一, Właściwości obróbki części układu hamulcowego i ich współpraca z technologią CNC
Układ hamulcowy składa się z ważnych części, takich jak tarcze hamulcowe, bębny hamulcowe, zaciski hamulcowe i klocki hamulcowe. Jego potrzeby w zakresie przetwarzania mają trzy główne cechy:
Różne materiały: Tarcze hamulcowe są zwykle wykonane z żeliwa szarego (HT250) lub materiałów kompozytowych z włókna węglowego. Zaciski hamulcowe są najczęściej wykonane ze stopu aluminium (np. 6061-T6), natomiast klocki hamulcowe są wykonane z materiałów kompozytowych, takich jak ceramika i ceramika metalowa. Różne materiały tną w różny sposób, dlatego należy dopasować odpowiedni sprzęt do cięcia i ustawienia. Na przykład podczas obróbki tarcz hamulcowych z żeliwa szarego należy używać narzędzi skrawających ze stopów twardych i utrzymywać prędkość skrawania w zakresie od 80 do 120 m/min. Natomiast przy obróbce zacisków ze stopów aluminium należy stosować narzędzia skrawające z powłoką diamentową i zwiększać prędkość skrawania do ponad 300 m/min.
Złożoność strukturalna: aby ułatwić odprowadzanie ciepła, tarcze hamulcowe muszą być wykonane z mikrostrukturami, takimi jak rowki wentylacyjne i rowki znakujące. Z drugiej strony zaciski hamulcowe muszą mieć wielofunkcyjną konstrukcję, taką jak cylindry tłokowe, powierzchnie montażowe i rowki uszczelniające. Aby wykonać te skomplikowane zadania, obrabiarka musi być w stanie połączyć ze sobą pięć osi, co pozwala jej na „jedno-jednokrotne mocowanie i wielo-obróbkę wieloaspektową”. Na przykład pionowe centrum obróbcze T-V856S firmy Taiqun może wykorzystywać technologię pięciu-połączeń osi do frezowania spiralnego rowków wentylacyjnych na tarczach hamulcowych. Jest to o 40% bardziej wydajne niż typowe-obrabiarki trzyosiowe.
Precyzja: Obie powierzchnie hamujące tarczy hamulcowej powinny być względem siebie równoległe z dokładnością do 0,02 mm, a tłoczek zacisku hamulcowego powinien być cylindryczny z dokładnością do 0,005 mm. Są one znacznie bardziej rygorystyczne niż specyfikacje większości części mechanicznych. Dzięki technologii pomiarów online i kompensacji błędów system sterowania numerycznego może w czasie rzeczywistym rozwiązywać problemy, takie jak odkształcenia cieplne i zużycie narzędzi. Na przykład system CNC Siemens 840D wykorzystuje model „odkształcenia temperaturowego” w celu kompensacji dryfu osi Z-wywołanego wzrostem temperatury wrzeciona do ± 0,002 mm.
2, Proces obróbki numerycznej części wspólnych układów hamulcowych
1. Tarcza hamulcowa: precyzyjna obróbka rowka zapewniającego wentylację
Tarcza hamulcowa to najważniejsza część układu hamulcowego powodująca tarcie. Wykonanie go jest trudne ze względu na rowek wentylacyjny i kontrolę jakości powierzchni. Na przykład przebieg przetwarzania tarczy hamulcowej nowego pojazdu energetycznego jest następujący:
Wybór odpowiednich narzędzi: Do obróbki wykańczającej powierzchni odniesienia wykorzystywana jest tokarka pionowa L-V50 (o dokładności pozycjonowania powtarzalnego 0,008 mm), a do frezowania rowka wentylacyjnego pionowe centrum obróbcze T-V856S.
Przebieg procesu jest następujący: zgrubne toczenie powierzchni czołowej i koła zewnętrznego, pół-precyzyjne toczenie powierzchni odniesienia, pięcioosiowe-frezowanie rowka wentylacyjnego, precyzyjne toczenie powierzchni hamulca i hartowanie laserowe wzmocnionej powierzchni.
Ważne technologie:
Obróbka rowka wentylacyjnego: Ścieżka cięcia spiralnego wykonywana jest przy użyciu oprogramowania UG oraz technologii frezowania spiralnego. Następnie narzędzie przesuwa się spiralnie w dół wzdłuż ścianki rowka, aby zapobiec wibracjom, które mogłyby wystąpić w przypadku bezpośredniego cięcia. Ustawienia skrawania są następujące: prędkość wrzeciona 1200r/min, posuw 0,1mm/obr, głębokość skrawania 0,5mm.
Kontrola jakości powierzchni: Na etapie obróbki precyzyjnej stosuje się narzędzia diamentowe, a prędkość skrawania zwiększa się do 200 m/min. Aby uzyskać chropowatość powierzchni Ra0,4 μm, zastosowano technologię mikrosmarowania (MQL).
2. Zacisk hamulcowy: z dużą ostrożnością wiercić cylinder tłoka
Cylinder tłoczkowy zacisku hamulcowego musi charakteryzować się bardzo dużą cylindrycznością i gładkością powierzchni. Kroki jego wykonania są następujące:
Wybór odpowiednich narzędzi: Stosowane jest centrum wiertarskie T-500B (z powtarzalną dokładnością pozycjonowania 0,004 mm). Posiada precyzyjne osprzęt hydrauliczny i systemy pomiarowe online.
Etapy procesu: zgrubne wiercenie otworu na cylinder olejowy, wytaczanie półprecyzyjne, wytaczanie precyzyjne, honowanie i sprawdzanie szczelności.
Ważne technologie:
Naprawianie błędów: Interferometr laserowy firmy Renishaw służy do budowy geometrycznego modelu błędów obrabiarki. Model ten koryguje wady, takie jak bicie promieniowe wrzeciona i prostoliniowość szyny prowadzącej, w wyniku czego cylindryczność otworu cylindra wynosi 0,003 mm.
Proces honowania: Diamentowe paski do honowania służą do zwiększania odporności powierzchni na zużycie poprzez podążanie ścieżką „siatki krzyżowej”. Chropowatość powierzchni utrzymuje się w granicach Ra0,2 μm.
