挂车桥制动器底板孔加工专用组合机床的设计

第４期（总第１７３期）

２０１２年８月机械工程与自动化

ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．４

Ａｕｇ

．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０４－００７９－０

２挂车桥制动器底板孔加工专用组合机床的设计

王永辉

（三门峡职业技术学院，河南　三门峡　４７２０００

）摘要：介绍了为精镗挂车桥制动底板上三孔而设计的双面卧式焊后组合机床加工工艺、总体结构方案以及主要技术参数，并阐述了机床关键部件的设计。关键词：挂车桥制动器；底板孔；组合机床；设计中图分类号：ＴＧ６５ 文献标识码：Ａ

收稿日期：２０１２－０２－２７；修回日期：２０１２－０３－１

１作者简介：王永辉（１９８０－）

，男，河南南阳人，讲师，硕士，研究方向为控制工程。０　引言

挂车桥制动器，也称挂车轴制动器，主要是控制重型卡车或长途货运车的挂车与牵引车要有相同的安全制动效果。挂车桥制动器底板三孔的加工精度与加工效率直接影响部件的使用性能与生产成本。本文根据汽车挂车桥制动器生产企业对底板三孔精镗的加工需求，基于组合机床的设计原则及镗床的设计经验优化设计了高效率、

高精度、高刚度双面卧式焊后组合机床。该机床经多次试加工，其技术指标和生产效率完全达到需求，非常适用于规模化批量生产。１　组合机床方案

挂车桥制动器底板孔加工专用组合机床加工的对象主要是挂车桥制动器底板三孔。机床采用卧式配置，每次安装２个工件，工件水平安装在机床配套自制的专用自定位夹紧装置上，两侧动力头分别对２个工件进行底板孔的精镗加工，其工件的装卡示意图如图１所示。主夹紧Ｖ型定位装置根据工件夹持轴头位置调整好后在Ｔ型槽内把紧；辅助夹紧位置在设计时已按工件的相互位置及主夹位置定好，辅助支撑油缸可在调整座上的Ｔ型槽内前后移动以便找到最佳支撑点后固定好。夹紧工件的动作顺序为主夹紧－辅助夹紧－辅助支撑，松开工件时反序动作。调换工件品种时，可根据不同轴径更换Ｖ型块上的调整垫块。２　机床总体结构及主要技术参数２．１　机床总体结构

挂车桥制动器底板孔加工专用组合机床总体结构

如图２所示［１

］，由主机、液压系统、电气控制系统、排屑

系统、润滑系统等组成。机床采用卧式布局，结构紧凑，利于排屑，便于调整。机床底座部分采用铸造工艺，床身向前倾斜４５°，导轨刚性良好。本机床配置有２套镗削头；２套专用夹具；２套液压滑台；１套浮动接头；１个可变多轴箱；

机床底座、电控柜、液压站各一台，专用刀辅具３套。镗刀采用硬质合金可转位刀具，便于更换刀片。主轴采用变频电机调速方式，

通过调整可变多轴箱和液压滑台，可实现不同规格品种车轴的加工［

２

］。机床润滑系统采用ＨＣ－２２３２－１５０Ｘ集中润滑装置和定量分配器，机床动力箱和主轴箱通过分配器送至各润滑点，机械滑台和夹具的润滑由设在机床上的间歇润滑站间断供油润滑。间歇润滑站的供油时间由时间控制器控制，间歇时间可以在０ｓ～

９９９ｓ内任意调整

。图１　工件装卡示意图

机床循环动作方式为：启动油泵—人工上料（主电机启动）

—夹具夹紧工件—滑台快进—工进—滑台快退—人工下料，同时安装一个新工件，机床进入正常循环状态。

图２　机床总体结构方案图

２．２　机床的主要技术参数

机床的主要技术参数如下：１ＴＤ４０动力箱转速（ｒ／ｍｉｎ）：７２０；ＨＹ４０Ａ液压滑台最大行程（ｍｍ）：４００；ＨＹ４０Ａ液压滑台最大进给力（Ｎ）：３２　０００；ＨＹ４０Ａ液压滑台工进速度（ｍｍ／ｍｉｎ）：１２．５～５００；

ＨＹ４０Ａ液压滑台快移速度（ｍ／ｍｉｎ）：６

主电机型号：ＵＡＢＰ－１３２Ｓ－４－５０－５．５－Ｂ５，１　

５００ｒ／ｍｉｎ；液压站（长×宽×高）（ｍｍ）：９００×９００×１　５５０。３　控制系统的配置

挂车桥制动器底板加工镗床采用日本三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ控制，输出口加继电器保护，留有５个以上备用输入、输出接口，系统可控制最多３个进给滑台和

８个主轴［３］

。机床除装卸零件手动外，

具有自动循环功能和手动调整功能。程序具有效率控制和超数量报警功能。机床电气元件采用国内名优厂家的产品，机床电器柜采用独立的全封闭结构，防止粉尘进入。电器柜中采用热交换器来调节柜内的温度，以保证各电器元件及系统工作时不因发热而产生故障。电器系统符合国家标准，维修方便，连续运转稳定可靠。夹紧、松开按钮及操作面板位置考虑了使用者的方便性，机床布局合理，外观整洁，其独立电气控制柜至机床采用架空走线。

４　机床设计中的关键技术

机床镗削头采用传动箱与主轴箱一体式结构，使动力头的结构更加紧凑。主轴前轴承采用精密级双列圆锥滚子轴承和双向推力角接触球轴承，

既增加了主轴的刚性，又保证了主轴的精度。主轴传动采用变频电机通过齿轮带动主轴旋转，

主轴头部采用莫氏５＃标准锥柄结构，以方便更换刀具［

４］

。主轴转速可通过变频电机无级变速，以适应不同销孔的加工，电机功率为５．５ｋＷ。

润滑系统采用润滑油集中润滑装置的润滑方式，集中润滑装置定时定量供油，对导轨等自动供油润滑。５　结束语

通过机床总体结构方案的制定及各功能部件的设计，机床的使用性能完全满足加工要求，经过机床订购用户使用一年多来的反映，其精度稳定，效果良好。

参考文献：

［１］　陈桂芳，

李勤．ＹＸ－ＴＫ２１２型转向节数控镗床的设计［Ｊ］．煤矿机械，２００６（４）：５５３－

５５４．［２］　大连组合机床研究所．

组合机床设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９７５．

［３］　田子欣，

霍苏萍．ＫＣ—ＴＺ１１８型链轨节数控钻镗组合机床的研制［Ｊ］．机床与液压，２０１１（２）：６２－

６４．［４］　张永飞．

可编程控制器应用［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００４．

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＣＮＣ　Ｂｏｒｉｎｇ　

Ｍａｃｈｉｎｅ　ｆｏｒ　Ｆｌｏｏｒ－ｈｏｌｅ　ｏｆ　Ａｘｌｅｔｒｅｅ　ＢｒａｋｅＷＡＮＧ　Ｙｏｎｇ

－ｈｕｉ（Ｓａｎｍｅｎｘｉａ　Ｐｏｌｙ

ｔｅｃｈｎｉｃ，Ｓａｎｍｅｎｘｉａ　４７２０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｇｅｎｅｒａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ａｎｄ　ｍａｊｏｒ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｄｏｕｂｌｅ－ｓｉｄｅｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ａｆｔｅｒ－ｗｅｌｄｉｎｇ　ｍｏｄｕｌａｒ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｔｏｏｌ　ｗｈｉｃｈ　ｉｔ　ｉｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｂｏｒｅ　ｔｈｅ　ｆｌｏｏｒ－ｈｏｌｅ　ｏｆ　ａｘｌｅｔｒｅｅ　ｂｒａｋｅ，Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　

ｐａｒｔｓ．Ｋｅｙ　

ｗｏｒｄｓ：ａｘｌｅｔｒｅｅ　ｂｒａｋｅ；ｆｌｏｏｒ－ｈｏｌｅ；ｍｏｄｕｌａｒ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｔｏｏｌ；ｄｅｓｉｇｎ·

０８·机械工程与自动化 ２０１２年第４期