摘要:文章簡述了數(shù)控立式車床在剎車盤行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)，以及針對(duì)剎車盤行業(yè)加工特征，定義及研發(fā)一款具備行業(yè)針對(duì)性產(chǎn)品的過程。

關(guān)鍵詞:剎車盤加工;數(shù)控立式車床

1、剎車盤車削設(shè)備概述

剎車盤是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵零件之一。成品剎車盤大致要經(jīng)歷以下幾道工序:鑄造-車削-鉆孔-動(dòng)平衡-清洗-終檢-打標(biāo)-包裝等。剎車盤車削設(shè)備目前已經(jīng)歷經(jīng)以下幾個(gè)階段:普通車床階段，數(shù)控臥車階段，數(shù)控立車階段，未來即將向自動(dòng)化方向不斷發(fā)展。普通車床由于效率低下，精度不佳，現(xiàn)已基本只存在于粗加工工序;數(shù)控臥車從上個(gè)世紀(jì)九十年代中期逐步進(jìn)入剎車盤行業(yè)市場，以效率與精度的優(yōu)勢成為了剎車盤精加工的主力產(chǎn)品。但由于臥車結(jié)構(gòu)限制，工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大。同時(shí)由于以一汽解放，北奔重型為代表的重卡企業(yè)輕量化進(jìn)程不斷推進(jìn)，大型剎車盤需求量不斷增加，因此數(shù)控立車正逐漸成為剎車盤行業(yè)車床工序的主流需求。

與臥式車床相比，立式車床在剎車盤加工領(lǐng)域具有以下優(yōu)勢:

(1)加工能力。目前國內(nèi)鑄造水平參差不齊，單邊最大切削量可達(dá)3mm以上。立車主軸扭矩明顯優(yōu)于臥車，能夠適應(yīng)大規(guī)格剎車盤對(duì)加工效率的要求。剎車盤零件重要的精度之一———制動(dòng)面對(duì)于安裝面的跳動(dòng)值，加工難度也隨著盤面直徑。的增大而增大，其原因主要來自于工件自重對(duì)加工的影響。立車在擺脫自重不利影響的同時(shí)，利用自重進(jìn)行定位，確保了加工的穩(wěn)定性。

(2)上下料的勞動(dòng)強(qiáng)度。臥車的結(jié)構(gòu)決定了操作者必須單手進(jìn)行上下料動(dòng)作，勞動(dòng)強(qiáng)度極大。而立車便于操作者雙手上下料，減輕一半以上的勞動(dòng)強(qiáng)度;同時(shí)，立車裝卡卡緊或松開時(shí)，由于卡具定位面對(duì)工件的支撐作用，上料與卡緊(或松開與下料)可以分為兩個(gè)動(dòng)作，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，也降低了操作難度。

(3)更加適應(yīng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢。立車占地面積小，自動(dòng)線布局時(shí)更加靈活;立車的結(jié)構(gòu)更便于布置輔助軸形式的雙刀精車機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)不僅增大了雙刀精車的加工范圍，也為刀具磨損的在線補(bǔ)償提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。同時(shí)，風(fēng)道盤由于裝卡時(shí)存在軸向位移，在自動(dòng)化加工時(shí)，只能利用立車或倒立車的形式確保加工的穩(wěn)定性。

2、針對(duì)行業(yè)產(chǎn)品的定義與研發(fā)

產(chǎn)品行業(yè)定位為φ450×200mm以內(nèi)的剎車盤，材料為HT250，硬度209HB左右。根據(jù)剎車盤加工特點(diǎn)，計(jì)算得出機(jī)床參數(shù)及要點(diǎn)如下:

研發(fā)及設(shè)計(jì)過程結(jié)合通用型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，主要分為以下順序進(jìn)行:

(1)主要參數(shù)確定。根據(jù)參數(shù)及技術(shù)要點(diǎn)，確定使用A2-8主軸，前軸承使用雙列圓柱滾子軸承+推力角接觸球軸承的形式，內(nèi)徑140mm;后軸承使用雙列圓柱滾子軸承，內(nèi)徑120mm;選用15/18．5kW，最高轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)主電機(jī)，窄V帶傳動(dòng)，降速比1:2;Z軸行程550mm，X軸行程350mm，兩軸快移20m/min。整機(jī)重量7噸以內(nèi)，外形尺寸1600×3500×2600mm以內(nèi)。

(2)方案設(shè)計(jì)。沿用經(jīng)典的立柱式結(jié)構(gòu)，減輕移動(dòng)部件重量。根據(jù)切削參數(shù)選擇導(dǎo)軌與絲杠規(guī)格并進(jìn)行校核。確定兩軸采用45規(guī)格滾珠導(dǎo)軌，輔助軸采用25規(guī)格滾珠導(dǎo)軌;兩軸采用40規(guī)格10導(dǎo)程滾珠絲杠，固定-半固定的安裝方式，W軸采用25規(guī)格5導(dǎo)程滾珠絲杠固定-自由的安裝方式。根據(jù)電機(jī)慣量匹配選擇電機(jī)規(guī)格，X軸選用3kW伺服電機(jī)，Z軸選用4．4kW伺服電機(jī)，W軸選用1．8kW伺服電機(jī)。主傳動(dòng)采用6根5V15N窄V帶實(shí)現(xiàn)降速。

(3)方案細(xì)化。根據(jù)已確定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行方案的細(xì)化，主要包括大型鑄件的設(shè)計(jì)，功能部件的選擇，包括液壓、潤滑、氣動(dòng)、排屑系統(tǒng)等設(shè)計(jì)工作。

(4)防護(hù)及電氣設(shè)計(jì)。例如根據(jù)行業(yè)技術(shù)需求，優(yōu)化刀架防護(hù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)僅拆卸一件5．5kg的防護(hù)罩即可進(jìn)行刀架的日常保養(yǎng)與維修;再拆卸一件6．8kg的防護(hù)罩即可進(jìn)行輔助軸部分的保養(yǎng)與維修。(5)輸出工程圖，編寫工藝文件并下發(fā)試制計(jì)劃

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