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針對（duì）刹車盤行業數控立式車床的定（dìng）義與研發

2019-3-20 來（lái）源：沈陽優尼斯智能裝備有限公司作者：周良（liáng）

摘要: 文章（zhāng）簡述了數控立式車（chē）床（chuáng）在（zài）刹車盤行業（yè）應用的特點，以及針對刹車盤行業加（jiā）工特征，定義及研發一款具備行業針對性產品的過程。

關鍵詞: 刹車（chē）盤加工; 數控立式車床

1 、刹車盤車削設備概述

刹（shā）車盤是汽車製動係統的關鍵零件之一。成品刹車盤大致（zhì）要經曆以下（xià）幾道工（gōng）序: 鑄造-車削（xuē）-鑽孔-動平衡-清洗-終檢-打標-包裝等。刹車（chē）盤車削（xuē）設備目前（qián）已經曆（lì）經以下幾個階段: 普通車床階段，數控臥車階段，數控（kòng）立車階段，未來即將向自動化方向不斷發（fā）展。普通車床由於效率低下，精度不佳，現已基本隻存在於粗（cū）加（jiā）工（gōng）工序; 數控臥車從上個世（shì）紀（jì）九十年代中期逐步進入刹車盤行業市場，以效率與精度的優勢成為了刹車盤精加工的主力產品。但由於臥車結構限製，工人勞動強度較大。同時由於以一汽解（jiě）放，北（běi）奔重型為代表（biǎo）的重卡企業輕量化進程（chéng）不斷推進，大型（xíng）刹車（chē）盤需（xū）求量不斷（duàn）增加，因此數控立（lì）車正逐漸成為刹車盤行業車床工（gōng）序的主流需求。

與臥式車床相比，立式車（chē）床在刹車（chē）盤加工領域具（jù）有以下優勢:

(1) 加工能（néng）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（zhóu）扭矩明顯優於臥車，能夠適應大（dà）規格刹車盤對加（jiā）工效率的要求。刹車盤零件重要的精度之一———製動麵對於安裝（zhuāng）麵（miàn）的跳動值，加工難度也隨著盤麵直徑（jìng）。的（de）增大而增大，其原因（yīn）主要來自於工件自重對加工的影響。立車在（zài）擺脫自重不利影響的同時，利用自重進行定位，確保了加工（gōng）的（de）穩定性（xìng）。

(2) 上下料的勞動強度。臥車的結構決定了操作者必須單手進行上下料（liào）動作，勞動強度極大（dà）。而立車便於操作者雙手上（shàng）下料（liào），減輕一半以上（shàng）的勞動強度; 同時，立車裝卡卡（kǎ）緊或鬆開時，由於卡具定位麵對（duì）工（gōng）件的支撐作用，上料與卡緊( 或鬆開與下料) 可以分為兩個動作，減輕勞動強度的同時，也（yě）降低了操作難度。

(3) 更加適應自（zì）動化的發展趨勢。立車占地麵積小（xiǎo），自動線布局時（shí）更加靈活; 立車的結構更便於布置輔助軸形式的雙刀精車機構，該機構不僅增大了（le）雙刀精車的加工範圍，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（jiā）工時，隻能利用立車或倒立車的形式確保加工的（de）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（gēn）據刹車盤加工（gōng）特點，計算（suàn）得出機床參數及（jí）要點如下:

研發及設（shè）計過程結合通用型產品的（de）設計經驗，主（zhǔ）要（yào）分為以下順序進（jìn）行:

(1) 主要參數確（què）定。根據參數及技術要點，確定使用（yòng） A2-8 主軸，前軸承（chéng）使用雙列圓柱滾子軸承 + 推力角接觸球軸承的（de）形式，內徑 140mm; 後軸承使用雙列（liè）圓柱滾子軸承，內徑120mm; 選用 15 /18． 5k W，最高轉速 4000 轉主電機，窄 V 帶傳動，降速（sù）比 1: 2; Z 軸行程 550mm，X 軸行程（chéng） 350mm，兩軸快移20m / min。整機重量 7 噸以內，外形尺寸 1600 × 3500 × 2600mm以內（nèi）。

(2) 方（fāng）案設計。沿用經典的立柱式結構（gòu），減輕移動（dòng）部件重量。根據切削參數選擇（zé）導（dǎo）軌（guǐ）與絲杠規（guī）格（gé）並進行校核。確定兩軸采用 45 規格滾珠導軌，輔助（zhù）軸采用 25 規格滾珠導軌; 兩軸采（cǎi）用（yòng） 40 規（guī）格 10 導程滾珠絲杠，固定-半固定的安裝方（fāng）式，W軸采用 25 規格 5 導程滾珠絲杠固定（dìng）-自由（yóu）的安裝方式。根據電機（jī）慣量匹配選擇電機規格，X 軸（zhóu）選用 3k W 伺服電機，Z 軸選用4． 4k W 伺服電（diàn）機，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（sù）。

(3) 方案細化。根據（jù）已確定的結構進（jìn）行方案的細化（huà），主要包括大（dà）型鑄件的設計，功能部件的選擇，包括液壓、潤滑、氣動、排屑（xiè）係（xì）統等設計工作。

(4) 防護及電氣設計。例如根據行業技術需求，優化（huà）刀架防護（hù）設計，實現僅拆卸一件 5． 5kg 的防護罩（zhào）即可進行刀架的日常保養與維修; 再拆卸一件 6． 8kg 的防護罩即可進行輔助軸部分的保養與（yǔ）維修。(5) 輸出工程圖（tú），編寫工（gōng）藝文件並下發試製（zhì）計劃

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