shuān）固定（dìng）在一個定（dìng）位套上，然後定位套再（zài）安裝定位在芯軸上，這個過（guò）程操作時間長，中間環節多，定位的累積誤差大，製動盤的加工精度低；製動（dòng）盤是夾持懸掛在芯軸上的，製動盤（pán）重量較重，芯軸受重力會有彎曲，影響製動盤的加（jiā）工精（jīng）度；機床自重輕（qīng）(90公斤)，剛性小，工作時機床會有共振，製動盤加（jiā）工麵經常（cháng）會有雜亂花紋出（chū）現。針對這些（xiē）問題，我們將型號為（wéi）CX516的立式車床進行了（le）開發改裝。

CX615立式車床最大切削直徑630毫米，切削最大深度500毫米，主電機功（gōng）率7．5千瓦，重量3700公斤。車床的切削量為數字顯示，顯示精度為0．01毫米。

我們2012年改裝的用於切削（xuē）加工製動（dòng）鼓的（de）立式車床，同一台立式車床上既可切削加（jiā）工製動鼓又可切削加工製動盤，就要再對立式車床的進（jìn）給方向、夾工作台上已裝好了芯軸(圖1)，若要在具、刀架、刀具進（jìn）行改裝。

圖1

2.切削進（jìn）給（gěi）方向的可行性

立式車床要切削（xuē）製動盤首先要確定進給方向是否可行，我們原先（xiān）在切削製動鼓時進給方向是（shì）與芯軸平行的，即垂直方向。而切削製（zhì）動盤時（shí），立式車床的進（jìn）給方向應該是垂直（zhí）於芯軸，也就是進給方向要水平方向。

原理是當製動（dòng）盤1用（yòng）壓板4夾持在立式車床的工作台2上，製動盤（pán）的一個製動麵5是水平朝上（shàng）的（de），當工作台轉動帶動製動（dòng）盤旋轉，刀具3切削製動盤的製動麵5，刀具3水平方向進給時，可對整個平麵進行（háng）切削(圖2)。因此，加工切削製動盤，機床必須要有（yǒu）水平的進給方向。立式車床具有四個進給方向，即垂直上（shàng）、下和（hé）水平左、右，因此（cǐ）可以滿足切削（xuē）加工製動盤的要求。

3.夾具定位（wèi）方案

圖2切削加工製動盤，製動（dòng）盤直接夾（jiá）持在立式車（chē）床的工作（zuò）台（tái）2上，製動盤的定位麵與工作台貼合，再用壓板4壓住，工作台（tái）2轉動，刀具3進給切削製動盤1的製動麵5。製動麵5切削加工完成以後，再把（bǎ）製動盤1翻身，剛修正過的（de）製動麵5與工作台平麵貼合，然後，切削製動盤另一製動麵。但是，原先用於切削加工製動鼓（gǔ）的立式車床，工作台上已裝好（hǎo）了（le）芯軸，如（rú）按以上切削加工製動盤的方（fāng）法，原（yuán）先的立式車床製動鼓（gǔ）就（jiù）不能切削加工。保留原來的芯軸，又可以切（qiē）削加工製動盤，為此我們（men）再（zài）對製（zhì）動盤的結構進行分（fèn）析研究，發現製動（dòng）盤的中心有大孔，製動盤可穿過芯軸放到機床的工作台上，這樣，製動盤裝夾在有芯軸的立式車床上就可以實（shí）現（xiàn）。

具體方法是：製動盤5先穿過芯軸2放（fàng）在立（lì）式車床的工作台上，壓板4壓在製動盤5上，軸套3放在壓板4上麵，大螺母1通過壓緊軸套3從而壓緊壓板4，當（dāng）工（gōng）作台6旋轉時，製（zhì）動盤5與（yǔ）工作台6一起轉動，這樣就可（kě）以（yǐ）實現切削製動盤的工作（zuò）麵，如圖3所示。當（dāng）製動盤（pán）這一工（gōng）作麵加工好後，翻轉製動盤，再用同樣方法壓緊，切削加工另一個工作麵，這（zhè）樣就實現了在有芯軸的立式車床上切削加工製動盤。

4.刀架的確定與刀具的選用

原用於切削（xuē）加工製動鼓的立式車床，為了實現縱深（shēn）切削，我（wǒ）們把立式車床的標準刀架改成了細長刀架：長（zhǎng）250毫（háo）米，截麵60 X 60毫米的方形直杆刀架(圖4)。

從圖4看到，刀（dāo）具夾（jiá）在刀架上時，刀頭是朝向側麵的，這種（zhǒng）刀具方向隻能切削圓柱麵。為了解決在同一個刀架上，即可以切削加工圓柱麵，又可以加工（gōng）平麵，我們考慮（lǜ）還是用立式車床的標準刀架，因為標準刀架有三個刀具夾持（chí）槽，它（tā）可夾持垂直方向和水平方向的刀具。但由於立式車床標準刀架寬度為200毫米（mǐ），在切削加工製動鼓時，製動鼓中間有輪轂，輪轂與製動鼓中間隻有]00毫米的（de）空間距離（lí），刀架下行時會與製動鼓中間的輪轂幹涉。而切削加工製動（dòng）盤時，標準刀架在右側，不會與製動盤相幹涉，因此，標準（zhǔn）刀架切（qiē）削製動盤是沒問題的（de），但切削加工（gōng）製動鼓就（jiù）要用其它特殊尺寸的刀具。為了解決立式車床標準刀架能（néng）切削製動鼓的問題，我（wǒ）們采用加長車刀，車刀長300毫米，垂直夾持在標準刀架上，車刀伸出長度有200毫米，可切削深達200毫米的製動鼓（gǔ），為了加強長（zhǎng）車刀的剛性，我們加大了車刀的端麵尺寸，采用30 X 30端麵的車刀，這個尺（chǐ）寸剛好能（néng）放到標準立（lì）式車床的刀架槽內，刀具的強度應該滿足要求。

5.立式車床切削製（zhì）動盤、製動（dòng）鼓

立式車（chē）床安裝調試後，我們先車削加工了大客車的製動盤(圖（tú）5)，加工參數（shù）為：切削量（liàng）0．6毫米，轉速50轉／分，進給（gěi）量（liàng）30毫米／分。立式車床在這種參數下加工運轉平穩、噪音（yīn）小（xiǎo），無共振，加工麵線條均勻、細膩，一刀完成的加工（gōng）麵平麵度測量值為0．01毫米。

因為刀架、刀具與原先用於製動鼓切（qiē）削加工的有所不同，是（shì）否滿足切削製動（dòng）鼓的要求，我們進行製（zhì）動鼓的切削試（shì）驗加工（gōng）參數相同：切削量（liàng）0．6毫米，轉速50轉（zhuǎn）／分，進給量30毫米／分。立式車床加工運（yùn）行平穩、長車（chē）刀沒有發生抖動現象（xiàng），加工線條均勻、細膩，加工麵圓柱度測量值（zhí）為0．05毫米，完全滿足使用需要(圖6)。

6.立式車床與小車製動盤切（qiē）削機的性

能對比在同一台立式車床（chuáng）上切削加工製動鼓（gǔ）、製（zhì）動盤，不（bú）僅提高了設備利用率，而（ér）且生（shēng）產效率高，成本低，切削加工的製動盤（pán）精度高，與蹄片的（de）配合好，保證了應的製（zhì）動性能。我（wǒ）們開發改裝的立式車（chē）床切削加工製動盤相比小車（chē）製動盤（pán）切削機的性能優點見附表（biǎo）。

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