PCBN刀具在加工制动盘中的应用

发布时间: 2020-06-20 发布者: 富耐克应用研究中心

汽车刹车盘对于光洁度和加工效率要求较高,通常表面粗糙度要求为Ra1.6,两制动面圆周厚薄差通常要求控制在0.009mm范围以内,平行度则要求0.04mm以内,跳动要求0.025mm的误差范围,且这些形位公差都要靠精加工保证。传统的磨削工艺已难以满足市场对形位公差车削加工的需求。PCBN刀具具有极高的硬度和耐磨性,在加工刹车盘时,显示出极大的优越性,不仅能得到满意的表面加工质量(表面粗糙度Ra1.6),提高了生产效率,而且还降低了单件加工成本,具有显著的经济效益。

1.刹车盘材料及性能

汽车刹车盘的材料一般为灰铸铁,常用材质为HT250,其力学性能最小抗拉强度250MPa,硬度209HB,强度、耐磨性、耐热性均较好,减震性良好,但是刹车盘延展性较差,属于短切屑材料,通常切削力比较低。另外由于石墨的不均匀分布,导致刹车盘硬度发生变化,会导致PCBN刀具加工出现波动,甚至出现崩刀等现象,降低刹车盘加工效率。另外,灰铸铁中夹杂的非塑性物质会加快刀具的磨损,所以要求PCBN刀具具有高耐磨性。HT250典型化学成分见表1。

表1:HT250的化学成分

C/%

Si/%

Mn/%

S/%

P/%

3.16-3.30

1.79-1.93

0.89-1.04

0.094-0.125

0.120-0.170

2.使用PCBN刀具加工过程注意事项

①首先要注意机床、夹具和刀具整个工艺系统的刚性。夹具本身要有足够的强度和刚性,刀杆刀头伸出长度尽可能短,避免加工过程中刀杆振动;

②安装刀具时,刀尖要对准工件中心,避免过高或偏低中心时产生振动;

③不同加工工序,要选择合理的加工参数,过高或过低不仅影响生产效率,还会降低刀具使用寿命。

3.刹车盘加工案例

①粗车上端面、上刹车面,以刹车盘直径D=278mm为例,加工参数V=650m/min、ap=2.5mm、f=0.5mm/r

富耐克超硬材料股份有限公司

②粗车内端面、下刹车面,以刹车盘直径D=278mm为例,加工参数V=650m/min、ap=2.5mm、f=0.5mm/r

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③精车,以刹车盘直径D=278mm为例,加工参数V=500m/min、ap=0.1-0.2mm、f=0.25mm/r

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