摘 要 為保證剎車盤加工重要精度DTV（disk thickness variation）要求，數控車床一般采用雙刀同步加工的方法。本文針對數控車床雙刀結構進行深入的研究，提出三種雙刀結構：固定雙刀結構、液壓雙刀結構、伺服輔助軸雙刀結構。通過結構分析，得出伺服輔助軸雙刀結構可精確快捷的調整雙刀之間的距離，穩定保證DTV 要求，降低機床輔助調整時間，提高效率。
關鍵詞: 雙刀結構；DTV 精度要求；伺服輔助軸
汽車制動系統目前基本上由盤式制動替換老式的鼓式制動。剎車盤與剎車襯塊組成的一對摩擦副，是盤式制動中的主體。剎車盤按照結構形式可以分為：單面盤、雙面盤、高性能盤、軸承盤，以及輪轂盤等。按照銷售地區分為：國內盤、亞洲盤，以及歐美盤等。加工工藝大同小異，一般歐美盤對加工精度和表面光潔度要求較高，市場競爭激烈，隨著市場對產品質量要求的提高，提高機床精度穩定性以及效率方面的需求也隨之增長。采用雙刀結構加工，可以替代工序中的磨花序，其目的就是為了以車代磨，在保證很好的表面光潔度和DTV 精度要求前提下，提高效率；目前臥式車床和立式車床都有采用雙刀結構的剎車盤加工專機。
1 、三種雙刀結構構成
固定雙刀結構（圖1）：采用幾個零件（裝配完成零件間沒有相對運動）配合通過螺釘固定在刀盤的同一工位上，可同時完成盤類零件兩個端面精車的簡單機構；
圖1 固定雙刀結構
液壓雙刀結構（圖2）：采用一端固定，一端液壓鎖緊的結構，同時完成盤類零件兩個端面精車的液壓機構，固定刀夾采用燕尾結構定位并可以根據零件的厚度進行微調，外側刀夾在加工時液壓推動活塞軸向壓緊，徑向通過齒盤結構定位，松開時液壓取消通過碟簧將外側刀夾推離1mm，可順利退刀；
圖2 液壓雙刀結構
伺服輔助軸雙刀結構（圖3）：采用一端固定，一端伺服驅動的結構，同時完成盤類零件兩個端面精車的機構，固定刀夾采用一個豎直刀夾通過螺釘固定在刀盤的一個工位，伺服驅動端采用伺服電機直聯絲杠帶動可移動刀夾，系統通過PLC 軸控制電機，使移動刀夾到達指定的位置，加工完成系統通過PLC 軸控制電機，使移動刀夾退開，順利退刀；
圖3 伺服輔助軸雙刀結構
2 、雙刀結構特性
固定雙刀結構：固定雙刀通過螺釘固定為一個整體，剛性比較高，但加工零件的厚度固定，基本不能調整，退刀時將在零件表面留下劃痕，如要保證表面粗糙度要求就需要分刀加工；液壓雙刀結構：液壓雙刀固定刀夾通過旋轉旋鈕微調刀夾位置，達到所需零件的厚度，準確性受人為因素影響，加工時液壓推動活塞軸向壓緊，徑向通過齒盤咬合結構定位，零件兩端面加工完成松開液壓通過碟簧將外側刀夾推離1mm，退刀繼續加工，加工表面無劃痕，不需要后續的磨序，加工時靠液壓壓緊適合精加工不應受力較大，碟簧將外側刀夾推開時會產生一定縫隙，有帶入碎屑研傷的風險。
伺服輔助軸雙刀結構：固定刀夾采用一個豎直刀夾通過螺釘固定在刀盤的一個工位上，伺服驅動端采用伺服電機直聯絲杠帶動可移動刀夾，系統通過PLC 軸控制電機，使移動刀夾到達指定的位置，加工完成系統通過PLC 軸控制電機，使移動刀夾退開，整體過程通過系統編程完成，準確性高，如有刀具磨損可以通過刀補補償，換產時修改程序即可。
3、 比較分析三種刀夾的特性
3.1 效率方面
3.1.1 單件比較：固定雙刀結構加工線路為外側固定刀夾從外向圓心加工剎車盤左端面，內測固定刀夾從圓心向外加工右端面，路線較長，效率低；液壓雙刀結構為液壓鎖緊后雙刀夾同時由外向圓心加工左右端面，線路較短，效率較高；伺服輔助軸雙刀結構移動刀夾移動到位，伺服電機抱閘，雙刀夾同時由外向圓心加工左右端面，線路較短，效率較高。
3.1.2 批量比較：加工一定數量零件刀片會逐漸磨損，固定雙刀結構需要調整刀具的位置或更換新刀片保證厚度尺寸要求，調整時間需5-10 分鐘；液壓雙刀結構需要調整旋轉旋鈕微調刀夾位置或更換新刀片保證厚度尺寸要求，調整時間需2-3 分鐘；伺服輔助軸雙刀結構需要調整系統刀補或更換新刀片保證厚度尺寸要求，調整時間在1 分鐘以內。
3.2 剛性方面
受同樣的切削力比較，固定雙刀結構通過螺栓連接可受較大的切削力；液壓雙刀結構由機床液壓系統提供的壓力通過活塞傳到刀夾可受一定的切削力；伺服輔助軸雙刀結構伺服電機抱閘提供鎖緊力傳到刀夾可受一定的切削力。
3.3 便捷性
固定雙刀結構調整時需要調整刀具位置，有一定難度，需要操作者有一定的經驗；液壓雙刀結構調整時需要通過旋轉旋鈕按刻度讀數調整，比較簡單；伺服輔助軸雙刀結構調整時僅需要在機床系統中填入刀補即可，調整便捷。
3.4 雙刀結構特性對比分析匯總表如下
4 、 結語
剎車盤加工最關鍵的技術要求是DTV 精度的保證，使用伺服輔助軸雙刀加工剎車盤，能便捷可靠地加工剎車盤的兩個端面，保證DTV 要求，加工一定數量剎車盤后，刀具產生磨損，可通過系統進行刀具的補償，這種雙刀夾結構可提高剎車盤的效率，并提高成品率。
表1 雙刀結構特性對比分析表
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