CN111515411A - 一种在刹车片表面获得规则性沟槽的加工装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种在刹车片表面获得规则性沟槽的加工装置及方法；装置包括工作台，在工作台上设置有可旋转的工件载物台和带刻度的支撑架，支撑架上水平设置有可垂直移动的刀架，刀架的一端设置有能够左右移动的刀杆，刀杆的末端设置有金刚石刀头，金刚石刀头在工件载物台上方，工件载物台的旁边设置有吸风装置；可旋转的工件载物台、左右移动的刀杆均由外部设备控制柜内嵌的程序以及电机来实现控制，对放置在工件载物台上的刹车片进行表面加工，获得规则均匀分布的沟槽，不仅增加摩擦阻力，还能加大接触面积，使单位面积上的压力降低；实际使用过程中磨削储存在沟槽中，既能避免扬尘现象，减少环境污染，也能起到润滑作用，防止摩擦制动幅黏着而过早失效。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种在刹车片表面获得规则性沟槽的加工装置及方法。
背景技术
刹车片也叫刹车皮，是制动器衬片的俗称，是接触制动的摩擦材料，在刹车系统中，刹车片是关键的安全零件，一般刹车片由背板、粘结隔热层和摩擦块组成，其中粘结隔热层由热的不良传导材料组成，起到隔热并粘结背板的作用。摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成。背板的作用是固定刹车片，并传导力矩。刹车片的工作原理是利用刹车片与刹车碟(鼓)及轮胎与地面的摩擦，将车辆行进的动能转换成摩擦后的热能，将车子停下来。
一般来说，根据刹车片的工作条件，其主要失效形式有腐蚀失效，由于刹车片长期暴露在空气中受到雨水、空气中的腐蚀气体等的侵蚀而失效；高温疲劳失效，车辆在高速行驶，频繁刹车的情况下，刹车盘的温度可能高达500～700℃，极易使刹车片过热造成伤害失效；磨损失效，这是刹车片在长期的摩擦制动过程中，质量或尺寸减小到一定程度而失效；变形失效，车辆刹车制动时刹车片也要受到很大的制动力，这将会导致刹车片变形过大而失效。
随着人类迈入“高速”时代，在享受快速便捷的同时，安全出行则成为首先要解决的关键问题，摩擦制动则是最简单易行的手段之一，这样对刹车片的要求就越来越高。如何提高刹车片的稳定性、可靠性和使用寿命则是当前人们关注的焦点。为此，国内外主要从这几方面展开研究，一是通过不同材料组成，期望获得高摩擦系数的刹车片；二是采取一些特殊的表面处理，延长刹车片的寿命；三是用巧妙的结构设计，增加刹车片的制动效果。目前，商用刹车片摩擦块的表面采用平面磨床获得平整光滑的表面，美观漂亮，使用寿命也能达到相应国家标准，但使用过程中，在潮湿的环境中容易出现刹车时的“啸叫”音，也会发生刹车制动疲劳时的粘着失效现象。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，更好的延长刹车片的使用寿命，本发明的目的在于提供一种在刹车片表面获得规则性沟槽的加工装置及方法，能够快速巧妙的在刹车片摩擦块的表面获得呈规则性均匀分布的沟槽，不仅增加摩擦阻力，还能加大接触面积，使单位面积上的压力降低；实际使用过程中磨削储存在沟槽中，既能避免扬尘现象，减少环境污染，也能起到润滑作用，防止摩擦制动幅黏着而过早失效。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种在刹车片表面获得规则性沟槽的加工装置，包括工作台1，在工作台1上设置有可旋转的工件载物台2和带刻度的支撑架9，支撑架9上水平设置有可垂直移动的刀架7，刀架7的远离支撑架9的一端设置有能够左右移动的刀杆6，刀杆6的末端设置有金刚石刀头5，金刚石刀头5在工件载物台2上方，工件载物台2的旁边设置有吸风装置4；可旋转的工件载物台2、左右移动的刀杆6均由外部设备控制柜10内嵌的程序以及电机来实现控制。
基于上述加工装置的加工方法，包括以下步骤：
步骤1，把加工好的同一规格尺寸的刹车片3，有次序的摆放在工件载物台2上，将刹车片3的钢背面与工件载物台2直接接触，接通电源，通过强力吸盘使刹车片3固定在工件载物台2上；
步骤2，将带有45度金刚石刀头5的刀杆6夹持在刀架7上，刀杆6在刀架7的带动下，可以进行上下和左右的运动；
步骤3，用外部设备控制柜10控制整个装置的启动和停止，控制刀架7的左右运动、工件载物台2的运动速度及设定程序和工艺参数；工件载物台2的水平旋转速度为800-1200转/分钟，刀架7的左右运动速度为0.01-2毫米/秒；刀架7的上下运动，根据刻度手动进行调节；
步骤4，把步骤3的参数调整好后，使金刚石刀头5与刹车片3摩擦面充分接触，然后启动开关，使工件载物台2旋转，同时刀杆6由工件载物台2中心向左或右运动，根据刹车片3的厚度要求，多次重复这个操作，加工刹车片3，直到满足刹车片3总的厚度要求；
步骤5，步骤4结束后，移去刀架7，关掉电源，去除磁力，使刹车片3脱离吸附力，然后人工依次取下，并在退磁器上退磁，利用吸风装置4压缩空气吹去表面的碎削，包装即可。
本发明装置简单，操作方便，效率较高，容易实现，具有以下有益特点是：
1、经过创造性劳动，设计出本发明的加工装置，并且摸索出工件载物台2的水平旋转速度在800-1200转/分钟，刀架7的左右运动速度在0.01-2毫米/秒，才能在坚硬的刹车片表面获得规则性沟槽。
2、在刹车片表面获得规则性沟槽，增加刹车摩擦制动的阻力，加大摩擦副的接触面积，使单位面积上的压力降低，减少摩擦损耗。
3、在使用过程中，即摩擦制动过程中，产生的磨削能够储存在这些加工的沟槽中，这样既能避免扬尘现象，减少环境污染，也能起到润滑作用，防止摩擦制动幅黏着而过早失效。
附图说明
图1是本发明的加工装置结构示意图。
图2是刹车片3表面加工获得的规则性沟槽照片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细叙述。
参照图1，一种在刹车片表面获得规则性沟槽的加工装置，包括工作台1，在工作台1上设置有可旋转的工件载物台2和带刻度的支撑架9，支撑架9上水平设置有可垂直移动的刀架7，刀架7的远离支撑架9的一端设置有能够左右移动的刀杆6，刀杆6的末端设置有金刚石刀头5，金刚石刀头5在工件载物台2上方，工件载物台2的旁边设置有吸风装置4，刀架7的上下运动由手动调节，可旋转的工件载物台2、左右移动的刀杆6均由外部设备控制柜10内嵌的程序以及电机来实现控制。
基于上述加工装置的加工方法，包括以下步骤：
步骤1，摆放零件，把加工好的同一规格尺寸的刹车片3，有次序的摆放在工件载物台2上，将刹车片3的钢背面与工件载物台2直接接触，接通电源，通过强力吸盘使这些刹车片3固定在工件载物台2上；
步骤2，夹持刀架7，将带有45度金刚石刀头5的车床用刀杆6夹持在刀架7上，刀杆6在刀架7的带动下，可以进行上下和左右的运动；
步骤3，除了刀架7的上下运动外，其余运动由外部设备控制柜10内嵌的程序来控制，外部设备控制柜10控制整个装置的启动和停止，控制刀架7的左右运动状况，还有工件载物台2的运动速度，设定程序和工艺参数；工件载物台2的水平旋转速度为800-1200转/分钟，刀架7的左右运动速度为0.01-2毫米/秒，这两种运动由程序来控制，根据需要人为进行设定，刀架7的上下运动根据刻度手动进行调节，可通过设计手轮8以及链条进行调节及锁死，具体见如图1所示；
步骤4，启动加工，把步骤3的参数调整好后，移动使金刚石刀头5与刹车片3摩擦面充分接触，然后启动开关，使工件载物台2旋转，同时刀杆6由工件载物台2中心向左或右运动，根据刹车片3的厚度要求，可以多次重复这个操作，加工刹车片3，直到满足刹车片总的厚度要求。
在加工过程中，在刀架7运动方向的反方向装有吸风装置4。
步骤5，退磁包装，步骤4结束后，移去刀架7，关掉电源，去除磁力，使刹车片3脱离吸附力，然后人工依次取下，并在退磁器上退磁，利用吸风装置4压缩空气吹去表面的碎削，即得到如图2所示的表面有沟槽的刹车片，随后包装即可。
Claims (2)
1.一种在刹车片表面获得规则性沟槽的加工装置，包括工作台(1)，在工作台(1)上设置有可旋转的工件载物台(2)和带刻度的支撑架(9)，支撑架9上水平设置有可垂直移动的刀架(7)，刀架(7)的远离支撑架(9)的一端设置有能够左右移动的刀杆(6)，刀杆(6)的末端设置有金刚石刀头(5)，金刚石刀头(5)在工件载物台(2)上方，工件载物台(2)的旁边设置有吸风装置(3)；可旋转的工件载物台(2)、左右移动的刀杆(6)均由外部设备控制柜(10)内嵌的程序以及电机来实现控制。
2.根据权利要求1所述的所述的加工装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，把加工好的同一规格尺寸的刹车片(3)，有次序的摆放在工件载物台(2)上，将刹车片(3)的钢背面与工件载物台(2)直接接触，接通电源，通过强力吸盘使刹车片(3)固定在工件载物台(2)上；
步骤2，将带有45度金刚石刀头(5)的刀杆(6)夹持在刀架(7)上，刀杆(6)在刀架(7)的带动下，进行上下和左右的运动；
步骤3，用外部设备控制柜(10)控制整个装置的启动和停止，控制刀架(7)的左右运动、工件载物台(2)的运动速度及设定程序和工艺参数；工件载物台(2)的水平旋转速度为800-1200转/分钟，刀架(7)的左右运动速度为0.01-2毫米/秒；刀架(7)的上下运动，根据刻度手动进行调节；
步骤4，把步骤3的参数调整好后，使金刚石刀头(5)与刹车片(3)摩擦面充分接触，然后启动开关，使工件载物台2旋转，同时刀杆(6)由工件载物台(2)中心向左或右运动，根据刹车片(3)的厚度要求，多次重复这个操作，加工刹车片(3)，直到满足刹车片(3)总的厚度要求；
步骤5，步骤4结束后，移去刀架(7)，关掉电源，去除磁力，使刹车片(3)脱离吸附力，然后人工依次取下，并在退磁器上退磁，利用吸风装置(4)压缩空气吹去表面的碎削，包装即可。
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