A személygépkocsik fékrendszerében a féktárcsa a központi súrlódó alkatrész, amelynek kétoldali párhuzamossága, homlokfelületi futása és súrlódófelületi érdessége közvetlenül meghatározza a fékezési reakciósebességet és a vezetési biztonságot (a GB/T 34872-2017-es nemzeti szabvány előírja, hogy a féktárcsák kétoldali párhuzamossága ≤ 0,05 mm, a homlokfelületi futás ≤ 0,08 mm, valamint a súrlódófelület érdessége ≤ Ra1,2 μm legyen); ha a megmunkálás pontossága nem felel meg a szabványnak, könnyen felléphet féktárcsa-eccentrikus kopás, rendellenes fékzaj, és extrém munkakörülmények között a féktávolság több mint 15%-kal megnövekedhet.
Egy vezető hazai személygépkocsi fékrendszer-gyártónak korábban torlódást kellett tapasztalnia a féktárcsák megmunkálása során: a Φ 280-380 mm-es féktárcsák (HT250 x.sz. öntöttvasból, FC250 gömbgrafitos öntvényből, szellőző hornyokkal) hagyományos megmunkálása négy folyamatra volt osztva: „vízszintes esztergagépen durva esztergálás egyik oldalon → átfordítás, durva esztergálás másik oldalon → függőleges marógépen a szellőzőhorony marása → karos fúrógépen pozícionáló lyuk fúrása”, ahol az egységmegmunkálási ciklus akár 28 percig is eltarthatott; többszöri átfordítás és befogás miatt a féktárcsa két oldalának párhuzamossága gyakran meghaladta a 0,09 mm-t, a homlokfelületi futóhiba pedig elérte a 0,1–0,15 mm-t, ami fékezéskor a fékbetétek 18%-os egyenlőtlen tapadási arányához vezetett; ugyanakkor a x.sz. öntöttvas nagysebességű megmunkálása során keletkező forgács hajlamos volt a szellőzőhoronyban ragadni, így további 12%-os kézi tisztításra volt szükség. Emellett a szerszám rezgés miatt gyorsan elkopott, élettartama darabonként csupán 60–80 db volt, egy féktárcsához tartozó szerszám költsége pedig 22 jüant meghaladta.
Ügyfél használati helye
Ennek az ellentmondásnak a feloldására a cég bemutatta a Taiyun CNC mozdony CK525 CNC függőleges esztergáját, és kifejezetten a féktárcsák gyártásához „kettős oszlopos szinkron megmunkálás + egyszeri befogás teljes folyamat” rendszerével egyedi gyártórendszert hozott létre. A berendezés egésztestű, nagy szilárdságú öntöttvas alaptestet (70 mm-es öntvény falvastagsággal) használ, amelyen „természetes öregbítés 6 hónapon át + rezgésaltatásos öregbítés 48 órán keresztül” kétszeres feszültségmentesítő kezelést végeztek. Szimmetrikus dobozos csúszóasztal-szerkezettel kombinálva a merevségeloszlás véges elemes analízissel lett optimalizálva. Az oldalirányú vágómerevség eléri a 30 kN/mm értéket, így stabilan elviseli a 14 kN-os oldalirányú vágóerőt szürkeöntvény megmunkálása során; a Fanuc 0i MF Plus CNC rendszerrel és rácsos mérőléccel történő teljesen zárt hurkos szabályozással (felbontás 0,1 μm) ±0,008 mm pozícionálási pontosságot és ±0,005 mm ismétlési pontosságot ér el, ami pontosan megfelel a féktárcsa kétoldalú párhuzamosságának ±0,03 mm-es tűréshatárának. A féktárcsák kétoldalú megmunkálási követelményeire reagálva a berendezés kettős oszloppal és kétirányú szerszámtornyokkal, nagyteljesítményű orsóval (orsófordulatszám 100–1000 fordulat/perc), nagynyomású külső hűtőrendszerrel (hűtőnyomás 1,0 MPa, áramlási sebesség 30 L/perc) és mágneses forgácseltávolítóval (forgácseltávolítási hatékonyság ≥60 L/óra) van felszerelve, hatékonyan csökkentve a forgácsfelhalmozódást és a szerszám-forgácscsomók kialakulását. Ugyanakkor AlTiN bevonatos keményfém vágószerszámokat (WC Co tartalom 94%, keménység HRA93) alkalmaznak a vágószerszám kopásállóságának javítására.
A technológiai innováció szempontjából a berendezés kettős áttörést ért el a „folyamatintegráció + kétoldali szinkron alakvezérlés” terén a féktárcsák megmunkálása során: integrált 21 hüvelykes háromágú kapcsolóorsó (75 kN fogóerővel, Φ 500–700 mm-es féktárcsákhoz), 8 állomásos szervó szerszámtartóval és vágószerszámmal (1,4 másodperces szerszámcserével), valamint szellőzőhorony kialakítására szolgáló speciális szerszámtartóval. Egyetlen műveletben képes elvégezni a féktárcsák kétoldali esztergálását (súrlódófelület síksága ≤ 0,04 mm), a külső kör pontossági esztergálását (tolerancia IT7), a szellőzőhorony marását (horonyszélesség toleranciája ± 0,1 mm, mélység toleranciája ± 0,05 mm), valamint a 4–5 db pozícionáló furat fúrását (lyukátmérő toleranciája H9, helyzetpontosság ≤ 0,12 mm). A féktárcsa két oldalának párhuzamosságának nehezen szabályozható volta miatt az innovatív „kételemes szinkron kompenzációs eljárást” alkalmazza. A bal és jobb orsók vágóerejének (pontosság ± 0,5%) és sebességeltérésének valós idejű rögzítésével automatikusan szabályozza a előtolási sebességet (kompenzációs pontosság 0,001 mm), így biztosítva a két oldal párhuzamosságának stabil szabályozását ≤ 0,04 mm-en belül. A nagy szívósságú és magas vágóellenállású öntöttvas (FC250) figyelembevételével a berendezés beépített anyag- és folyamatadatbázissal rendelkezik, amely automatikusan illeszti a vágási paramétereket (orsósebesség 1500–2000 1/perc, előtolás 40–70 mm/perc, fogásmélység 1,5–2,5 mm), ezzel elkerülve a szerszám eltörését; Többféle jármű féktárcsájának cseréje esetén (pl. szedánok és terepjárók közötti különbségek) a berendezés egygombos folyamatparaméter-beállítást támogat (35 db beépített féktárcsa-megmunkálási sablonnal), csökkentve a cserélési időt a hagyományos 1,2 óráról 10 percre.
Féktárcsya egyszeri szorítása
A megvalósítás eredményei teljes mértékben megfelelnek a személygépkocsik fékezésére vonatkozó biztonsági előírásoknak: az egyszeri feldolgozási ciklus csökkent 28 percről 16 percre, a napi termelési kapacitás pedig 320 készletről 580 készletre nőtt; A féktárcsa két oldalának párhuzamossága stabilan ≤ 0,04 mm-re van szabályozva, a torkolati futása ≤ 0,06 mm, a súrlódási felület érdessége pedig eléri az Ra0,8 μm értéket, így teljes mértékben megfelel a GB/T 34872-2017 „Személygépkocsi féktárcsák” szabványnak és az EU ECE R90 előírásának; A fékbetétek illesztési hibás aránya fékezés közben 18%-ról 2,5%-ra csökkent, az ügyfelek panaszainak aránya a rendellenes fékzaj miatt pedig 92%-kal csökkent; A hűtés optimalizálása és paraméterek alkalmazása következtében az eszköz élettartama 50%-kal nőtt (elérve a 90–120 darab/él értéket), csökkentve egyetlen tárcsa eszköz költségét 14 jüanra. Ugyanakkor a kézi forgácseltávolítási folyamatot megszüntették, csökkentve egyetlen tárcsa munkaerőköltségét 8 jüannal; A berendezésen elhelyezett intelligens diagnosztikai modul valós idejű adatokat gyűjt, mint például a tengelyház hőmérséklete (felbontás 0,1 ℃), áramterhelés (pontosság ± 0,8%), stb. A szerszámkopás-előrejelző algoritmussal kombinálva a berendezés összesített kihasználtsága 78%-ról 95%-ra nőtt, az éves leállási idő pedig 320 órával csökkent.
A CK525 teljesen feloldotta a féktárcsák „kétoldalas pontossági szinkronvezérlés és tömeggyártási hatékonyság” közötti alapvető ellentmondást. „A cég gyártási igazgatója kijelentette: „Most már nemcsak a Volkswagen és a Toyota, mint vezető autógyártók PPAP (Production Part Approval Process) minősítését kaptuk meg, hanem kielégítjük az elektromos járművek által támasztott legmagasabb követelményeket is a „alacsony zajszintű, hosszú élettartamú” fékrendszerek tekintetében. Ez kulcsfontosságú alapot teremtett számunkra, hogy éves szintű beszállítói megbízásokat nyerhessünk el a főbb autógyártóktól.” Ez az eset megerősíti, hogy a CNC függőleges marógép a „dupla orsó merev architektúra + kétoldalas szinkron alakvezérlés + anyag- és folyamattestreszabás” mély együttműködésének köszönhetően a személygépkocsi-féktárcsa-gyártás „biztonsági pontosság és költséghatékonyság” korlátjainak áttörésének központi eszközévé vált.
EN
