CN105736608B - 车轮轴承与制动盘组合件加工装置及加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车轮轴承与制动盘组合件加工装置，车轮轴承包括外圈和通过轮毂螺栓与制动盘连接的内圈，所述加工装置包括用于对所述车轮轴承进行定位的定位件和用于对所述制动盘施加轴向压紧力的压紧件。本发明的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，将车轮轴承与制动盘装配在一起后再加工制动盘的制动面，消除了制动盘和车轮轴承装配产生的累计误差，减小了制动器总成的制动盘跳动和厚度差，使车辆在行驶中减小了刹车片与制动盘的摩擦力及抖动与噪声，使行驶车辆油耗减小，刹车片与制动盘寿命增加，舒适性更好。本发明还公开了一种车轮轴承与制动盘组合件的加工工艺。

Description

车轮轴承与制动盘组合件加工装置及加工工艺

技术领域

本发明属于制动器技术领域，具体地说，本发明涉及一种车轮轴承与制动盘组合件加工装置及加工工艺。

背景技术

目前在汽车零部件制造领域，制动盘零部件要求厚度差为0.008mm，制动面全跳动为0.02mm，轴承端面跳动为0.014mm，是目前国内各企业在批量且经济加工的理想尺寸，若进一步提高精度，合格率急剧下降。

现有技术中，对于制动盘和车轮轴承是分别单独加工。由于机床主轴因温度变化等原因及主轴轴承留有一定的间隙，所以加工精度无法再进一步提升。制动盘和车轮轴承等部件装配到一起形成制动器总成后，由于制动盘和车轮轴承和轮毂的加工误差相互累加，使装配后的精度不能很好的满足客户要求，制动盘制动面跳动仍不理想(制动面跳动为0.05mm)，直接影响驾乘人员舒适性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种车轮轴承与制动盘组合件加工装置及加工工艺，目的是消除制动盘和车轮轴承的累计误差。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：车轮轴承与制动盘组合件加工装置，车轮轴承包括外圈和通过轮毂螺栓与制动盘连接的内圈，所述加工装置包括用于对所述车轮轴承进行定位的定位件和用于对所述制动盘施加轴向压紧力的压紧件。

所述压紧件与所述定位件为相对设置。

所述定位件具有与所述车轮轴承的外圈上的法兰面接触的定位面和位于定位面的中心处且让外圈嵌入的定位孔，外圈上的法兰面与所述制动盘的制动面相平行。

所述定位孔为直径与所述外圈的嵌入部分的外直径大小相等的圆孔。

所述压紧件包括第一轴段和与第一轴段连接且用于与所述制动盘的端面接触的第二轴段，制动盘的端面与制动盘的制动面相平行。

所述第一轴段和所述第二轴段为同轴连接，且第二轴段的直径大于第一轴段的直径。

所述压紧件还包括与所述第二轴段连接且用于插入所述车轮轴承的内圈的中心孔中的花键轴段。

所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置还包括用于加工所述制动盘的制动面的加工刀具。

本发明还提供了一种车轮轴承与制动盘组合件的加工工艺，采用上述加工装置对车轮轴承进行定位和对制动盘施加轴向压紧力，并使制动盘可旋转，最后在控制制动盘旋转的同时，使用加工刀具在制动盘上加工制动面。

通过对轮毂螺栓施加作用力，使轮毂螺栓带动制动盘和车轮轴承的内圈在外圈上同步旋转。

本发明又提供了一种车轮轴承与制动盘组合件加工装置，车轮轴承与制动盘组合件包括制动盘、轮毂、转向节以及设置于轮毂与转向节之间的车轮轴承，车轮轴承包括外圈和内圈，轮毂通过轮毂螺栓与制动盘连接，其特征在于，所述加工装置包括用于对所述转向节进行定位的定位件和用于对所述制动盘施加轴向压紧力的压紧件。

所述压紧件与所述定位件为相对设置。

所述定位件具有与所述转向节的端面接触的定位面和凸出于定位面且用于插入转向节轴孔中的定位凸台，转向节的端面与所述制动盘的制动面相平行。

所述定位凸台为直径与所述转向节的轴孔直径大小相等的圆凸台。

所述压紧件包括第一轴段和与第一轴段连接且用于与所述制动盘的端面接触的第二轴段，制动盘的端面与制动盘的制动面相平行。

所述第一轴段和所述第二轴段为同轴连接，且第二轴段的直径大于第一轴段的直径。

所述压紧件还包括与所述第二轴段连接且用于插入所述轮毂的中心孔中的花键轴段。

所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置还包括用于加工所述制动盘的制动面的加工刀具。

本发明又提供了一种车轮轴承与制动盘组合件的加工工艺，车轮轴承与制动盘组合件包括制动盘、轮毂、转向节以及设置于轮毂与转向节之间的车轮轴承，车轮轴承包括外圈和内圈，轮毂通过轮毂螺栓与制动盘连接，采用上述第二种加工装置对转向节进行定位和对制动盘施加轴向压紧力，并使制动盘可旋转，最后在控制制动盘旋转的同时，使用加工刀具在制动盘上加工制动面。

通过对轮毂螺栓施加作用力，使轮毂螺栓带动制动盘和车轮轴承的内圈在外圈上同步旋转。

本发明的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，将车轮轴承与制动盘装配在一起后再加工制动盘的制动面，消除了制动盘和车轮轴承装配产生的累计误差，减小了制动器总成的制动盘跳动和厚度差，使车辆在行驶中减小了刹车片与制动盘的摩擦力及抖动与噪声，使行驶车辆油耗减小，刹车片与制动盘寿命增加，舒适性更好。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是第一种加工装置的使用状态图，图中箭头表示轴向压紧力的方向；

图2是压紧件的结构示意图；

图3是第一种定位件的结构示意图；

图4是第一种车轮轴承与制动盘组合件的剖视图；

图5是第二种加工装置的使用状态图；

图6是第二种定位件的结构示意图；

图7是第二种车轮轴承与制动盘组合件的剖视图；

图中标记为：

1、加工刀具；2、制动盘；3、内圈；4、压紧件；41、第一轴段；42、第二轴段；43、花键轴段；5、轮毂螺栓；6、外圈；7、法兰面；8、制动面；9、定位件；91、定位面；92、定位孔；93、定位凸台；10、端面；11、轮毂；12、转向节；13、挡圈；14、端面。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

实施例一

如图1至图3所示，本实施例提供了一种车轮轴承与制动盘组合件加工装置，在车轮轴承与制动盘2装配成一体形成组合件后，通过本实施例的加工装置对制动盘2的制动面8进行加工。本实施例的加工装置适用于图4所示的车轮轴承与制动盘组合件，该种车轮轴承与制动盘组合件仅由车轮轴承和制动盘2通过轮毂螺栓5装配成形成。车轮轴承的结构如同本领域技术人员所公知的那样，主要包括外圈6、内圈3以及夹在外圈6和内圈3之间的滚珠。车轮轴承与制动盘2的连接方式也如同本领域技术人员所公知的那样，即内圈3通过轮毂螺栓5与制动盘2固定连接。

具体地说，如图1所示，本实施例的加工装置包括用于对车轮轴承进行定位的定位件9和用于对制动盘2施加轴向压紧力的压紧件4，压紧件4与定位件9为相对设置。定位件9主要是对车轮轴承的外圈6进行定位，压紧件4对制动盘2施加的轴向压紧力方向与制动盘2的轴线相平行，压紧件4与定位件9相配合，压紧件4在对制动盘2施加轴向压紧力的同时也会将车轮轴承的外圈6固定在定位件9上，并消除了车轮轴承滚道与滚珠间游隙，而且车轮轴承的内圈3仍可以旋转，由于制动盘2是与车轮轴承的内圈3固定连接的，因此制动盘2也可以与内圈3同步旋转，这样就可以对制动盘2上的制动面8进行精加工。

如图3所示，作为优选的，定位件9具有与车轮轴承的外圈6上的法兰面7接触的定位面91和位于定位面91的中心处且让外圈6的一部分嵌入的定位孔92，外圈6上的法兰面7与制动盘2的两个制动面8相平行且位于制动面8的外侧，外圈6的嵌入的定位孔92中的部分为嵌入部，外圈6的法兰面7位于嵌入部与制动面8之间，法兰面7的直径大于嵌入部的外直径。

如图1和图3所示，作为优选的，定位面91为定位件9的顶面，定位孔92为位于定位面91中心处的圆孔，定位孔92的直径与外圈6的嵌入部的外直径大小相等。在对组合件进行定位时，将外圈6的嵌入部插入定位孔92中，直至外圈6的法兰面7与定位面91贴合，此时定位件9完成组合件的定位。

如图2所示，压紧件4包括第一轴段41和与第一轴段41连接且用于与制动盘2的端面10接触的第二轴段42，制动盘2的端面10为与制动盘2的制动面8相平行的圆形平面，且制动盘2的端面10和外圈6的法兰面7分别位于制动面8的一侧，轮毂螺栓5穿过制动盘2的端面10并朝向制动盘2的外侧伸出。第一轴段41是用于接收压力产生装置产生的轴向作用力，然后通过第二轴段42将轴向作用力传递至制动盘2，从而对制动盘2施加轴向压紧力。

如图2所示，第一轴段41和第二轴段42为圆柱形结构，第一轴段41和第二轴段42为同轴设置，第二轴段42并与第一轴段41的端部固定连接，且第二轴段42的直径大于第一轴段41的直径。在压紧件4压紧制动盘2后，压紧件4与定位件9、制动盘2和车轮轴承均保持同轴状态。这样在制动盘2加工过程中进行旋转时，压紧件4与制动盘2和内圈3保持同轴且同步旋转，确保制动盘2压紧可靠。

由于车轮轴承的中心孔，也即内圈3的中心孔为花键孔，中心孔中设置内花键，如图2所示，作为优选的，压紧件4还包括与第二轴段42连接且用于插入车轮轴承的内圈3的中心孔中的花键轴段43，花键轴段43设置于第二轴段42的中心处且两者为同轴固定连接，花键轴段43并朝向第二轴段42的外侧伸出。如图1所示，花键轴段43上的外花键与中心孔中的内花键啮合，在第二轴段42的端面与制动盘2的端面10贴合后，花键轴段43插入车轮轴承的中心孔中。由于花键轴段43上的外花键与中心孔中的内花键啮合，可以通过压紧件的旋转带动制动盘旋转。

如图1所示，本实施例的加工装置还包括用于加工制动盘2的制动面8的加工刀具1。由于制动盘2上的制动面8具有两个，相应的，加工刀具1也可以设置两个，两个加工刀具1为相对设置，且分别用于对一个制动面8进行精加工，加工效率高。

本实施例还提供了一种车轮轴承与制动盘组合件的加工工艺，采用上述结构的加工装置对车轮轴承进行定位和对制动盘2施加轴向压紧力，并使制动盘2可旋转，最后在控制制动盘2旋转的同时，使用加工刀具1在制动盘2上加工制动面8。

本实施例加工工艺的具体过程是：在车轮轴承与制动盘2通过轮毂螺栓5装配成组合件后，首先将车轮轴承的外圈6放置于定位件9上进行定位，使外圈6嵌入定位件9的定位孔92中，直至外圈6的法兰面7与定位件9的定位面91贴合，完成组合件的定位；然后控制压紧件4沿轴向朝向组合件移动，直至压紧件4的第二轴段42的端面与制动盘2的端面10贴合，花键轴段43插入车轮轴承的中心孔中，制动盘2被压紧；然后对轮毂螺栓5或压紧件施加驱动力，使轮毂螺栓5或压紧件带动制动盘2和车轮轴承的内圈3在外圈6上同步旋转；最后通过两个加工刀具1对制动盘2的两个制动盘2进行加工。

本实施例的加工工艺，将车轮轴承与制动盘装配后加工，利用车轮轴承的外圈上的法兰面定位，制动盘与车轮轴承内圈同步旋转，以压紧件压住制动盘，以消除车轮轴承滚道与滚珠间游隙，并驱动轮毂螺栓，带动制动盘旋转，即利用车轮轴承本身旋转无间隙高精度的特点，双刀加工制动盘的制动面，此方法与原装配后精度有极大提升，消除了制动盘和车轮轴承的加工误差和相互累加及普通机床主轴存在轴承间隙影响造成的误差，从而可以减小制动器总成的制动盘跳动和厚度差，使车辆在行驶中减小了刹车片与制动盘的摩擦力及抖动与噪声，使行驶车辆油耗减小，刹车片与制动盘寿命增加，舒适性更好。

实施例二

如图5和图6所示，本实施例也提供了一种车轮轴承与制动盘组合件加工装置，本实施例的加工装置适用于图7所示的车轮轴承与制动盘组合件，该种车轮轴承与制动盘组合件包括制动盘2、轮毂11、转向节12以及设置于轮毂11与转向节12之间的车轮轴承，轮毂11通过轮毂螺栓5与制动盘2固定连接。车轮轴承的结构如同本领域技术人员所公知的那样，主要包括外圈6、内圈3以及夹在外圈6和内圈3之间的滚珠。车轮轴承置于转向节12的轴孔中，并由设置于转向节12的轴孔中的挡圈13进行轴向限位，轮毂11插设于车轮轴承的内圈3中进行安装。在车轮轴承、轮毂11、转向节12和制动盘2装配成一体形成组合件后，通过本实施例的加工装置对制动盘2的制动面8进行加工。

具体地说，如图5所示，本实施例的加工装置包括用于对转向节进行定位的定位件9和用于对制动盘2施加轴向压紧力的压紧件4，压紧件4与定位件9为相对设置。压紧件4对制动盘2施加的轴向压紧力方向与制动盘2的轴线相平行，压紧件4与定位件9相配合，压紧件4在对制动盘2施加轴向压紧力的同时也会将转向节固定在定位件9上，并消除了车轮轴承滚道与滚珠间游隙，而且车轮轴承的内圈3和轮毂11相对于外圈6仍可以旋转，由于制动盘2是与轮毂11固定连接的，因此制动盘2也可以随轮毂11同步旋转，这样就可以对制动盘2上的制动面8进行精加工。

如图6所示，作为优选的，定位件9具有与转向节12的端面接触的定位面91和凸出于定位面91且用于插入转向节12的轴孔中的定位凸台93，转向节12上用于与定位面91接触的端面为与转向节12的轴孔的轴线相垂直的平面，且该端面与制动盘2的两个制动面8相平行。

如图5和图6所示，作为优选的，定位凸台93为位于定位面91中心处的圆凸台，定位面91的直径大于定位凸台93的直径，定位凸台93的直径与转向节12的轴孔直径大小相等，避免转向节12晃动。在对组合件进行定位时，将定位凸台93插入转向节12的轴孔中，向下移动转向节12直至转向节12的端面与定位面91贴合，此时定位件9完成组合件的定位。

本实施例的加工装置所采用的压紧件4的结构与实施例一的加工装置所采用的压紧件4的结构基本相同，如图2和图5所示，本实施例的压紧件4包括第一轴段41和与第一轴段41连接且用于与制动盘2的端面10接触的第二轴段42，制动盘2的端面10为与制动盘2的制动面8相平行的圆形平面，且制动盘2的端面10和转向节12的端面分别位于制动面8的一侧，轮毂螺栓5穿过制动盘2的端面10并朝向制动盘2的外侧伸出。第一轴段41是用于接收压力产生装置产生的轴向作用力，然后通过第二轴段42将轴向作用力传递至制动盘2，从而对制动盘2施加轴向压紧力。

如图2和图5所示，第一轴段41和第二轴段42为圆柱形结构，第一轴段41和第二轴段42为同轴设置，第二轴段42并与第一轴段41的端部固定连接，且第二轴段42的直径大于第一轴段41的直径。在压紧件4压紧制动盘2后，压紧件4与定位件9、制动盘2、车轮轴承、轮毂11和转向节12均保持同轴状态。这样在制动盘2加工过程中进行旋转时，压紧件4与制动盘2、轮毂11和内圈3保持同轴且同步旋转，确保制动盘2压紧可靠。

由于轮毂11的中心孔为花键孔，中心孔中设置内花键，如图2和图5所示，作为优选的，压紧件4还包括与第二轴段42连接且用于插入轮毂11的中心孔中的花键轴段43，花键轴段43设置于第二轴段42的中心处且两者为同轴固定连接，花键轴段43并朝向第二轴段42的外侧伸出。花键轴段43上的外花键与轮毂11的中心孔中的内花键啮合，在第二轴段42的端面与制动盘2的端面10贴合后，花键轴段43插入轮毂11的中心孔中。

如图5所示，本实施例的加工装置还包括用于加工制动盘2的制动面8的加工刀具1。由于制动盘2上的制动面8具有两个，相应的，加工刀具1也可以设置两个，两个加工刀具1为相对设置，且分别用于对一个制动面8进行精加工，加工效率高。

本实施例还提供了一种车轮轴承与制动盘组合件的加工工艺，采用上述结构的加工装置对转向节12进行定位和对制动盘2施加轴向压紧力，并使制动盘2可旋转，最后在控制制动盘2旋转的同时，使用加工刀具1在制动盘2上加工制动面8。

本实施例加工工艺的具体过程是：在将车轮轴承、转向节12、轮毂11、制动盘2和轮毂螺栓5装配成组合件后，首先将转向节12放置于定位件9上进行定位，使定位凸台93插入转向节12的轴孔中，直至转向节12的端面与定位件9的定位面91贴合，完成组合件的定位；然后控制压紧件4沿轴向朝向组合件移动，直至压紧件4的第二轴段42的端面与制动盘2的端面10贴合，花键轴段43插入轮毂11的中心孔中，制动盘2被压紧；然后对轮毂螺栓5或轮毂11或压紧件施加驱动力，使制动盘2、轮毂11和车轮轴承的内圈3在外圈6上同步旋转；最后通过两个加工刀具1对制动盘2的两个制动盘2进行加工。

本实施例的加工工艺，将车轮轴承、转向节、轮毂与制动盘装配后加工，利用转向节进行定位，制动盘与轮毂同步旋转，以压紧件压住制动盘，以消除车轮轴承滚道与滚珠间游隙，并驱动轮毂螺栓或轮毂，带动制动盘旋转，即利用车轮轴承本身旋转无间隙高精度的特点，双刀加工制动盘的制动面，此方法与原装配后精度有极大提升，消除了制动盘和车轮轴承的加工误差和相互累加及普通机床主轴存在轴承间隙影响造成的误差，从而可以减小制动器总成的制动盘跳动和厚度差，使车辆在行驶中减小了刹车片与制动盘的摩擦力及抖动与噪声，使行驶车辆油耗减小，刹车片与制动盘寿命增加，舒适性更好。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.车轮轴承与制动盘组合件加工装置，车轮轴承包括外圈和通过轮毂螺栓与制动盘连接的内圈，其特征在于，所述加工装置包括用于对所述车轮轴承进行定位的定位件和用于对所述制动盘施加轴向压紧力的压紧件；

所述压紧件包括第一轴段、与第一轴段连接且用于与所述制动盘的端面接触的第二轴段和与第二轴段连接且用于插入所述车轮轴承的内圈的中心孔中的花键轴段，制动盘的端面与制动盘的制动面相平行，花键轴段上的外花键与中心孔中的内花键啮合，第一轴段和第二轴段为圆柱形结构且第二轴段的直径大于第一轴段的直径。

2.根据权利要求1所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述压紧件与所述定位件为相对设置。

3.根据权利要求1所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述定位件具有与所述车轮轴承的外圈上的法兰面接触的定位面和位于定位面的中心处且让外圈嵌入的定位孔，外圈上的法兰面与所述制动盘的制动面相平行。

4.根据权利要求3所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述定位孔为直径与所述外圈的嵌入部分的外直径大小相等的圆孔。

5.根据权利要求1所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述第一轴段和所述第二轴段为同轴连接。

6.根据权利要求5所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述花键轴段设置于第二轴段的中心处且两者为同轴固定连接，花键轴段朝向第二轴段的外侧伸出。

7.根据权利要求1至6任一所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，还包括用于加工所述制动盘的制动面的加工刀具。

8.根据权利要求7所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述加工刀具设置两个且两个加工刀具为相对设置。

9.车轮轴承与制动盘组合件的加工工艺，其特征在于，采用权利要求1至8任一所述的加工装置对车轮轴承进行定位和对制动盘施加轴向压紧力，并使制动盘可旋转，最后在控制制动盘旋转的同时，使用加工刀具在制动盘上加工制动面。

10.根据权利要求9所述的车轮轴承与制动盘组合件的加工工艺，其特征在于，通过对轮毂螺栓施加作用力，使轮毂螺栓带动制动盘和车轮轴承的内圈在外圈上同步旋转。

11.车轮轴承与制动盘组合件加工装置，车轮轴承与制动盘组合件包括制动盘、轮毂、转向节以及设置于轮毂与转向节之间的车轮轴承，车轮轴承包括外圈和内圈，轮毂通过轮毂螺栓与制动盘连接，其特征在于，所述加工装置包括用于对所述转向节进行定位的定位件和用于对所述制动盘施加轴向压紧力的压紧件；

所述压紧件包括第一轴段、与第一轴段连接且用于与所述制动盘的端面接触的第二轴段和与第二轴段连接且用于插入轮毂的中心孔中的花键轴段，制动盘的端面与制动盘的制动面相平行，花键轴段上的外花键与轮毂的中心孔中的内花键啮合，第一轴段和第二轴段为圆柱形结构且第二轴段的直径大于第一轴段的直径。

12.根据权利要求11所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述压紧件与所述定位件为相对设置。

13.根据权利要求11所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述定位件具有与所述转向节的端面接触的定位面和凸出于定位面且用于插入转向节轴孔中的定位凸台，转向节的端面与所述制动盘的制动面相平行。

14.根据权利要求13所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述定位凸台为直径与所述转向节的轴孔直径大小相等的圆凸台。

15.根据权利要求11所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述第一轴段和所述第二轴段为同轴连接。

16.根据权利要求15所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述花键轴段设置于第二轴段的中心处且两者为同轴固定连接，花键轴段朝向第二轴段的外侧伸出。

17.根据权利要求11至16任一所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，还包括用于加工所述制动盘的制动面的加工刀具。

18.根据权利要求17所述的车轮轴承与制动盘组合件加工装置，其特征在于，所述加工刀具设置两个且两个加工刀具为相对设置。

19.车轮轴承与制动盘组合件的加工工艺，车轮轴承与制动盘组合件包括制动盘、轮毂、转向节以及设置于轮毂与转向节之间的车轮轴承，车轮轴承包括外圈和内圈，轮毂通过轮毂螺栓与制动盘连接，其特征在于，采用权利要求11至18任一所述的加工装置对转向节进行定位和对制动盘施加轴向压紧力，并使制动盘可旋转，最后在控制制动盘旋转的同时，使用加工刀具在制动盘上加工制动面。

20.根据权利要求19所述的车轮轴承与制动盘组合件的加工工艺，其特征在于，通过对轮毂螺栓施加作用力，使轮毂螺栓带动制动盘和车轮轴承的内圈在外圈上同步旋转。