本實(shí)用新型涉及一種制動(dòng)盤加工刀具，具體的說是一種適用于加工制動(dòng)盤端面的刀具。

背景技術(shù)：

制動(dòng)盤在汽車的制動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，性能優(yōu)良的制動(dòng)盤是汽車安全行駛的前提條件之一，因此設(shè)計(jì)中對(duì)制動(dòng)盤的形位公差要求嚴(yán)格，機(jī)械加工難度也相應(yīng)增加。

參見附圖1，制動(dòng)盤是一種帶凸臺(tái)的、中心開孔的盤式零件，厚度較薄，凸面一側(cè)為車輪安裝面C，凹面一側(cè)為輪轂安裝面B。某制動(dòng)盤對(duì)車輪安裝面C與輪轂安裝面B的周向厚度差要求0.015mm；車輪安裝面的跳動(dòng)要求為0.025mm，參考基準(zhǔn)為中心孔軸線A和輪轂安裝面B；直線度要求0.04mm，平面度要求0.03mm。傳統(tǒng)的加工方法是粗精車制動(dòng)盤凸面——粗車制動(dòng)盤凹面——精車制動(dòng)盤凹面，這種方法效率高，但卻需要在不同工序中改變裝夾方式，車輪安裝面與輪轂安裝面、中心孔在不同工序中完成加工，由于裝夾誤差和加工熱變形，加工精度無(wú)法保證0.015mm的周向厚度差要求、車輪安裝面0.025mm的跳動(dòng)要求、直線度0.04mm要求、和平面度0.03mm要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在一次定位中完成測(cè)量平面與測(cè)量基準(zhǔn)加工的、消除多次裝夾產(chǎn)生誤差的制動(dòng)盤加工刀具。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種制動(dòng)盤加工刀具，包括刀桿、過渡鉤、刀體，

所述刀桿為圓桿結(jié)構(gòu)，圓桿的圓柱面加工有三個(gè)豎直的、用于與刀桿夾具配合的裝夾面；所述過渡鉤包括一體加工而成的連接盤、側(cè)柱和底架，連接盤同軸固定在刀桿下端，側(cè)柱順接在連接盤下端外緣處并向下延伸，底架連接在側(cè)柱的下端，底架是與連接盤同軸的開設(shè)有刀體安裝槽的圓柱體；刀體包括沿徑向安裝在底架上的徑向刀，徑向刀的刀尖位于與側(cè)柱相對(duì)的一側(cè)并指向上方。

上述制動(dòng)盤加工刀具，所述底架的下部同軸設(shè)置連接軸，連接軸的下端通過定位槽卡裝焊接一軸向刀，軸向刀沿軸向設(shè)置刀尖向下。

上述制動(dòng)盤加工刀具，所述徑向刀的刀尖與底架圓柱面之間的最大徑向距離小于制動(dòng)盤的中心孔的孔徑，徑向刀的刀尖與側(cè)柱的柱面之間的最小徑向距離大于制動(dòng)盤的車輪安裝面的環(huán)形面的徑向加工寬度，徑向刀的刀尖與底架底面之間的高度小于制動(dòng)盤的車輪安裝面與定位元件上表面之間的距離；底架的底面與軸向刀的刀尖之間的軸向距離大于制動(dòng)盤的整體高度，安裝軸向刀的連接軸設(shè)置為防止與定位元件、以及制動(dòng)盤發(fā)生干涉的直徑向下縮減的階梯軸。

上述制動(dòng)盤加工刀具，所述徑向刀的主偏角為95°，副偏角為5°，加工制動(dòng)盤的車輪安裝面時(shí)前角為-5°，后角為5°；所述軸向刀的主偏角為95°，副偏角為5°，加工制動(dòng)盤的輪轂安裝面時(shí)前角為-5°，后角為5°。

上述制動(dòng)盤加工刀具，所述側(cè)柱上設(shè)置一體連接在連接盤與底架之間的加強(qiáng)筋，側(cè)柱與加強(qiáng)筋一體連接為柱形結(jié)構(gòu)，包括與連接盤連接的上端面、與底架連接的下端面，還包括順延連接盤圓柱面的弧形柱面，位于弧形柱面相對(duì)側(cè)的平面、連接弧形柱面與平面的過渡面；加強(qiáng)筋下部的平面及過渡面切削有用于防止干涉的直槽。

上述制動(dòng)盤加工刀具，所述底架通過預(yù)開設(shè)的切槽裝夾和拆卸徑向刀；所述連接盤對(duì)應(yīng)徑向刀上方的位置加工防止干涉的切面。

上述制動(dòng)盤加工刀具，所述連接盤、側(cè)柱和底架的高度之比為3：4：5；側(cè)柱的高度為制動(dòng)盤的車輪安裝面與輪轂安裝面之間厚度的4～5倍。

本實(shí)用新型在采用上述技術(shù)方案后，具有如下技術(shù)進(jìn)步的效果：

本實(shí)用新型設(shè)置鉤形刀具，精車制動(dòng)盤凹面工序以凸面定位，罐形外圓夾緊，利用徑向刀加工車輪安裝面，更換其他刀具加工輪轂安裝面和中心孔，或者使用本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)利用軸向刀加工輪轂安裝面和中心孔的柱面及倒角，在同一道工序中利用一把刀具加工兩個(gè)基準(zhǔn)面和一個(gè)測(cè)量平面，同時(shí)在鉤形處增加加強(qiáng)筋，保證刀桿強(qiáng)度。

本實(shí)用新型設(shè)置徑向刀的各平面角度參數(shù)，給前刀面預(yù)留足夠的加工空間，主后刀面輔助切削，進(jìn)行車輪安裝面的水平底面加工，設(shè)置軸向刀各平面角度參數(shù)，不僅能加工輪轂安裝面，同時(shí)可以進(jìn)行中心孔的豎直垂面及倒角的加工；對(duì)徑向刀的安裝部開設(shè)便于拆卸的安裝空槽，通過臺(tái)階定位，對(duì)軸向刀的安裝部加工防止干涉的階梯軸，避開與工件、與定位元件之間的干涉；設(shè)置連接盤、側(cè)柱和底架的高度比例，能夠合理的利用空間，增強(qiáng)彼此的連接性和強(qiáng)度，避免刀具不穩(wěn)定震動(dòng)，側(cè)柱的高度與制動(dòng)盤厚度的關(guān)系能有效避開干涉，還能保證連接強(qiáng)度。

利用本實(shí)用新型加工制動(dòng)盤，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量基準(zhǔn)和測(cè)量平面以相同的加工基準(zhǔn)在同一道工序加工，提高了加工精度，避免了測(cè)量基準(zhǔn)與測(cè)量平面在不同工序加工而多次裝夾產(chǎn)生的誤差，保證車輪安裝面相對(duì)基準(zhǔn)中心孔軸線A和輪轂安裝面B的跳動(dòng)0.025mm和0.015mm的周向厚度差。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的徑向刀位于加工起點(diǎn)位置時(shí)的使用狀態(tài)示意圖；

圖2是圖1的F部局部放大圖；

圖3是圖1的俯視圖；

圖4是本實(shí)用新型的主視圖(未安裝刀體狀態(tài))；

圖5是圖4的俯視圖；

圖6是圖4的右視圖；

圖7是圖4的D向視圖；

圖8是圖4的E-E剖視圖；

圖9是本實(shí)用新型的徑向刀位于加工終點(diǎn)時(shí)的使用狀態(tài)示意圖；

圖10是本實(shí)用新型的軸向刀位于加工起點(diǎn)時(shí)的使用狀態(tài)示意圖；

圖11是圖10的G部局部放大圖

圖12是本實(shí)用新型的軸向刀位于加工終點(diǎn)時(shí)的使用狀態(tài)示意圖；

圖13是本實(shí)用新型的軸向刀加工中心孔時(shí)的使用狀態(tài)示意圖；

圖中各標(biāo)號(hào)表示為：1、刀桿，11、裝夾面，2、連接盤，21、切面，3、側(cè)柱，31、加強(qiáng)筋，32、平面，33、直槽，4、底架，5、徑向刀，51、臺(tái)階，52、主后刀面，53、前刀面，6、軸向刀，61、定位槽，7、制動(dòng)盤，8、定位塊，9、卡爪，

A、中心孔軸線，B、輪轂安裝面，C、車輪安裝面，α、主偏角，β、副偏角，γ、前角，δ、后角。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

本實(shí)用新型如圖1～圖13所示，制動(dòng)盤7為具有凸臺(tái)的盤式零件，制動(dòng)盤7的中心開設(shè)中心孔，凸臺(tái)凸出一面為凸面，是車輪安裝面C，另一面為凹面，是輪轂安裝面B，中心孔軸線為基準(zhǔn)A。制動(dòng)盤7以凸臺(tái)的凸面定位，凸面下方設(shè)置三個(gè)定位塊8，定位塊8抵住凸面邊緣處預(yù)加工的定位沿，凸臺(tái)的外側(cè)面設(shè)置三個(gè)夾緊用卡爪9。為保證定位精度，三個(gè)定位塊的定位面加工完成后，最后再同時(shí)磨削，保證三個(gè)定位塊的高度一致。

所述制動(dòng)盤加工刀具主要包括自上而下的刀桿1、過渡鉤和刀體。所述刀桿1的主體為圓桿，如圖6所示，圓桿的圓柱面加工三個(gè)豎直的小側(cè)面，小側(cè)面的位置與夾裝刀桿的夾具的位置配合，便于刀桿夾具直接夾緊刀桿1，因此三個(gè)小側(cè)面稱裝夾面11。

所述過渡鉤位于刀桿1的下端面，與刀桿1一體加工而成。過渡鉤整體為彎鉤形狀，從上到下分別為連接盤2、側(cè)柱3和底架4。其中連接盤2與底架4的主體均為略大于刀桿1的圓柱體，且連接盤2與底架4同軸設(shè)置，連接盤2與刀桿1也同軸設(shè)置，因此過渡鉤與刀桿同軸。連接盤2、側(cè)柱3和底架4的高度之比為3：4：5。側(cè)柱的高度為制動(dòng)盤的車輪安裝面與輪轂安裝面之間厚度的4～5倍。

所述側(cè)柱3連接底架4與連接盤2，側(cè)柱3為與連接盤2同軸的弧環(huán)形柱體。側(cè)柱3還設(shè)置一體加工的加強(qiáng)筋31。側(cè)柱3與加強(qiáng)筋31一體連接為柱形結(jié)構(gòu)，包括與連接盤2連接的上端面、與底架4連接的下端面，還包括與連接盤2圓柱面順延的弧形柱面，位于弧形柱面相對(duì)側(cè)的平面32、連接弧形柱面與平面的過渡面。與弧形柱面相對(duì)的平面32與過弧形柱面中間位置的切面平行，但是該平面位于連接盤2軸線與弧形柱面之間，目的是讓出軸線位置，便于加工。如圖4和圖7所示，所述加強(qiáng)筋下部的平面及過渡面切削有用于防止干涉的直槽；側(cè)柱3與加強(qiáng)筋31構(gòu)成的柱體上部的橫截面積大于連接盤橫截面積的1/4，側(cè)柱3與加強(qiáng)筋31構(gòu)成的柱體下部的橫截面積約為上部的1/2；這樣設(shè)置能保證上部連接的穩(wěn)定性，同時(shí)還解決了下部徑向刀加工過程中與制動(dòng)盤的干涉問題。

所述刀體包括徑向刀5，由安裝桿、以及可拆卸連接在安裝桿上的刀片組成。底架4上開設(shè)大于1/4底架橫截面的切槽，切槽位于與側(cè)柱3相對(duì)的一側(cè)，包括與側(cè)柱相對(duì)的、用于徑向固定安裝徑向刀5的臺(tái)階槽，臺(tái)階槽上的臺(tái)階51用于定位并安裝徑向刀5的安裝桿。為了便于拆卸及擰緊徑向刀5，臺(tái)階槽的一側(cè)也被切除，形成安裝空槽。徑向刀5固定后，整體沿底架4的徑向設(shè)置，刀片的刀尖略伸出底架4外緣，刀尖指向遠(yuǎn)離側(cè)柱3的一側(cè)并向上翹起。所述徑向刀5的主偏角為95°，副偏角為5°，加工制動(dòng)盤的車輪安裝面時(shí)前角為-5°，后角為5°，給前刀面53留出切削空間，主后刀面52作為輔助加工面。為避免干涉，連接盤2上對(duì)應(yīng)徑向刀5的上方切除材料形成一個(gè)切面21，切面21與徑向刀5(即底架的徑向)垂直。另外，徑向刀5的刀尖與底架圓柱面之間的最大徑向距離小于制動(dòng)盤7中心孔的孔徑，能保證刀具穿過中心孔不發(fā)生干涉；徑向刀5的刀尖與側(cè)柱3的柱面之間的最小徑向距離大于制動(dòng)盤的車輪安裝面的環(huán)形面的徑向加工寬度，能保證加工過程側(cè)柱不與中心孔干涉，同時(shí)能完成整個(gè)車輪安裝面的加工；徑向刀5的刀尖與底架底面之間的高度小于制動(dòng)盤的車輪安裝面與定位元件上表面之間的距離，能保證不與定位塊發(fā)生干涉。

若采用上述刀具，則在制動(dòng)盤定位后，先使用其他刀具加工中心孔，然后更換本實(shí)用新型，使用徑向刀加工車輪安裝面，然后保持制動(dòng)盤定位，更換刀具加工輪轂安裝面，雖然需要更換刀具，但是能在一次定位中完成三個(gè)面的加工，避開了由于裝夾誤差和熱變形引起加工精度不高的問題。

本實(shí)用新型在上述基礎(chǔ)上提出進(jìn)一步的改進(jìn)，在底架4的下端同軸設(shè)置一體連接的連接軸，連接軸設(shè)置為直徑向下縮減的防止干涉的階梯軸，可避免加工過程中與制動(dòng)盤、定位塊的干涉問題。階梯軸最下端一級(jí)柱體上開設(shè)與圓柱面連通的豁口狀的定位槽61，定位槽61處定位安裝另一刀體——軸向刀6。為避免干涉，同時(shí)需要設(shè)置底架的底面與軸向刀6的刀尖之間的軸向距離大于制動(dòng)盤7的整體高度，并且安裝軸向刀一級(jí)的柱體的底面與軸向刀的刀尖之間的軸向距離大于中心孔的高度。

本實(shí)用新型可以按下述步驟操作：

a.制動(dòng)盤的定位

所述制動(dòng)盤7以凸臺(tái)凸面所對(duì)應(yīng)的車輪安裝面定位，車輪安裝面下方設(shè)置三個(gè)抵住車輪安裝面邊緣預(yù)制定位沿的、底部固定在卡盤上的定位塊8，凸臺(tái)的外側(cè)面設(shè)置三個(gè)夾緊用卡爪9；

b.使用軸向刀加工中心孔

操作刀具向下，使軸向刀位于中心孔上端邊緣處，對(duì)刀，設(shè)定切削參數(shù)：切削速度600m/min、進(jìn)給量0.25mm/r和切削深度0.25mm，制動(dòng)盤受卡爪夾緊做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，軸向刀從上到下加工中心孔上部的倒角和下部的側(cè)壁，退刀；

c.使用徑向刀加工車輪安裝面

操作刀具繼續(xù)向下，使底架穿過制動(dòng)盤的中心孔，徑向刀位于車輪安裝面對(duì)應(yīng)中心孔的邊緣處，對(duì)刀后，設(shè)定切削參數(shù)：切削速度350m/min、進(jìn)給量0.25mm/r和切削深度0.2mm，制動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)，徑向刀從中心向外加工車輪安裝面，退刀；

d.使用軸向刀加工輪轂安裝面

操作刀具自下向上退出中心孔，使軸向刀位于輪轂安裝面對(duì)應(yīng)中心孔的邊緣處，對(duì)刀后，設(shè)定切削參數(shù)切削速度500m/min、進(jìn)給量0.30mm/r和切削深度0.2mm，制動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)，軸向刀從中心向外加工輪轂安裝面，退刀。

利用上述加工方法，改進(jìn)原有的定位塊與夾具一體連接的結(jié)構(gòu)，避開隨著夾具的夾緊、放開工件聯(lián)動(dòng)導(dǎo)致定位精度不高的問題，現(xiàn)設(shè)計(jì)三個(gè)單獨(dú)的定位塊，固定不動(dòng)，保證了定位精度。同時(shí)三個(gè)定位塊的定位面加工完成后，最后再同時(shí)磨削，保證三個(gè)定位塊的高度一致，實(shí)現(xiàn)高精度的定位。利用徑向刀和軸向刀，配合合理的切削參數(shù)，能夠保證0.015mm的周向厚度差和0.025mm的跳動(dòng)，以及加工的穩(wěn)定性。