CN107790743B - 一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置及其加工方法，安装在立式车床的工作台上，在所述工作台上设置有对称设置的两组卡爪，包括至少两组防下沉机构，所述防下沉机构包括底座、高度调节部、长度调节部以及支撑部；本发明结构新颖、功能实用，通过在工作台上设置防下沉机构，能够有效抑制刀具自上而下产生的压力，防止产品发生下沉或局部偏移，进而避免由于下沉或偏移产生的加工误差，提供产品质量；所述底座的下部通过轨道连接所述工作台的上端面，所述轨道沿所述工作台的径向设置；能够使得防下沉机构整体沿工作台径向移动，调整支撑部对产品底部的作用位置，适配更多产品的加工作业要求。

Description

一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置及其加工方法

技术领域

本发明属于制动鼓加工设备领域，具体涉及一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置及其加工方法。

背景技术

汽车制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或者运动趋势制动力的部件，它可分为鼓式和盘式两大类；鼓式制动器摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面，它的鼓体形态类似于盆，一端为制动鼓鼓底，另一端呈开口状，且通常设置有边沿。目前，在制动鼓加工过程中，都采用的是立式数控车床，将制动鼓通过液压卡爪固定，然后通过刀具进行粗车和精车加工，但现有固定制动鼓的机构，一方面由于只依靠液压卡爪大力夹紧，产生一个摩擦力来维持制动鼓不上下移动，没有独立的装置进一步防止制动鼓上下偏移，而当刀具自上而下进行加工时，往往会带有一个向下的压力，当制动鼓外壁与卡爪接触面的摩擦力不足以抵消该压力时，制动鼓可能会下沉或者局部发生偏移，进而导致加工基准线不准确产生加工误差；另外，现有加工方法和装置中不区分粗车和精车时卡爪所需要的夹紧力，精车时也采用较大的夹紧力夹持制动鼓，使得加工时制动鼓各部位的圆柱度和圆跳动进一步加大，导致产品不能满足制动鼓加工工序中效率与质量俱佳的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种方便实用、精度更高的用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置及其加工方法。

本发明所提供的技术方案是：一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，安装在立式车床的工作台上，在所述工作台上设置有对称设置的两组卡爪，包括至少两组防下沉机构，所述防下沉机构包括底座、高度调节部、长度调节部以及支撑部；所述支撑部设置在所述长度调节部靠近所述工作台中心的一端，所述长度调节部的相对另一端连接所述高度调节部的上端，所述高度调节部的下端连接所述底座；所述长度调节部从连接所述高度调节部的一端到连接所述支撑部的一端由低到高倾斜设置。

作为本发明的一种改进，所述底座的下部通过轨道连接所述工作台的上端面，所述轨道沿所述工作台的径向设置。

作为本发明的一种改进，所述长度调节部还设置有倾斜角度调节机构。

作为本发明的一种改进，所述高度调节部和长度调节部均采用丝杠、液压缸或气缸。

作为本发明的一种改进，在所述支撑部远离所述长度调节部的一端还设置有旋转头部，所述旋转头部远离所述支撑部的一端设置有倾斜工作面。

作为本发明的一种改进，在所述工作面上还设置有若干个凸部。

作为本发明的一种改进，所述长度调节部的倾斜角度为30至80度，优选为45度。

作为本发明的一种改进，在所述工作台上设置有三组防下沉机构，所述三组防下沉机构两两之间的夹角为120度。

作为本发明的一种改进，还包括卡爪紧度调节机构，所述卡爪紧度调节机构至少包括高、低两个档位用于调节液压缸工作压力， 所述高档位的液压缸工作压力范围是1.5MPa至3MPa，所述低档位的液压缸工作压力范围是0.8MPa至1.2MPa。

一种用于加工汽车制动鼓的加工方法，包含以下步骤：

S1：根据待加工制动鼓的尺寸型号，调节防下沉机构的高度、长度以及旋转头部的角度；

S2：进行制动鼓粗车加工时，将卡爪液压缸工作压力调到高档位，1.5MPa至3MPa；

S3：进行制动鼓精车加工时，将卡爪液压缸工作压力调到低档位，0.8MPa至1.2Mpa；

S4：加工结束后，将防下沉机构调节至初始位置。

有益效果：

本发明结构新颖、功能实用，通过在工作台上设置防下沉机构，能够有效抑制刀具自上而下产生的压力，防止产品发生下沉或局部偏移，进而避免由于下沉或偏移产生的加工误差，提供产品质量；

所述底座的下部通过轨道连接所述工作台的上端面，所述轨道沿所述工作台的径向设置；能够使得防下沉机构整体沿工作台径向移动，调整支撑部对产品底部的作用位置，适配更多产品的加工作业要求；

所述长度调节部还设置有倾斜角度调节机构，使得长度调节部的倾斜角度控制在30度到80度之间；能够进一步提高防下沉机构的操作便捷度和产品适配度；而45度能够方便一边调节高度调节部和长度调节部的同时，一边最大限度保证支撑部与制动鼓底部侧壁的接触面更贴合，使受力方向更容易地接近产品的体心位置，进而使各个方向受力更均匀；

所述旋转头部远离所述支撑部的一端设置有倾斜工作面，在所述工作面上还设置有若干个凸部，能够降低与接触面不贴合的概率，降低误差；

在所述工作台上设置有三组防下沉机构，所述三组防下沉机构两两之间的夹角为120度；由于三组防下沉机构倾斜地所用于所述制动鼓底部的侧壁上，其受力能调节至共同指向离产品体心更近的位置，三角受力更加稳定更加均匀，可以进一步减小加工时产生的误差，避免制动鼓局部发生下沉偏差的可能；

设置卡爪紧度调节机构调节液压缸工作压力，将卡爪的夹紧压力分为高、低两个档位，采用防下沉机构外加“粗车高档位、精车低档位”加工加工方法，能够在避免产品下沉导致误差的基础上，进一步降低产品由于粗车、精车都采用较大卡爪夹紧力导致的圆柱度和圆跳动，大大提升加工进度和产品质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中防下沉机构的结构示意图；

图3为本发明实施例1的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例2的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例3中的支撑部的结构示意图；

图6为本发明实施例3中的制动鼓各部位壁厚加工精度测量结构示意图；

图7为本发明实施例4中的制动鼓各部位圆柱度、圆跳动测量结构示意图；

图8为本发明实施例5中的防下沉机构的结构示意图；

图中 1为制动鼓，2为工作台，3为卡爪、31为卡爪紧度调节机构，4为防下沉机构、41为底座、42为高度调节部、43为长度调节部、44为支撑部、45为旋转头部、46为倾斜工作面、47为凸部；A为鼓口上部壁厚；B为鼓口中下部壁厚；C为法兰面环圈宽度；d为倾斜工作面与支撑部之间的夹角；E为制动鼓上部圆跳动；F为制动鼓中部圆跳动；G为制动鼓下部圆跳动。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例。

实施例1

如附图1至3所示，本实施例中的加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，安装在ZL2-550立式车床的工作台2上，在所述工作台2上设置有对称设置的两组卡爪3，还包括两组对称设置且与两组卡爪位置交错的防下沉机构4，所述防下沉机构包括底座41、高度调节部42、长度调节部43以及支撑部44；所述支撑部44设置在所述长度调节部43靠近所述工作台2中心的一端，所述长度调节部43的相对另一端连接所述高度调节部42的上端，所述高度调节部42的下端连接所述底座41；所述长度调节部43从连接所述高度调节部42的一端到连接所述支撑部44的一端由低到高倾斜设置，倾斜角度为45度，该角度方便一边调节高度调节部42和长度调节部43的同时，一边最大限度保证支撑部44与制动鼓1底部侧壁的接触面更贴合。

在本实施例中，所述底座41的下部通过轨道连接所述工作台2的上端面，所述轨道沿所述工作台2的径向设置；所述高度调节部42和长度调节部43均采用现有的丝杠原理设计，使得与长度调节部43固定连接的支撑部44既能够通过长度调节部43的螺纹向工作台2中心延伸，又能够通过高度调节部42的螺纹上下调节高度；在所述支撑部44远离所述长度调节部43的一端还设置有旋转头部45，旋转头部45采用半球头嵌入支撑部44，所述旋转头部45远离所述支撑部44的一端设置有倾斜工作面46；

在使用过程中，将制动鼓1通过工作台2两侧的卡爪3固定，由于刀具自上而下开始地加工，单纯依靠两侧的卡爪的夹紧力以及制动鼓侧壁产生的摩擦力不足以完全克服制动鼓1随着刀具向下发生轻微下沉的受力，因此在制动鼓下方的工作台2上对称设置两个防下沉机构4，两个防下沉机构4之间的连线垂直两个卡爪3之间的连线，交错设置，提前根据制动鼓尺寸通过螺纹手动调节好其高度、长度，让支撑部44能够接触到制动鼓1的底部，再调节旋转头部45，让倾斜工作面46贴合制动鼓1底部接触面，确保均匀受力，再进行加工，以此降低制动鼓1下沉产生的加工误差。

实施例2

如附图4所示，与实施例1不同的是，本实施例2设置有三组相同的防下沉机构4，围绕工作台2上两组卡爪3以外的空间两两之间夹角120度设置；由于三组防下沉机构4倾斜地所用于所述制动鼓1底部的侧壁上，其受力能调节至共同指向离产品体心更近的位置，三角受力更加稳定更加均匀，可以进一步减小加工时产生的误差，避免制动鼓1局部发生下沉偏差的可能；

实施例3

如附图5所示，在实施例2的基础上，本实施例3中的倾斜工作面46与支撑部44之间的夹角d为10度，在倾斜工作面46上还均匀设置有弧面的凸部，降低与接触面不贴合的概率，降低误差；所述长度调节部43还设置有倾斜角度调节机构，该机构可采用在长度调节部43和高度调节部42连接出叠加一个现有的阻尼转轴的方式实现，使得长度调节部43的倾斜角度控制在30度到80度之间，进一步提高防下沉机构的操作便捷度和产品适配度。

如附图6、表一、表二以及表三所示，各随机选择十个制动鼓1，分别通过无防下沉机构和设置有三组防下沉机构的车床进行加工，测量制动鼓1的圆周东、南、西、北四个方向上的A、B、C三个参数，进行最大误差比对，能够发现，无防下沉机构的车床加工后A、B、C最大差值超过1.5mm的制动鼓1样本有11件，总样本30件，超差比为36.67%；而安装了防下沉机构的车床加工后A、B、C最大差值超过1.5mm的制动鼓1样本为0件，总样本30件，超差比为0，产品全部合格。

表一

表二

表三

实施例4

本实施例4在实施例3的基础上，还设置了卡爪紧度调节机构31，采用现有的液压控制原理，调节液压缸工作压力，将卡爪3的夹紧压力分为高、低两个档位， 所述高档位的液压缸工作压力为2.0MPa，所述低档位的液压缸工作压力范围是0.9MPa。

加工时，采用以下步骤：

S1：根据待加工制动鼓的尺寸型号，调节防下沉机构4的高度、长度以及旋转头部45的角度；

S2：进行制动鼓粗车加工时，将卡爪3液压缸工作压力调到高档位，2.0MPa；

S3：进行制动鼓精车加工时，将卡爪3液压缸工作压力调到低档位，0.9MPa；

S4：加工结束后，将防下沉机构4调节至初始位置。

如附图7和表四所示，由于粗车加工和精车加工采用不同的卡爪夹紧度，与之前共同采用一种卡爪夹紧度的加工方法各随机抽取10个制动鼓进行圆柱度误差和圆跳动误差的比对，能够得出，采用本发明中的加工方法后，制动鼓1圆周东、南、西、北四处测量得出圆柱度均降低至0.1以下，制动鼓1圆周上、中、下各部位测得的圆跳动E、F、G也降低至0.1以下，精度提高明显，产品合格率倍增。

表四

实施例5

如附图8所示，在实施例4的基础上，将本实施例5中的长度调节部43和高度调节部42改用液压缸的形式实现，其液压控制原理采用类似现有的工作台2上的液压卡爪的液压控制原理，通过现有的PLC控制，方便在现有的立式车床操作面板上直接调节，相比较人工操作，能够进一步提高定位防下沉装置用于连续生产中的操作的便捷性，提高生产效率，自动定位也会更加精准。

本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (11)

1.一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，安装在立式车床的工作台上，在所述工作台上设置有对称设置的两组卡爪，其特征在于，包括至少两组防下沉机构，所述防下沉机构包括底座、高度调节部、长度调节部以及支撑部；所述支撑部设置在所述长度调节部靠近所述工作台中心的一端，所述长度调节部的相对另一端连接所述高度调节部的上端，所述高度调节部的下端连接所述底座；所述长度调节部从连接所述高度调节部的一端到连接所述支撑部的一端由低到高倾斜设置。

2.如权利要求1所述的一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，其特征在于，所述底座的下部通过轨道连接所述工作台的上端面，所述轨道沿所述工作台的径向设置。

3.如权利要求2所述的一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，其特征在于，所述长度调节部还设置有倾斜角度调节机构。

4.如权利要求3所述的一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，其特征在于，所述高度调节部和长度调节部均采用丝杠、液压缸或气缸。

5.如权利要求4所述的一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，其特征在于，在所述支撑部远离所述长度调节部的一端还设置有旋转头部，所述旋转头部远离所述支撑部的一端设置有倾斜工作面。

6.如权利要求5所述的一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，其特征在于，在所述工作面上还设置有若干个凸部。

7.如权利要求6所述的一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，其特征在于，所述长度调节部的倾斜角度为30至80度。

8.如权利要求7所述的一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，其特征在于，所述长度调节部的倾斜角度为45度。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，其特征在于，在所述工作台上设置有三组防下沉机构，所述三组防下沉机构两两之间的夹角为120度。

10.如权利要求9所述的一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置，其特征在于，还包括卡爪紧度调节机构，所述卡爪紧度调节机构至少包括高、低两个档位用于调节液压缸工作压力，所述高档位的液压缸工作压力范围是1.5MPa至3MPa，所述低档位的液压缸工作压力范围是0.8MPa至1.2MPa。

11.权利要求10所述的一种用于加工汽车制动鼓的定位防下沉装置对应的一种用于加工汽车制动鼓的加工方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1：根据待加工制动鼓的尺寸型号，调节防下沉机构的高度、长度以及旋转头部的角度；

S2：进行制动鼓粗车加工时，将卡爪液压缸工作压力调到高档位，1.5MPa至3MPa；

S3：进行制动鼓精车加工时，将卡爪液压缸工作压力调到低档位，0.8MPa至1.2Mpa；

S4：加工结束后，将防下沉机构调节至初始位置。