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应用案例

刹车盘工艺及立方氮化硼刀具车削刹车盘成功案例

发布日期:2020-04-03 17:49:10

导读:刹车盘是汽车安全行驶的有力保证,作为汽车零部件的核心部件,刹车盘(制动盘)是其至关重要的安全零件。

    刹车盘是汽车安全行驶的有力保证,作为汽车零部件的核心部件,刹车盘(制动盘)是其至关重要的安全零件。
    刹车盘作为批量生产的汽车零部件,目前更多的采用刹车盘专机或流水线加工的方式对刹车盘进行车削,立方氮化硼刀具作为目前车削刹车盘新工艺的理想刀具,助力刹车盘提高生产效率。
    具体刹车盘新工艺及立方氮化硼刀具车削刹车盘经验如下。

1、传统刹车盘加工工艺
    刹车盘毛坯采用精铸,经过热处理,以改善铸造过程中产生的内应力,减少变形,开裂现象,提高铸件的机械加工性能。经筛选后,将达到要求的毛坯件进行机械加工。工序如下:
    (1)粗车大外圆面
    (2)粗车中孔
    (3)粗车小圆端面、侧面以及右侧刹车面
    (4)粗车左侧刹车面以及各内孔
    (5)半精车大外圆面、左侧刹车面以及各内孔
    (6)半精车小外圆面、端面、中孔及右侧刹车面
    (7)精车槽及右侧刹车面
    (8)精车左刹车面及小圆端面,精车左侧底层圆面,内孔倒角
    (9)钻孔去毛刺,吹铁屑
    (10)入库

2、刹车盘新工艺
    由开始的单刀依次加工,改善为双刀同时进行,不仅 平面度一致性高,效率成倍提高,尤其流水线作业,效率显著提升。

双刀同时车削.JPG

3、刹车盘切槽工序刀具的改善
    由开始的复合焊接形式转变为整理结构形式,不仅适用于粗加工,并且可实现挖槽不崩刀。
    最开始的复合焊接形式是在硬质合金基体上镶嵌一个CBN材质的刃口,只有切削刃是CBN材质,其他基体还是硬质合金,在切槽过程中易出现崩刀问题。
    而BN-S300材质整体结构立方氮化硼材质槽刀,整体都是立方氮化硼材质,高温高压烧结而成,可大余量切槽不崩刀。

刹车盘3.jpg

刹车盘车削刀具
    刹车盘硬度用布氏硬度表示,一般在HB200左右,硬质合金刀具即可加工,但随着汽车行业的飞速发展,刹车盘大批量生产,对其生产效率要求较高,而且部分刹车盘要求Ra1.6的表面粗糙度,对传统硬质合金刀具来讲是个难题。
    因为当刀具材料与被加工材料金属分子亲和力大时,被加工材料容易与刀具粘结而生成积屑瘤和鳞刺,因此凡是粘结严重的,摩擦严重的,表面粗糙度就大,反之就小。
    同样车削刹车盘,硬质合金刀具很难达到Ra1.6的表面粗糙度要求,即使达到了,刀具寿命也大打折扣。对此BNK30材质CBN刀具则由于刀具材料摩擦系数低,由于的高温热稳定性和耐磨性,可在切削速度高出硬质合金几倍的条件下,轻松加工出Ra1.6的表面粗糙度,更高可达到Ra0.8,以内同时刀具寿命是硬质合金刀具的几十倍,表面亮度提高一个数量级。

    针对刹车盘推出2款刀具:BN-S300材质整体聚晶立方氮化硼刀具和BNK30材质通焊型立方氮化硼刀具,分别用于粗加工和精加工工序,BN-S300材质整体聚晶立方氮化硼刀具是CBN微粉整体烧结而成的块状材料,没有合金衬底,由于采用非金属作为粘合剂,高温红硬性优异,大余量车削刹车盘,刀片不碎裂、不烧伤。
    同时华菱可根据不同的机床流水线,提供组合刀具(双刀双面同时加工),保证上下两平面的平行度。
    (1)采用卧式车床加工刹车盘时,用双刀双面同时进给来保证刹车盘的平面度和平行度,加工效率是依次加工正反两面的两倍。
    (2)采用立车加工刹车盘时,多采用单面双刀同时加工,效率和平面度都有很大的提高。

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    两种方式根据不同流水线需要和机床型号和数量设定,相比较而言,立车加工时,由于刚性好,可承受的单位时间切除面积大,所以效率会更高一点。而对于卧式车床,刀台的改变较小,所以使得这种双刀双面进给组合刀具更容易马上制作并投产,需要注意的是采用双刀双面同时进给加工刹车盘时,由于两把车刀从左右两侧同时进刀,增加了震动风险,所以采用此种双面进刀结构时,尽量使用刀尖R0.4圆弧角的刀片。

    同时还可提供整体聚晶立方氮化硼涂层刀具,如BN-S300 C06就是涂层立方氮化硼刀具。相比未涂层的BN-S300,耐磨性更好,寿命更长,切削速度更高,效率更高。

立方氮化硼刀具车削刹车盘的案例
1、BN-S300材质整体式立方氮化硼刀具车削刹车盘案例

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2、BNK30材质焊接式立方氮化硼刀具车削刹车盘案例

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3、BN-S300 C06材质整体聚晶立方氮化硼涂层刀具车削刹车盘案例
        工件名称:刹车盘
        工件材料:HT250
        工件硬度:HB210
        选用刀片:BN-S300 C06 SCGN090412
        切削参数:Vc=900m/min,ap=0.3mm,Fr=0.25mm/r
        表面粗糙度:Ra1.6
        加工方式:湿式切削

刹车盘1.jpg

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