立式車床在（zài）公交車輛製動盤切削加工中的應用
2016-10-27 來源：杭州市公（gōng）共交通集團有（yǒu）限公司 作者： 吳國江
隨著公交車輛製動器更多地采用盤（pán）式製動（dòng）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（yún），盤麵出現凹凸不平現象，若製動盤的厚度還（hái）沒有磨損到極限尺寸，隻要把製動盤的平麵形狀修複平整，仍可裝車使用。但是（shì），修整加工大客車製動盤的專用設備國內很難找到，而用小車製動盤切（qiē）削機替代，則加工效率低，加工精度也不高。因此，我們一直想開發大客車製動盤專（zhuān）用切削加工設備。經（jīng）過努力，我們終於在立式車床上成功（gōng）開發出加工切削大客車（chē）製動（dòng）盤（pán）的功能。
1. 立（lì）式車床切削加工製動盤的（de）開（kāi）發改裝
用小車製動盤切削機切削加工公交（jiāo）車的製動盤，其切削機采（cǎi）用1．1千瓦電機，由於電機功率太小，切削量最大隻（zhī）能達到0．1毫米，切（qiē）削量設置（zhì）大一點，電機就走（zǒu）不動，或切（qiē）削時發生設備（bèi）共振；製動盤夾持到芯軸前，先要用四個螺栓固定在（zài）一個定（dìng）位套上，然後定位套再安（ān）裝定位在芯軸上，這個過程操作時間（jiān）長，中間（jiān）環節多，定位的累積誤差大，製動盤的加工精（jīng）度低；製動盤是夾持懸掛在芯軸上的，製動盤重量較重，芯軸受重力會有彎曲（qǔ），影響製動（dòng）盤的加工精度；機床自重輕(90公斤)，剛（gāng）性小，工作（zuò）時機床會有共振，製動盤加（jiā）工麵經常會有雜亂花紋（wén）出現。針對這些問題，我們將型號為CX516的立式車床進行了開發改裝。
CX615立式車床最大切削直徑630毫米，切削最大深度500毫（háo）米，主電機功率7．5千瓦，重量3700公斤。車床的切削量為數（shù）字顯示，顯示精度為0．01毫米（mǐ）。
我們2012年改裝的用於（yú）切削加工製動鼓的立式車床，同一台立式車床上既可切削加工製動（dòng）鼓又可切削加工製動盤，就要再對立式車（chē）床的進給方向、夾工（gōng）作台上已裝好了芯軸(圖1)，若要在具（jù）、刀架、刀具進（jìn）行改裝。
圖1
2.切削進（jìn）給方向的可行性
立式車床（chuáng）要切削製動盤首先要（yào）確定進給方（fāng）向是否可行，我們原先在切（qiē）削製動鼓時進（jìn）給方向是與芯軸平行的，即垂直方向。而切削製動盤時，立式車床的進給方向應該是垂直於芯（xīn）軸，也就是進（jìn）給方向要水平方向。
原理是（shì）當製（zhì）動盤1用壓板4夾（jiá）持在（zài）立式車床的工作台2上，製動盤的一個製動麵5是水平朝上的，當工作台轉動帶動製動盤旋轉，刀具（jù）3切削製動盤（pán）的製（zhì）動麵5，刀具3水（shuǐ）平方向進給時，可對整個平麵進行切削(圖2)。因此，加工切（qiē）削製動盤，機床必須要有水平的進給（gěi）方向。立式車床具有（yǒu）四個進給方向，即垂直上、下和水平左、右，因此可以滿（mǎn）足切削加工製動盤的要（yào）求（qiú）。
3.夾具定位方（fāng）案
圖2切削加工製動盤（pán），製動盤（pán）直（zhí）接夾持在立式車床的工作台2上，製動盤的（de）定位麵與工（gōng）作台貼（tiē）合，再用壓板4壓住，工作台2轉動，刀具3進給切削製動（dòng）盤1的製動麵（miàn）5。製動麵5切削加工完成以後，再把製動盤（pán）1翻身，剛修正過（guò）的（de）製動麵5與工作台平（píng）麵貼合，然後，切削製動盤另一製動麵。但（dàn）是，原先用於切削加工製動鼓的立式車床，工作台上已裝好了芯軸，如按以上切削加工製動盤（pán）的（de）方法（fǎ），原先的立式車床（chuáng）製動鼓就不能切削加工。保留原來的芯軸，又可以切削加工製動盤，為此我們再對製動（dòng）盤的結構（gòu）進行分析研究，發現製動盤的（de）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現。
具體方法是：製動盤5先穿過芯軸2放在立式車床的工作台上，壓板4壓在（zài）製動盤5上，軸（zhóu）套3放在壓板4上（shàng）麵，大螺（luó）母1通過壓緊軸套3從而（ér）壓緊壓（yā）板4，當工作台（tái）6旋轉時，製動盤5與工作台6一起轉動，這樣就可以實現切削（xuē）製（zhì）動盤（pán）的工作麵，如（rú）圖3所示。當製動盤這一工作麵加工好後，翻轉製動盤（pán），再用同樣方法壓緊，切削加工另一（yī）個工作（zuò）麵，這樣就實現了在有芯（xīn）軸（zhóu）的立式車（chē）床上切削加工（gōng）製動盤。
4.刀架（jià）的確定與刀（dāo）具的選用
原（yuán）用於切削加工製動鼓的立式車床，為了實現縱深切削（xuē），我們把立式車床的標準刀架改成了細長刀架：長250毫米，截麵60 X 60毫米（mǐ）的方形直杆刀架(圖4)。
從圖4看到，刀具夾在刀架上時，刀頭是朝向側麵的，這種（zhǒng）刀具（jù）方向隻能切削圓柱麵。為了解（jiě）決在同一個刀架（jià）上，即可以切削加工圓柱麵，又可以加工平麵，我們考慮（lǜ）還是用立式車床的標準刀架，因為（wéi）標準刀（dāo）架有三個刀具夾持槽，它可夾（jiá）持垂直方向和（hé）水平方向的刀具。但由於立式車床標準刀架寬度為200毫米，在切削加工製動鼓時，製動（dòng）鼓（gǔ）中間有輪轂，輪轂與（yǔ）製動（dòng）鼓中間隻有]00毫米的（de）空間距離，刀架下行時（shí）會（huì）與製動鼓中間的輪轂幹涉。而切削加工製動盤時（shí），標準刀架在右側，不會與製動盤相幹涉，因此，標（biāo）準刀架切削製動盤是沒問題的，但切削加工製動鼓就要用其它特殊尺（chǐ）寸（cùn）的刀具。為了解決立式車床標準刀架能切削製動鼓的問題，我（wǒ）們采用加（jiā）長車刀，車刀（dāo）長300毫米，垂直夾（jiá）持在標準刀架（jià）上，車刀伸出長度（dù）有200毫米，可切（qiē）削深達200毫米（mǐ）的製動鼓，為了（le）加強長車刀的剛性，我們加（jiā）大了車刀（dāo）的端（duān）麵尺寸，采用30 X 30端麵的車刀，這個尺寸剛好能放到標準立式車床的刀架槽內，刀具的強度應該（gāi）滿足要求。
5.立式車床切（qiē）削製動（dòng）盤（pán）、製動鼓
立式車床安裝調試後，我（wǒ）們先車削加工了大客車的製動盤(圖5)，加工參數為：切削量0．6毫米， 轉速50轉／分，進給量30毫米／分。立式（shì）車床在這種參數下加工運轉平穩、噪音小，無共振，加工麵線條均勻、細膩，一刀完成的加工麵平麵度測（cè）量值為0．01毫米。
因（yīn）為刀架、刀具與原（yuán）先用於製動鼓（gǔ）切削加工（gōng）的有所不同，是否滿足（zú）切削製動鼓的要（yào）求（qiú），我們進行製動鼓（gǔ）的切削試驗加工參數相同：切削量0．6毫米，轉速50轉／分，進給量30毫米／分。立式車床加工運行平（píng）穩、長車刀沒有發生抖動現象，加工線條均勻、細膩，加工麵圓柱度測量值為0．05毫米，完全滿足使用需（xū）要(圖6)。
6.立式車床與小車製動盤切削機的性
能對比（bǐ）在同一台立式車床上切削加工製動鼓、製動盤，不僅提高了設備利用（yòng）率，而且生產效（xiào）率高，成本低，切（qiē）削加工（gōng）的製動盤精度高，與蹄片的配合好，保證了應的製動性能。我們開發改裝的立式車床切削加（jiā）工（gōng）製動盤相比小車製（zhì）動盤切削機的性能優點見附（fù）表。
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