摘要:文章簡述了數控立式車床在剎車盤行業應用的特點，以及針對剎車盤行業加工特征，定義及研發一款具備行業針對性產品的過程。

關鍵詞:剎車盤加工;數控立式車床

1、剎車盤車削設備概述

剎車盤是汽車制動系統的關鍵零件之一。成品剎車盤大致要經歷以下幾道工序:鑄造-車削-鉆孔-動平衡-清洗-終檢-打標-包裝等。剎車盤車削設備目前已經歷經以下幾個階段:普通車床階段，數控臥車階段，數控立車階段，未來即將向自動化方向不斷發展。普通車床由于效率低下，精度不佳，現已基本只存在于粗加工工序;數控臥車從上個世紀九十年代中期逐步進入剎車盤行業市場，以效率與精度的優勢成為了剎車盤精加工的主力產品。但由于臥車結構限制，工人勞動強度較大。同時由于以一汽解放，北奔重型為代表的重卡企業輕量化進程不斷推進，大型剎車盤需求量不斷增加，因此數控立車正逐漸成為剎車盤行業車床工序的主流需求。

與臥式車床相比，立式車床在剎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于臥車，能夠適應大規格剎車盤對加工效率的要求。剎車盤零件重要的精度之一———制動面對于安裝面的跳動值，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加工的影響。立車在擺脫自重不利影響的同時，利用自重進行定位，確保了加工的穩定性。

(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動作，勞動強度極大。而立車便于操作者雙手上下料，減輕一半以上的勞動強度;同時，立車裝卡卡緊或松開時，由于卡具定位面對工件的支撐作用，上料與卡緊(或松開與下料)可以分為兩個動作，減輕勞動強度的同時，也降低了操作難度。

(3)更加適應自動化的發展趨勢。立車占地面積小，自動線布局時更加靈活;立車的結構更便于布置輔助軸形式的雙刀精車機構，該機構不僅增大了雙刀精車的加工范圍，也為刀具磨損的在線補償提供了結構基礎。同時，風道盤由于裝卡時存在軸向位移，在自動化加工時，只能利用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以內的剎車盤，材料為HT250，硬度209HB左右。根據剎車盤加工特點，計算得出機床參數及要點如下:

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，內徑140mm;后軸承使用雙列圓柱滾子軸承，內徑120mm;選用15/18．5kW，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。沿用經典的立柱式結構，減輕移動部件重量。根據切削參數選擇導軌與絲杠規格并進行校核。確定兩軸采用45規格滾珠導軌，輔助軸采用25規格滾珠導軌;兩軸采用40規格10導程滾珠絲杠，固定-半固定的安裝方式，W軸采用25規格5導程滾珠絲杠固定-自由的安裝方式。根據電機慣量匹配選擇電機規格，X軸選用3kW伺服電機，Z軸選用4．4kW伺服電機，W軸選用1．8kW伺服電機。主傳動采用6根5V15N窄V帶實現降速。

(3)方案細化。根據已確定的結構進行方案的細化，主要包括大型鑄件的設計，功能部件的選擇，包括液壓、潤滑、氣動、排屑系統等設計工作。

(4)防護及電氣設計。例如根據行業技術需求，優化刀架防護設計，實現僅拆卸一件5．5kg的防護罩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維修。(5)輸出工程圖，編寫工藝文件并下發試制計劃

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