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（ní）斯智能裝備有限公司 作（zuò）者：周良
摘 要: 文章簡述了數控立式車床在刹（shā）車盤行業應用的（de）特點，以及針對刹（shā）車盤行業加（jiā）工特征，定義及研發一款具備行（háng）業針對性產品的（de）過程。
關鍵詞: 刹車盤加工（gōng）; 數控立式車床
1 、刹車盤車削設備概述
刹車盤是汽車製動係統的關鍵零件之（zhī）一。成品刹（shā）車（chē）盤大致要經曆以下（xià）幾道工序: 鑄造-車削-鑽孔-動平衡-清洗-終檢-打標-包裝等。刹車盤車削設備目前已經曆經以（yǐ）下幾個階段: 普通車床階段，數（shù）控臥車階段，數控立車階段，未來即將向自動化方向不斷發展。普通車床由於效（xiào）率低下，精度不佳（jiā），現已基本隻存在於粗（cū）加工工序; 數控臥車從上個世紀（jì）九十年代中期逐步進入刹車盤行業市場（chǎng），以效（xiào）率與精度的優勢成（chéng）為了刹（shā）車盤精加工的主力產品。但由於臥車結構限製，工（gōng）人（rén）勞（láo）動強度較大。同時由於以（yǐ）一汽解放，北奔重（chóng）型為代表的重卡企業輕量化進程不斷推進，大型刹車（chē）盤需求量不斷增加，因此數控立車正逐漸成（chéng）為刹車盤行業車床工序的主流需求。
與臥式車床相比，立式車床在刹車盤加工領域具有以下優勢:
(1) 加工能力。目前國內鑄造水平參差不齊，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（pán）對加工效（xiào）率（lǜ）的要求。刹車盤（pán）零件重要的精度（dù）之一———製動麵對於（yú）安裝麵的跳動值，加工難度也隨著（zhe）盤麵直徑。的（de）增大而增大，其原因主要來自於工件自重對加工的影響。立車在擺脫自重不（bú）利影響的同時，利用自重進行定位（wèi），確（què）保了（le）加工的穩定性。
(2) 上下料的勞動強度。臥車的（de）結構決定了操作者必（bì）須單手進行上下料動作，勞動強度極大。而立車便於操作者雙手上下料（liào），減輕一（yī）半（bàn）以（yǐ）上的勞動強（qiáng）度; 同時，立車裝卡卡緊或鬆開時，由於卡具定位麵（miàn）對工件的支撐作用，上料（liào）與卡緊( 或鬆開與下料（liào）) 可以（yǐ）分為兩個動作，減輕勞（láo）動強度的同時，也降低了操作難度。
(3) 更加適應自動化的發展趨勢。立車占地麵積小，自動線布局時更加靈活; 立車的結構更（gèng）便於布置輔助軸形式的雙刀精車機構，該機（jī）構不僅增大了雙刀精車的（de）加工範圍，也為刀具磨損的在線補（bǔ）償提供了結構基礎。同時，風道盤由於裝卡時存在軸向位移，在自動化加工時，隻（zhī）能利用（yòng）立車或倒立車的形式確保加工的穩定性。
2 、針對行業產品的定義與研發
產品行業定位為 φ450 × 200mm 以內的刹車盤，材料為HT250，硬度 209HB 左右。根據刹（shā）車盤（pán）加工特點，計（jì）算得出機床參數（shù）及要點如下:
研發及設計過程結合通用型產品的設計經驗，主要（yào）分為以下順序進行:
(1) 主要參數確定。根據參數及技術要點，確定使用 A2-8 主（zhǔ）軸，前軸承使用雙列圓柱滾子軸承 + 推（tuī）力角接觸球軸承的形式，內徑 140mm; 後軸承使用雙列圓（yuán）柱滾子軸承，內徑（jìng）120mm; 選用 15 /18． 5k W，最高轉速 4000 轉主電機，窄 V 帶傳動，降速比 1: 2; Z 軸行程 550mm，X 軸（zhóu）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（de）立柱式結構，減輕移動（dòng）部件重量。根據切削參數選擇導軌（guǐ）與絲杠規格並進行校核。確定兩軸采用 45 規格（gé）滾（gǔn）珠導軌，輔（fǔ）助軸采用 25 規格滾珠導軌; 兩軸采用 40 規格 10 導程滾珠絲杠，固定-半（bàn）固定的安裝方式，W軸采用 25 規格 5 導程滾珠絲杠固定-自（zì）由的安裝方式。根據電機（jī）慣量匹配選擇電機規格，X 軸選用 3k W 伺服電機，Z 軸選用4． 4k W 伺服電機，W 軸選（xuǎn）用 1． 8k W 伺服電機。主傳動采用 6根（gēn） 5V15N 窄（zhǎi） V 帶實現降速。
(3) 方案細化。根（gēn）據已確（què）定（dìng）的結構進行方（fāng）案的細化，主（zhǔ）要包括大型鑄件的（de）設計，功能部件的選擇，包括液壓、潤滑、氣動、排屑（xiè）係統等設計（jì）工作。
(4) 防護及電（diàn）氣設計。例如根據行（háng）業（yè）技術需求，優化刀（dāo）架防護設計，實現僅拆卸一件 5． 5kg 的防護（hù）罩即可（kě）進行刀架的日（rì）常保養與維修; 再（zài）拆卸一件 6． 8kg 的防護罩即（jí）可進行輔助軸部分的保養與維修。(5) 輸出工程圖，編寫工藝文件並下發試製計劃
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