柔性组合夹具的雏形是在二次大战时期,一家英国坦克工厂将各种标准化的功能元件组成“积木式”夹具,快速搭建夹具,以满足军工生产的要求,受到英国政府的高度重视,被称为组合夹具,即具有柔性的夹具。随后苏联、德国等国家也建立了自己的系统。随后,美国、日本等国家也越来越多地应用柔性组合夹具技术。20世纪50年代后期,我国才将苏联的“乌斯贝槽系列”系统用于纺织机械行业,之后在机械制造行业推广。近年来,随着制造业的不断发展,柔性组合夹具凭借着其安全可靠、使用方便、高柔性、高效率、高精度等特点,被越来越多的应用于制造业中(例如汽车工业、船舶工业等)。
2 汽车制动钳的加工工艺
2.1 制动钳零件结构特点
卡钳钳体的外形复杂,结构特殊,材料要求高,形位公差要求十分严格,是一种较难加工的零件。另外,由于其作用的关键性,该零件拥有较高的综合机械性能,要求抗拉强度高、有一定的延伸性、较高的硬度与耐磨损能力、耐腐蚀、较耐高温。图2.1所示了钳盘式刹车部件中的三个重要组成:制动钳、制动盘和油路系统。
图2.1盘式制动器结构图
安装在钳体上的零部件有11种共16件。其中比较重要的零件有:制动钳活塞、制动钳支架、活塞密封圈、摩擦块、制动钳轴销、弹簧片与放气螺塞等。工作时,制动液通过钳体进油口将压力传给前摩擦块,压紧制动盘,并使钳体在制动钳轴销上滑动,带动后摩擦块也压紧制动盘,完成制动工作。图2.2所示为工作原理图。
图2.2 工作原理图
整个零件可以被划分为主要2个部分:(1)卡钳前端活塞孔。当汽车正常运行时,机油没有任何压力,处于静止流动状态,此时的制动片不受油压作用静止不动,依靠弹簧的作用力,远离制动盘;当路面情况发生变化,驾驶员踩下刹车后,从汽车油缸总成处压送而来的机油进入到卡钳活塞孔内后,机油推动其内的活塞;在活塞的另一端,连接有制动片,通过连杆机构将钳口处的2片制动片一起向中间靠拢并咬合住连接在车轮上高速旋转的制动盘,通过降低制动盘起到降低车速的作用。(2)卡钳的安装面。因为制动盘是安装在汽车车轮上并高速旋转的,而制动片则安装于卡上并需要在关键时刻咬合制动盘的。这样就必须做到在正常情况下制动片绝对不能触碰到制动盘;在需要工作的情况下制动片又一点要完全的咬合制动盘。因此,对于卡钳钳口的K基准面与安装面之间就有了一定的平行度;钳口因为需要安装制动片、盘,也因此有了一定的尺寸要求。
2.2 工件加工尺寸分析
制动钳部件加工区域可分为3个大部分:钳口、活塞孔、安装面。在工件的前端,其毛坯与零件尺寸基本相同,只是缺少了M10的螺纹孔和直径为6 。
图2.3制动钳工程图(部分1)
查看工件的机加工图,该M10的螺纹孔为通孔。另外,在其顶部有一个与它同轴线的直径为17、深度为0.22的凹面,并且在该处还有一个1.3×45°的倒角。
图2.4制动钳工程图(部分2)
对于活塞孔,查看工件及毛坯的剖面图,其加工的内容为孔直径的放大,以及孔口的倒角、防尘槽的加工。在加工过程中,活塞孔有粗糙度(机加工5.0粗糙度)、同轴度(相对F面同轴度Φ0.3)、垂直度(相对于C面垂直度为0.1/25.0)以及位置度(相对于X、Y、Z面的位置度为Φ0.5)要求。
图2.5 制动钳工程图(部分3)
图2.6 制动钳工程图(部分4) 汽车卡钳加工工艺及柔性组合夹具设计+CAD图纸(6):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_4866.html