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針對偏（piān）薄型製動盤摩擦麵精（jīng）車存在的問題對車床的改（gǎi）進

2020-5-19 來源：龍泉青瓷寶劍技師學院景寧佘族自治縣（xiàn）縣作者：葉孟軍潘瑋

摘要：論（lùn）文淺析了偏薄（báo）型（xíng）製動盤在精車兩邊摩擦麵時存在的一些精度控製、生產效率（lǜ）等問題（tí），同時根據偏薄型製（zhì）動盤的技（jì）術要求（qiú），提出工藝改進，並對標準車床某些部（bù）件進行相（xiàng）應的改進，從而解（jiě）決（jué）精度控製難題，提高生產效率。

關鍵詞：製動盤；精車；車床；改進；精度；效率

1 、引言

汽車零配件作為汽車的重要組成部分，是汽車產業發展的基礎。隨著我（wǒ）國經濟和社會的發展，汽車消費特別（bié）是轎車消費日益大眾化，汽車配件行（háng）業（yè）也飛速發展起來，汽配行業在機械行業和國民經濟中站（zhàn）了很重要的地位，這就同時給機床行業帶來（lái）了極（jí）大的發展機遇（yù）。汽配零件的批量都很大，然而一般機床企業量產的標準型機床適用（yòng）範（fàn）圍廣泛，不隻針對（duì）某類零（líng）件而設計。因此為了保證加工質量和提高生產效率，對現有的（de）標準型機（jī）床進行某部件的小改進，以主（zhǔ）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，對提高（gāo）機床企業的行業競爭力及成本控製意（yì）義非凡。

汽車製動（dòng）盤就是汽車零配件的一種，是汽車中十分重要的（de）一個零件。汽車運（yùn）行時製動盤跟著輪轂高速轉（zhuǎn）動，刹（shā）車時利用製動盤與摩擦材料的摩擦，使（shǐ）汽車減速或停止運（yùn）動。日常汽車運行時，刹車動作非常頻繁（fán），如果不加工好製動盤的兩個摩擦麵（miàn），那麽摩擦材料的（de）損耗將會很大，刹（shā）車效果也必將受到影響，安全問題等都將不能保證（zhèng）。因此，製動盤的加工質量控製必須達到要求。

2、偏薄型（xíng）製動盤摩（mó）擦麵精車時存在（zài）的問題（tí）

2.1 製動（dòng）盤類零件的技術要（yào）求

大部分汽車製動盤形式均在 A、D 兩基準麵中有（yǒu）一麵為（wéi）定位安裝麵，B 基準圓柱軸心即為製動盤旋轉軸心，而（ér） C 基準有時候可做加工工藝基準。

偏薄類製動盤，兩摩擦麵（miàn）厚度尺寸（cùn） H 為 10mm 以下，而車削跨（kuà）度尺寸 L 則有 40～50mm。要求偏高的製動盤，P、Q 兩摩（mó）擦（cā）麵的平麵度要求在 0.01mm 以（yǐ）下，對 A、B 安裝基（jī）準（zhǔn）的跳動也均在 0.01mm 以（yǐ）下，且厚度尺寸 L 在同一（yī）徑向上的偏差不得大於 0.01mm，在同一圓周方向上的偏差不大於 0.003mm。

2.2 標準型車床精車偏薄型製動盤摩擦麵時（shí）存在的問題

對應於一般的標準型車床，精車此類零件，假設 A 基準麵為安裝麵，則一般是先將零件（jiàn）粗車、半精車完成，隻將兩摩擦麵（P 麵、Q 麵）、一安裝麵（A 基準麵）和一安裝定位孔（B 基準孔（kǒng））單麵 0.5mm 左右的餘量留給（gěi）精車（chē）。具體工藝為：靠實 D 基準麵，撐 ΦC 內孔定位，精車各麵，要求兩摩擦麵、安裝基準麵及安裝定位孔一次裝夾車出，對上述如此高的精度要求，在現有標準型車（chē）床（chuáng）上精車兩摩擦麵時，會因為零件本身剛性問題（tí），而很難達到所需的精度。當車刀車削（xuē） P 麵時，有一軸（zhóu）向力 F，對於偏薄類製動盤，軸向力（lì） F 足以引起影響製動盤精度的軸向形變量，而車（chē）削靠近圓周外側時的變形量（liàng）最大，車削靠軸線側時變形量較（jiào）小（xiǎo），從而導致 P 麵的平麵度、對安裝（zhuāng）基（jī）準的跳動、厚度尺寸在同一徑向上的跳動和在同一圓（yuán）周（zhōu）方向上的偏（piān）差，將（jiāng）很難達到要求的精度。同（tóng）樣，車削 Q 麵時，精度也難以保證。厚度尺寸 H 越小，車（chē）削跨度尺寸 L 越長，精度影響也將越大。

3 、工藝改進及對應加工設（shè）備的改進

3.1 對工藝中存在的問題進行改進

針對（duì）偏薄型（xíng）製動盤精（jīng）車 P、Q 兩麵時容易引起變（biàn）形的問題：車削 P 麵，有軸向力（lì） F 而引起製動盤向 Q 麵方向讓刀；而車削Q 麵時，有軸向力 F′而引起製動盤（pán）向 P 麵方向讓刀。當左右麵車削深度相近時，F≈F′，且（qiě）方向相反。要是兩邊同時車（chē）削，剛好可以抵消。因此考慮精車工藝改動，要求 P 麵和 Q 麵在同一（yī）圓周上（shàng）同時進行車削，其餘不變即可。為保證同時切削的深（shēn）度相同，即要求兩麵的餘量要（yào）相同（tóng），隻需在半精車時，控製同一批零件 P、Q 兩麵對（duì） D 基（jī）準麵的尺寸（cùn）控製（zhì）在一定的公差範圍內即可。

3.2 對標準（zhǔn）車床進行改進以適應新加工工藝的（de）需求

3.2.1 分（fèn）析（xī）新工藝對設備功能的需求及解決（jué）方法

①新工藝要求：P 麵和 Q 麵在同一圓周上同時進行切削。即兩把車（chē）刀同時（shí）對 P、Q 進行切削。考（kǎo）慮將標準車床刀架改（gǎi）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

點完成（chéng）車（chē）削，如果不讓刀而直接退刀回 A 點，將會導致車刀刀尖對兩摩擦麵拉傷，或者出（chū）現螺（luó）旋刀痕，對摩擦麵會造成破（pò）壞。因此，退（tuì）刀之前，應該先將某（mǒu）一把車刀讓開一小段距離，讓兩刀尖離開兩摩擦麵（miàn）一（yī）段距離後（hòu）再（zài）退刀。先讓車刀 T2 往 Z+方（fāng）向（xiàng），讓出 2s 的距離，再將刀架（jià）整體向（xiàng） Z+方向移動 s 的距離，即可實現順利退刀（dāo）。③讓（ràng）刀方（fāng）式：如果將刀具 T2 向 Z+方向（xiàng）平移一小段距離來實現讓刀，則需解決如下一些問題：T2 刀在（zài） Z軸方向上的定位問題、T2 刀（dāo）車削時的鎖（suǒ）緊問題、T2 刀具平移時產生間隙的防塵防屑問題、潤滑問題等都不能很好的解（jiě）決。T2 刀向 Z+方向平移 2s 距離，致使固定 T2 刀的刀座與固定T1 刀的刀座（zuò）之間（jiān）產生 2s 的（de）間隙，鐵屑（xiè）、灰塵等（děng）雜質很容易進入間隙從（cóng）而（ér）影（yǐng）響 T2 刀回程（chéng）後的 Z 軸方向上的定（dìng）位問題。T2刀的鎖緊（jǐn）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（yú） X 軸方向的軸線旋轉（zhuǎn）一個角度來實現讓刀（dāo），將能解決平移式讓刀難以解決的問題。在刀座上裝 T1 刀和一（yī）旋轉刀座，在（zài）旋轉（zhuǎn）刀座上再裝上 T2 刀。讓刀時隻需將 T2 刀旋轉θ 角度，從而使 T2 刀尖離開工件（jiàn）表（biǎo）麵一段距離 2s，即可實現順利讓刀。退刀後，轉回原始位置即可進行下（xià）次進（jìn）刀車削（xuē），定位精準（zhǔn），鎖緊方（fāng）向與切（qiē）削力方向一致，且不會產生任何定位間隙，防塵、防屑、潤滑問題也都得到解決。需要注意的是 T2 刀的旋轉角度 θ 必須要小（xiǎo）於刀具 T2 的後角 α0，以防讓刀時刀（dāo）杆與工件相碰。④車削厚度可調整性問題：為了適應（yīng）不同厚度製動盤的（de）車削，將 T2 刀與旋（xuán）轉刀座的連接鎖緊設計成有一定的可調範圍，即可（kě）滿足要求。⑤其他功能改進需求：除了加工兩摩擦麵，還需加工安裝麵（A 基準麵）和安裝定位（wèi）孔（B 基準孔），因此，還要（yào）再加一把內（nèi）孔端麵車刀來完（wán）成整個精車過程，考慮（lǜ）在橫溜板上加裝排刀座，以便新增一把或數把車刀來滿足加工需求[2]。

3.2.2 根（gēn）據需求改進標準型車床

根據上述分析，確（què）定（dìng）了對標準型車床改造的範圍內容和大（dà）體方案：即保持其餘各零部件不變，隻需將 X 向刀架改進為上述雙刀刀座加一（yī）排刀，然後將橫溜板進行對應改動即可。在整

體（tǐ）刀座上裝一把固定刀 T1，再（zài）裝一旋轉刀座，在旋（xuán）轉刀座（zuò）上裝一把可在（zài） Z 軸方向上有一定調整範圍的車刀 T2 即可（kě）。為保證旋轉刀座能夠旋轉自如（rú），在旋轉刀座兩端（duān）裝（zhuāng）推力球軸承和銅（tóng）質襯套，用圓螺母預緊，並在旋轉刀座上方增加兩潤（rùn）滑油孔，以降低摩擦係數，減少磨損，提高精度、穩定性和使用壽命。兩端加裝防塵（chén）蓋，有效防止塵屑進入。[3]在刀（dāo）架左端裝一（yī）隻單動型小液壓缸，工（gōng）作時小（xiǎo）液壓缸頂出，將杠杆頂向右端（duān）頂杆一側（cè）並鎖緊（jǐn）而使（shǐ） T2 刀處於切削位置；當讓刀時小液壓缸卸壓自動縮進，杠杆則由拉伸彈簧的拉伸而帶動（dòng）旋（xuán）轉刀座旋（xuán）轉，使 T2 刀旋轉至

讓（ràng）刀位置。當兩刀進行切削時，切削力的（de）相對於旋轉刀座是逆時針的（de）力矩（jǔ）作用，因此切削力不會影響旋轉刀座的鎖緊性能。

4 、改（gǎi）進前後加工質量、生產效率和設備生產

成本的對（duì）比將改進後的車床同標準型車床比較，很明顯改進後的加工工藝及設備能更好地保證製動盤兩摩擦麵的精度，且兩（liǎng）麵同時進行精車，節省了加工時間，大大提高了加工質量和生產效率。因為隻對車床刀架進行了改動，將標準車床的刀架換成上述刀架，而其他零部件均可借用量產標準機床，所以在（zài）設備生產成本上並未（wèi）有明顯增加。且經改動後的車床，不隻是單（dān）單針對汽車製動盤，對其他有相似要求的盤類零件同樣有很（hěn）高的適應（yīng）性和優越性。

5、結論

綜上所述，經過改進後的工藝和設備，大大提高了偏薄型製（zhì）動（dòng）盤摩擦麵精車時的加工質量、效率，最大限度的（de）壓低了設備生產的成（chéng）本，使機床企業從中（zhōng）獲得更大的經濟效益，對機床

企業的發展意義重大。

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