一種小型制動(dòng)鼓在立式車床上的加工

李端宇+王成林

（上海優(yōu)尼斯工業(yè)設(shè)備銷售有限公司沈陽(yáng)分公司 遼寧 沈陽(yáng) 110142）

摘 要：制動(dòng)鼓是汽車行業(yè)制動(dòng)器系統(tǒng)中重要的部件，也是其中最大的易損件，市場(chǎng)需求量巨大。這類工件在加工過程中，常常因?yàn)闄C(jī)床選型，工裝夾具，切削參數(shù)等問題而造成工件加工質(zhì)量不符合要求，產(chǎn)生很高的不合格率，進(jìn)而為加工企業(yè)帶了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文就目前市場(chǎng)中常見的小型整體鑄造式制動(dòng)鼓的加工，從機(jī)床選擇，夾具調(diào)整和切削檢測(cè)等方面進(jìn)行了初步的探究與總結(jié)。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)鼓；立式車床；工裝夾具；加工參數(shù)

制動(dòng)鼓，因制造成本低廉，加工工藝簡(jiǎn)單，安裝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代汽車行業(yè)尤其是重型汽車中應(yīng)用極為廣泛。其主要是利用制動(dòng)片撐緊制動(dòng)鼓內(nèi)摩擦面，增大摩擦力從而使汽車減速或者保持靜止。常見的制動(dòng)鼓主要結(jié)構(gòu)成鼓式，在安裝面用螺栓連接。如果按照制造方式區(qū)分主要分三種形式：整體鑄造式，用于中、重型汽車；鋼板與鑄鐵結(jié)合式，用于轎車或輕型汽車；輕合金與鑄鐵組合式，多用于轎車。本文介紹的小型制動(dòng)鼓就是用于中型汽車的整體鑄造式制動(dòng)鼓，最大直徑346mm，工件高度173mm，內(nèi)摩擦圓柱面直徑314mm，內(nèi)摩擦圓柱面對(duì)底孔的同軸度0.05mm。制動(dòng)鼓參考圖片見圖一。

加工制動(dòng)鼓通常采用立式車床，一般制動(dòng)鼓的質(zhì)量都比較大，普遍在25-50kg，需要通過吊車吊進(jìn)機(jī)床裝夾加工，臥式車床因?yàn)橹鬏S方向的問題，裝夾工件頗為不便，所以選擇立式車床就會(huì)比較方便合理。，而且采用立式車床加工，工件是豎直方向裝夾，這樣可以利用工件的重力，將工件靠緊定位面，使工件裝夾更牢固同時(shí)對(duì)機(jī)床主軸也起到保護(hù)作用。，本文中使用的立式車床是由沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司生產(chǎn)的智能立式車床，型號(hào)為i5 V4S。這款立式車床，最大回轉(zhuǎn)直徑720mm，最大車削高度690mm，最大車削直徑600mm，標(biāo)配18寸液壓卡盤，本文中為選配21寸液壓卡盤，主軸最高轉(zhuǎn)數(shù)1000 r/min，配備臥式八工位伺服刀架。選著這款機(jī)床主要是從工件尺寸考慮的，在機(jī)床行程上可以滿足加工要求，同時(shí)這款車床的剛性和精度也都是國(guó)內(nèi)首屈一指的。機(jī)床精度見圖表一[1]：

被加工的制動(dòng)鼓為整體鑄造式的，材料為鑄鐵，在毛坯的鑄造過程中存在毛坯厚度不均勻的情況而且毛坯的尺寸也會(huì)存在很大的誤差，這是在鑄造過程中不可避免的。所以為了更好的裝夾工件，減少因毛坯缺陷對(duì)加工造成的影響，選擇了十二點(diǎn)浮動(dòng)式的夾具。這種夾具可浮動(dòng)的夾爪體取代傳統(tǒng)的卡爪，這樣既可以應(yīng)對(duì)工件的鑄造拔模斜度，也可以解決毛坯壁厚不均勻的問題。同時(shí)采用上下兩排一起裝夾工件，也保證可以?shī)A緊工件，保證整體剛性。而且采取這種夾具形式，還可以將加工工序簡(jiǎn)化。原本需要多道序加工出一個(gè)成品，現(xiàn)在只需要一序加工即可出成品。

本次加工中采用的是國(guó)產(chǎn)的陶瓷刀片，相比于其他加工鑄鐵的刀片更為耐磨，剛性好，加工穩(wěn)定性好。機(jī)床、夾具和刀具三要素確定后，就可以開始加工了。由于制動(dòng)鼓這類工件屬于制動(dòng)器元件，雖然對(duì)尺寸和形位公差要求很高，但是對(duì)粗糙度的要求并不是很高。鑒于以上的探知，我們對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。為了減小切削力，在粗加工的時(shí)候采取兩次加工，減少切削量但是提高進(jìn)給，雖然從走刀過程上多出一次，但是整體時(shí)間沒有增加多少，幾乎沒有損失效率。對(duì)于精加工，也是采取兩次進(jìn)刀，但是同樣提高進(jìn)給，既能保證尺寸和形位公差精度，同時(shí)也增大了粗糙度，保證內(nèi)摩擦面的摩擦系數(shù)。

采用以上條件經(jīng)過幾天連續(xù)加工幾百個(gè)工件后，我們最終得出的結(jié)論是：工件毛坯厚度不是差的很離譜，機(jī)床通過十二點(diǎn)浮動(dòng)夾具可以很好的夾穩(wěn)工件的前提下，整個(gè)工件加工下來(lái)，首先工件不會(huì)產(chǎn)生橢圓變形，內(nèi)摩擦面的圓度可以保證在0.05mm以內(nèi)；其次，工件的內(nèi)摩擦面粗糙度可以很穩(wěn)定的保證Ra 6.3μm；最后，對(duì)于圖紙要求最嚴(yán)格的，內(nèi)摩擦面對(duì)內(nèi)孔的同軸度，可以保證在0.02mm至0.05mm之間，滿足圖紙要求。其中20個(gè)工件結(jié)果數(shù)據(jù)表見圖表二。

通過以上的介紹和總結(jié)不難發(fā)現(xiàn)，這種小型的制動(dòng)鼓在選擇合適的機(jī)床設(shè)備，優(yōu)良的工裝夾具及適當(dāng)?shù)那邢鲄?shù)后，是很容易滿足圖紙的要求。而在加工企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中，依然會(huì)存在很高的不合格率。對(duì)于這種情況的發(fā)生，其實(shí)已經(jīng)不僅僅是機(jī)床設(shè)備或者加工工藝的問題。因?yàn)樵俸玫脑O(shè)備也是需要精心的維護(hù)，再完美的加工工藝也要不斷的改進(jìn)，所以在生產(chǎn)過程中，使用者還是需要對(duì)機(jī)床設(shè)備經(jīng)常保養(yǎng)與檢修，對(duì)加工的刀具進(jìn)行定期的維護(hù)和更換，在保證生產(chǎn)的前提下，合理使用設(shè)備，愛惜設(shè)備，這樣才能更好的提升效率和收益。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JB/T9895.1-1999《數(shù)控立式卡盤車床精度檢驗(yàn)》.