一种鼓式刹车片弧面钻孔机床的制作方法

本申请涉及钻孔设备，尤其涉及一种鼓式刹车片弧面钻孔机床。

背景技术：

1、鼓式刹车片是汽车及工程机械制动系统中的核心安全部件，其弧面上设置有钻孔，通过钻孔将摩擦材料牢固地连接至制动蹄铁上，确保制动过程中摩擦片与蹄铁之间不发生相对位移。钻孔的位置精度直接决定了刹车片的装配质量与受力均匀性，若孔位度超差，不仅会导致装配困难、铆接应力集中，更会在车辆紧急制动时因局部载荷过大而引发摩擦片开裂、脱落甚至制动失效等严重安全事故，同时，孔位偏差还会造成刹车片与制动鼓的贴合不良，加剧偏磨与异响，显著缩短制动系统的使用寿命。因此，在鼓式刹车片的生产制造中，弧面钻孔的位置精度是一项至关重要的技术指标。

2、然而，现有的鼓式刹车片弧面钻孔机床在实际生产中仍面临诸多技术问题。其一，钻孔时的定位存在偏差，到位位置精度难以稳定满足高精度加工需求，这主要是由于机床运动副长期运行后产生的配合间隙与磨损所致：例如，丝杠螺母副、导轨滑块以及分度转台等关键传动部件在反复承受钻削轴向力与径向切削力的交变载荷下，不可避免地出现间隙增大、预紧力衰减乃至表面疲劳磨损，导致反向间隙扩大与运动滞后，同时，传统驱动结构多采用步进电机或半闭环伺服电机通过联轴器、齿轮等中间环节间接驱动，传动链长、刚性不足，在切入瞬间负载突变时易产生弹性变形与动态跟随误差，加之刹车片粉尘侵入运动副造成的摩擦力矩波动，进一步放大了定位偏差，使得实际刀尖位置偏离理论坐标，且该偏差具有时变性与非线性特征，仅靠常规补偿手段难以彻底消除；其二，上述位置偏差往往不能在加工过程中被及时、准确地检测与反馈，导致不合格品持续产出并形成批量报废，由于缺乏在线测量与实时闭环修正机制，机床通常在完成整批加工后才通过离线抽检发现问题，此时大量已加工工件已无法返修，造成严重的材料与工时浪费。这一缺陷与当前制造业向智能制造转型的趋势严重背离，智能制造强调数据驱动、过程可控与质量自保证，要求加工设备具备感知、分析与自适应能力；而在鼓式刹车片钻孔工序中，若无法实现孔位精度的实时监测和动态调整，则整个产线的数字孪生模型失真、工艺参数优化失去依据、质量追溯链条断裂，难以融入柔性化、可重构的智能生产体系，制约了刹车片制造向高一致性、高可靠性方向的升级发展。

技术实现思路

1、本申请提出了一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，通过在转鼓内设置独立定位组件，将硬接触式二次精密定位与工序内在线全检集成于同一工位，在不增加节拍的前提下同步消除传动误差并实时阻断批量废品产生。

2、为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，包括机架和转鼓，转鼓能够按照设定角度转动，所述转鼓的正上方设有钻头组件：

3、所述转鼓上固定安装有用于对坯料进行支撑和定位的定位板，所述转鼓内设有独立于转动系统的定位组件，所述定位组件包括位置恒定的定位台，定位台上设有可升降的定位锥组，所述定位板上设有与钻孔对应的让位孔和钻孔周向位置对应的定位孔；

4、所述定位锥组上设有沿着轴向分布的定位锥和若干检测锥，定位锥对应于定位孔的轴向位置，检测锥对应于让位孔的轴向位置，所述定位锥和若干检测锥的中心线、钻头组件中心线以及转鼓的轴线共面；

5、在钻孔时，包括以下步骤：

6、在所述转鼓分度后，定位锥向上移动，控制器接收到顺利插入对应定位孔的信息后，所述钻头组件开始钻孔；实现硬接触式二次精密定位，消除传动链间隙与磨损误差；

7、在同一周向位置的钻孔完成后，检测锥向上移动，控制器接收到对应的检测锥顺利穿过钻孔的信息后，开始下一次分度，在钻孔工序内实现全检。

8、进一步，所述连接筒由两个对称的分体组成，所述机架包括支撑轴，所述定位台设于两个分体的中部且不随着连接筒转动。定位台不随着转鼓转动，其位置始终保持不变，同时也不会干扰转鼓转动。

9、进一步，所述定位锥组包括同步板，所述检测锥和定位锥安装在同步板上，保证检测锥和定位锥的位置一致，与转鼓的轴线共面，所述同步板能够升降，所述同步板通过定位杆与检测锥滑动连接，所述定位杆上设有能够监测定位杆移动量的行程传感器，控制器通过行程传感器的位移数据，判断对应的检测锥是否顺利穿过钻孔，所述检测锥的外径小于钻孔的内径，且二者间隙小于钻孔允许的误差。当钻孔误差超出限制时，检测锥无法穿过钻孔。。

10、进一步，所述安装台通过伸缩油缸与同步板连接，所述安装台通过调整座与伸缩油缸活动连接，调整座对伸缩油缸的滑动进行导向，所述伸缩油缸的底部设有伸缩头，伸缩头位于伸缩油缸底部。使粉末不会落入伸缩油缸中。所述调整座的顶部设有锥面，伸缩油缸的侧壁设有盖板，使粉末也不会落入伸缩油缸与调整座之间。

11、进一步，所述定位杆的顶部设有电磁铁，检测锥的顶部内表面镶嵌有永磁体，当电磁铁断电时，检测锥位于下侧，当电磁铁通电时，使检测锥向上移动。

12、进一步，所述定位台包括转筒，转筒通过轴承与支撑轴连接，所述转筒的底部连接有配重锤，安装台设于转筒的顶部，在配重锤的重力作用下，安装台的位置趋向于一致，所述安装台和支撑轴之间设有锁紧件，所述锁紧件包括能够径向移动的定位压块和安装在支撑轴上的阻力筒，以及使定位压块向下移动的驱动器，定位压块压紧支撑轴时锁定安装台的位置。保证安装台有足够的支撑力，调整转鼓的角度，但当阻力过大时，定位压块相对于阻力筒滑动。

13、进一步，所述伸缩油缸的底部设有压板，压板通过压杆与定位压块连接，所述压板位于伸缩头的下方，所述伸缩油缸和调整座之间设有使伸缩油缸趋向移至下侧的预压紧弹簧，通过预压紧弹簧的弹力调整动作时序。

14、进一步，在钻孔一定次数后，所述检测锥伸长，使检测锥插入定位板上的定位孔中，转鼓转动180度。将安装台中积留的粉末倒出。

15、本发明有益效果如下：

16、本申请提供的一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，通过在转鼓内部设置独立于转动系统的定位组件，利用定位锥与定位板上的定位孔配合，在每次分度后（下组钻孔位置转动到顶部）对转鼓进行“硬接触”式的二次精密校准，消除了驱动组件传动链反向间隙、联轴器松动及导轨磨损累积误差对最终加工精度的影响。

17、同时，在钻孔后，利用检测锥插入钻孔的状态，判断钻孔误差是否符合要求，一旦检测到钻孔误差超标即刻停机报警，将质量检测从“离线抽检”前移至“工序内全检”，一旦发现超差立即预警并暂停生产，彻底阻断了连续废品的产生路径。更重要的是，在不增加额外工位和节拍的前提下完成了质量验证，极大提升了设备紧凑性与生产效率。这种高度集成且具备自检能力的单机架构，易于接入自动化产线总线，支持远程监控、故障诊断与生产调度，是打造鼓式刹车片智能制造单元的理想载体。

1.一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，包括机架（1）和转鼓（2），转鼓（2）能够按照设定角度转动，所述转鼓（2）的正上方设有钻头组件（4），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，其特征在于，所述转鼓（2）由两个对称的分体组成，所述机架（1）包括支撑轴（110），所述定位台（810）设于两个分体的中部且不随着转鼓（2）转动。

3.根据权利要求2所述的一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，其特征在于，所述定位锥组（830）包括同步板（833），所述检测锥（835）和定位锥（834）安装在同步板（833）上，所述同步板（833）能够升降，所述同步板（833）通过定位杆（836）与检测锥（835）滑动连接，所述定位杆（836）上设有能够监测定位杆（836）移动量的行程传感器（838），控制器通过行程传感器（838）的位移数据，判断对应的检测锥（835）是否顺利穿过钻孔，所述检测锥（835）的外径小于钻孔的内径，且二者间隙小于钻孔允许的误差。

4.根据权利要求3所述的一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，其特征在于，所述定位台（810）通过伸缩油缸（832）与同步板（833）连接，所述定位台（810）通过调整座（831）与伸缩油缸（832）活动连接，所述伸缩油缸（832）的底部设有伸缩头（837），伸缩头（837）位于伸缩油缸（832）底部，所述调整座（831）的顶部设有锥面，伸缩油缸（832）的侧壁设有盖板。

5.根据权利要求3所述的一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，其特征在于，所述定位杆（836）的顶部设有电磁铁，检测锥（835）的顶部内表面镶嵌有永磁体，当电磁铁断电时，检测锥（835）位于下侧，当电磁铁通电时，使检测锥（835）向上移动。

6.根据权利要求3所述的一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，其特征在于，所述定位台（810）包括转筒（811），转筒（811）通过轴承与支撑轴（110）连接，所述转筒（811）的底部连接有配重锤（812），转筒（811）的顶部设有安装台（813），所述安装台（813）和支撑轴（110）之间设有锁紧件（820），所述锁紧件（820）包括能够径向移动的定位压块（821）和安装在支撑轴（110）上的阻力筒（824），以及使定位压块（821）向下移动的驱动器，定位压块（821）压紧支撑轴（110）时锁定安装台（813）的位置。

7.根据权利要求6所述的一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，其特征在于，所述伸缩油缸（832）的底部设有压板（822），伸缩油缸（832）伸缩实现驱动器功能，压板（822）通过压杆（823）与定位压块（821）连接，所述压板（822）位于伸缩头（837）的下方，所述伸缩油缸（832）和调整座（831）之间设有使伸缩油缸（832）趋向移至下侧的预压紧弹簧。

8.根据权利要求7所述的一种鼓式刹车片弧面钻孔机床，其特征在于，在钻孔一定次数后，所述检测锥（835）伸长，使检测锥（835）插入定位板（3）上的定位孔中，转鼓（2）转动180度。