I bromssystemet för personbilar fungerar bromsskivan som den centrala friktionskomponenten, och dess parallellitet på båda sidor, axialspel och ytråhet på friktionsytan avgör direkt bromsresponsens hastighet och körsäkerheten (enligt nationell standard GB/T 34872-2017 ska bromsskivans dubbelsidiga parallellitet vara ≤ 0,05 mm, axialspel ≤ 0,08 mm och ytråhet på friktionsytan ≤ Ra1,2 μm); Om bearbetningsnoggrannheten inte uppfyller kraven kan det enkelt uppstå excentrisk nötning, ovanliga ljud vid inbromsning och i extrema driftsförhållanden kan det leda till att bromssträckan förlängs med mer än 15 %.
En ledande inhems tillverkare av bromssystem för personbilar stötte en gång på en flaskhals i bearbetningen av brytplock: för Φ 280-380 mm brytplock (tillverkade av gråjärn HT250, segjärn FC250, inklusive ventilationskanalstruktur) krävdes traditionellt fyra processer: "horisontell svarvning av ena sidan → vändning och grovsvarvning av andra sidan → vertikal fräsning av ventilationskanal → borrning av positioneringshål med armborrmaskin", med en enskild bearbetningstid på upp till 28 minuter; på grund av flera vändningar och omklämningar överskred parallelliteten mellan båda sidor av brytplocket ofta 0,09 mm, och axiella svängfel uppgick till 0,1–0,15 mm, vilket resulterade i en ojämn adhesionsgrad hos bromsbeläggena på 18 % vid inbromsning; samtidigt tenderar spån från höghastighetsskärning av gråjärn att fastna i ventilationskanalen, vilket kräver ytterligare 12 % manuell rengöring. Dessutom slits verktyget snabbt på grund av vibration, med en livslängd på endast 60–80 bitar per blad, och kostnaden för ett enskilt skärblad överstiger 22 yuan.
Kundanvändningsplats
För att lösa detta dilemma introducerade företaget Taiyun CNC-lokomotivet CK525 CNC vertikala svarv och byggde ett exklusivt tillverkningssystem för bromskivor med "dubbelkolonnssynkronbearbetning + enstegsspänning hela processen". Utrustningen använder en helhetskonstruerad höghållfast gjutjärnsbädd (med en gjutväggtjocklek på 70 mm), som genomgått dubbel spänningsavlastningsbehandling av "naturlig åldring i 6 månader + vibrationsåldring i 48 timmar". Kombinerat med en symmetrisk lådformad glidbordsstruktur optimeras styvhetsfördelningen genom finita elementanalyser. Den radiella skärvhårdheten når 30 kN/mm, vilket möjliggör stabil hantering av den radiella skärvkraften på 14 kN vid bearbetning av greyjärn; Utrustad med Fanuc 0i MF Plus CNC-system och helt stängd reglering med gittermåttstock (upplösning 0,1 μm) uppnås en positioneringsnoggrannhet på ±0,008 mm och upprepbar noggrannhet på ±0,005 mm, vilket exakt matchar toleranskravet på ±0,03 mm för bromskivans parallellitet på båda sidor. För att möta kraven på dubbelriktad bearbetning av bromskivor är utrustningen försedd med dubbla kolonner och tvåriktade verktygstorn, högpresterande spindel (spindelvarvtal 100–1000 rpm/min), högtryckskylsystem utifrån (kyltryck 1,0 MPa, flöde 30 L/min) och magnetisk spåntransportör (spåntransporteffektivitet ≥ 60 L/h), vilket effektivt minskar ansamling av spån och verktygsförbrukning. Samtidigt används hårdmetallverktyg med AlTiN-beklädnad (WC Co-innehåll 94 %, hårdhet HRA93) för att förbättra slitstyrkan vid skärning.
När det gäller teknologisk innovation har utrustningen uppnått en dubbel genombrott inom "processintegration + dubbelsidig synkron formkontroll" vid bearbetning av bromsskivor: integration av en 21 tum treklövar länkuppspännings chuck (med en spännkraft på 75 kN, lämplig för Φ 500 mm–700 mm bromsskivor), en servoverktygshållare med 8 stationer + skärverktyg (verktygsbytestid 1,4 sekunder) samt en specialiserad verktygshållare för ventilationskanaler. Den kan utföra dubbelsidig svarvning av bromsskivor (planhet hos friktionsyta ≤ 0,04 mm), precisionssvarvning av ytterdiameter (tolerans IT7), fräsning av ventilationskanaler (breddstolerans ± 0,1 mm, djupstolerans ± 0,05 mm) samt borrning av 4–5 positioneringshål (håldiametertolerans H9, positionstolerans ≤ 0,12 mm) i ett enda arbetssteg. För att hantera svårigheten att kontrollera parallelliteten mellan de båda sidorna av bromsskivan används en innovativ "dubbelkolonnssynkron kompenseringsprocess". Genom att i realtid samla in information om skärkraften (noggrannhet ± 0,5 %) och hastighetsavvikelsen från vänster och höger spindel justeras matningshastigheten automatiskt (kompensationsnoggrannhet 0,001 mm) för att säkerställa stabil kontroll av parallelliteten mellan båda sidor inom ≤ 0,04 mm. Med tanke på den höga segheten och det höga skärmotståndet hos segjärn (FC250) finns en inbyggd material- och processdatabas i utrustningen, vilken automatiskt anpassar skärparametrar (spindelvarvtal 1500–2000 varv/min, matning 40–70 mm/min, ingreppsdjup 1,5–2,5 mm) för att undvika verktygsbrott. För byte av bromsskivor till olika fordon (till exempel skillnader i specifikationer mellan personbilar och SUV:er) stöder utrustningen enkelklicksjustering av processparametrar (med 35 förprogrammerade mallar för bromsskivbearbetning inbyggda), vilket minskar bytestiden från traditionella 1,2 timmar till 10 minuter.
Bromstrommel klämmer en gång
Implementeringsresultaten uppfyller fullt ut säkerhetsstandarderna för personbilars bromssystem: bearbetningscykeln per enskild del har minskat från 28 minuter till 16 minuter, och daglig produktionskapacitet har ökat från 320 set till 580 set; parallelliteten på båda sidor av bromsskivan hålls stabilt vid ≤ 0,04 mm, axialspel är ≤ 0,06 mm och ytråheten på friktionsytan uppnår Ra0,8 μm, vilket fullt ut uppfyller kraven i GB/T 34872-2017 "Personbilsbromsskivor" och EU:s ECE R90-standard; andelen ojämnt sittande bromsbelägg vid inbromsning har minskat från 18 % till 2,5 %, och kundklagomålen om onormala bromsljud har minskat med 92 %; verktygslivslängden har förlängts med 50 % (upp till 90–120 delar/blad) tack vare optimerad kylning och anpassade parametrar, vilket minskar verktygskostnaden per skiva till 14 yuan. Samtidigt har manuellt avlägsnande av spån eliminerats, vilket minskar arbetskostnaden per skiva med 8 yuan; den intelligenta diagnostikmodul som är monterad på utrustningen kan samla in realtidsdata såsom spindeltemperatur (upplösning 0,1 ℃), belastningsström (noggrannhet ± 0,8 %) etc. Kombinerat med algoritmer för förutsägelse av verktygsslitage har utrustningens totala nyttjandegrad ökat från 78 % till 95 %, och årlig driftstopp har minskat med 320 timmar.
CK525 har helt löst den centrala motsättningen mellan 'dubbelsidig precisionskompensering och massproduktionseffektivitet' för bromsskivor. "Vårt företags tillverkningschef förklarade: "Idag har våra bromsskivor inte bara godkänts enligt PPAP (Production Part Approval Process) av ledande bilföretag som Volkswagen och Toyota, utan uppfyller även de högsta krav från elfordon på 'lågt buller och lång livslängd' i bromssystem. Detta har lagt en avgörande grund för oss att vinna årliga samordningsorder från stora bilföretag." Detta fall bekräftar att CNC vertikalvändmaskinen blivit kärnutrustningen för att övervinna flaskhalsen gällande "säkerhet, precision och kostnadseffektivitet" inom tillverkning av bromsskivor till personbilar genom den djupa samverkan mellan "dubbelmunks rigid arkitektur + dubbelsidig synkron formskontroll + material- och processanpassning".
EN
