一种碳陶刹车盘端面的加工方法与流程

    专利2022-07-07  160

    本发明涉及一种碳陶刹车盘端面的加工方法,属于零件加工技术领域。



    背景技术:

    现今制动设备普遍开始使用碳碳、碳陶材料制成的刹车盘,这种刹车盘的特点是密度低、耐高温、高强度、摩擦性能好、磨损率低和使用寿命长。相比较传统铸铁刹车盘,碳陶刹车盘的加工方式不同,铸铁的加工成型方式为铸造,但是碳陶刹车盘的成型依靠机加工的方式,加工方式复杂。

    刹车盘的制备过程中,需要对端面进行精加工,以调节刹车盘端面的跳动量、厚薄差和粗糙度在要求的范围内,否则刹车盘装车后容易抖动和异响。传统铸铁刹车盘在铸造完成后,使用车床对刹车盘表面进行车削,保证刹车盘表面的跳动量、厚薄差和粗糙度。但是,由于碳陶刹车盘表面硬度较大,目前无法通过车削的方式进行加工。

    此外,中国专利文件cn110981518a公开了碳陶复合材料刹车盘及制备方法,尽管涉及到了精加工,但是仅仅公布了精加工后刹车盘的性能参数,没有公布具体的精加工工艺过程。



    技术实现要素:

    针对现有技术的不足,尤其是传统的车床加工不适用与碳陶刹车盘的端面加工的缺陷,本发明提供一种碳陶刹车盘端面的加工方法。

    术语说明:

    跳动量:同一节圆单面的波动量,单位mm。

    厚薄差:同一节圆双面的厚度差,单位mm。

    粗糙度:指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度,单位μm。

    本发明的技术方案如下:

    一种碳陶刹车盘端面的加工方法,包括:

    采用金刚石砂轮对碳陶刹车盘端面进行磨削,磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤0.02mm,厚薄差≤0.01mm,粗糙度≤3.5μm。

    根据本发明,优选的,磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤0.018mm,厚薄差≤0.008mm,粗糙度≤3.2μm。

    根据本发明,优选的,所述的金刚石砂轮的目数为200-250目。目数太小,则加工端面粗糙;目数太大,则切削力不足。

    根据本发明,优选的,所述的金刚石砂轮的目数为220-240目。

    根据本发明,优选的,金刚石砂轮磨削的转速为1600-2500r/min。如果转速太小,则切削力不够。

    根据本发明,优选的,金刚石砂轮磨削的转速为1800-2200r/min。

    根据本发明,优选的,使用金刚石砂轮对碳陶刹车盘端面进行磨削之前,采用锉刀对刹车盘表面颗粒及凸起进行清理,清理完毕后,用水清洗干净后干燥。

    根据本发明,碳陶刹车盘端面的加工方法,一种优选的实施方式,包括步骤如下:

    (1)表面处理:使用150目锉刀对刹车盘表面颗粒及凸起进行清理,清理完毕后,用水清洗干净后干燥;

    (2)机械设备调试:在磨床磨头上安装250目金刚石砂轮,金刚石砂轮安装完成后使用棕刚玉砂轮对金刚石砂轮进行修正,使金刚石砂轮的切削力到达最好的状态,然后拆除棕刚玉砂轮;

    (3)装夹:将待加工的刹车盘放置在磨床转盘中间位置,保证磨头对刹车盘的下压力均匀,在外圆处采用三点挤压的方式将刹车盘挤紧,防止松动;

    (4)机械加工:将金刚石砂轮对刀在刹车盘端面顶端,设定砂轮转速为1600-2500r/min,打开冷却液对金刚石砂轮和刹车盘进行降温,磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤0.02mm,厚薄差≤0.01mm,粗糙度≤3.5μm,即完成碳陶刹车盘端面的加工。

    本发明的有益效果如下:

    1、本发明采用金刚石砂轮对碳陶刹车盘端面进行磨削加工,克服了车床无法对碳陶刹车盘进行加工的不足。

    2、本发明控制金刚石砂轮的目数为200-250目,保证了磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤0.02mm,粗糙度≤3.5μm。

    3、本发明控制金刚石砂轮磨削的转速为1600-2500r/min。充分保证了金刚石砂轮的切削力。

    具体实施方式

    下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,但不限于此。

    实施例1

    一种碳陶刹车盘端面的加工方法,包括步骤如下:

    (1)表面处理:使用150目锉刀对刹车盘表面颗粒及凸起进行清理,清理完毕后,用水清洗干净后干燥;

    (2)机械设备调试:在磨床磨头上安装250目金刚石砂轮,金刚石砂轮安装完成后使用棕刚玉砂轮对金刚石砂轮进行修正,使金刚石砂轮的切削力到达最好的状态,然后拆除棕刚玉砂轮;

    (3)装夹:将待加工的刹车盘放置在磨床转盘中间位置,保证磨头对刹车盘的下压力均匀,在外圆处采用三点挤压的方式将刹车盘挤紧,防止松动;

    (4)机械加工:将金刚石砂轮对刀在刹车盘端面顶端,设定砂轮转速为1600r/min,打开冷却液对金刚石砂轮和刹车盘进行降温,磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤0.02mm,厚薄差≤0.01mm,粗糙度≤3.5μm,即完成碳陶刹车盘端面的加工。

    本实施例加工后,碳陶刹车盘的跳动量:0.01mm,厚薄差:0.005mm,粗糙度:3.1μm。

    实施例2

    一种碳陶刹车盘端面的加工方法,包括步骤如下:

    (1)表面处理:使用150目锉刀对刹车盘表面颗粒及凸起进行清理,清理完毕后,用水清洗干净后干燥;

    (2)机械设备调试:在磨床磨头上安装200目金刚石砂轮,金刚石砂轮安装完成后使用棕刚玉砂轮对金刚石砂轮进行修正,使金刚石砂轮的切削力到达最好的状态,然后拆除棕刚玉砂轮;

    (3)装夹:将待加工的刹车盘放置在磨床转盘中间位置,保证磨头对刹车盘的下压力均匀,在外圆处采用三点挤压的方式将刹车盘挤紧,防止松动;

    (4)机械加工:将金刚石砂轮对刀在刹车盘端面顶端,设定砂轮转速为1800r/min,打开冷却液对金刚石砂轮和刹车盘进行降温,磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤0.02mm,厚薄差≤0.01mm,粗糙度≤3.5μm,即完成碳陶刹车盘端面的加工。

    本实施例加工后,碳陶刹车盘的跳动量:0.015mm,厚薄差:0.008mm,粗糙度:3.2μm。

    实施例3

    一种碳陶刹车盘端面的加工方法,包括步骤如下:

    (1)表面处理:使用150目锉刀对刹车盘表面颗粒及凸起进行清理,清理完毕后,用水清洗干净后干燥;

    (2)机械设备调试:在磨床磨头上安装230目金刚石砂轮,金刚石砂轮安装完成后使用棕刚玉砂轮对金刚石砂轮进行修正,使金刚石砂轮的切削力到达最好的状态,然后拆除棕刚玉砂轮;

    (3)装夹:将待加工的刹车盘放置在磨床转盘中间位置,保证磨头对刹车盘的下压力均匀,在外圆处采用三点挤压的方式将刹车盘挤紧,防止松动;

    (4)机械加工:将金刚石砂轮对刀在刹车盘端面顶端,设定砂轮转速为2300r/min,打开冷却液对金刚石砂轮和刹车盘进行降温,磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤0.02mm,厚薄差≤0.01mm,粗糙度≤3.5μm,即完成碳陶刹车盘端面的加工。

    本实施例加工后,碳陶刹车盘的跳动量:0.012mm,厚薄差:0.006mm,粗糙度:3.0μm。

    对比例1

    采用cbn(立方氮化硼)砂轮,切削力太弱。

    相同切削量,金刚石砂轮无磨损,cbn磨损严重。

    对比例2

    金刚石砂轮的目数150目,跳动量为0.018,但是跳动量不断的波动。粗糙度3.9μm,达不到要求。

    对比例3

    金刚石砂轮的目数250目,由于目数太大,切削力不够,无法对刹车盘进行切削。

    对比例4

    加工中的转速1500r/min。由于转速太低,切削力不够,无法对刹车盘进行切削。


    技术特征:

    1.一种碳陶刹车盘端面的加工方法,包括:

    采用金刚石砂轮对碳陶刹车盘端面进行磨削,磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤

    0.02mm,厚薄差≤0.01mm,粗糙度≤3.5μm。

    2.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘端面的加工方法,其特征在于,磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤0.018mm,厚薄差≤0.008mm,粗糙度≤3.2μm。

    3.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘端面的加工方法,其特征在于,所述的金刚石砂轮的目数为200-250目。

    4.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘端面的加工方法,其特征在于,所述的金刚石砂轮的目数为220-240目。

    5.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘端面的加工方法,其特征在于,金刚石砂轮磨削的转速为1600-2500r/min。

    6.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘端面的加工方法,其特征在于,金刚石砂轮磨削的转速为1800-2200r/min。

    7.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘端面的加工方法,其特征在于,使用金刚石砂轮对碳陶刹车盘端面进行磨削之前,采用锉刀对刹车盘表面颗粒及凸起进行清理,清理完毕后,用水清洗干净后干燥。

    8.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘端面的加工方法,其特征在于,包括步骤如下:

    (1)表面处理:使用150目锉刀对刹车盘表面颗粒及凸起进行清理,清理完毕后,用水清洗干净后干燥;

    (2)机械设备调试:在磨床磨头上安装250目金刚石砂轮,金刚石砂轮安装完成后使用棕刚玉砂轮对金刚石砂轮进行修正,使金刚石砂轮的切削力到达最好的状态,然后拆除棕刚玉砂轮;

    (3)装夹:将待加工的刹车盘放置在磨床转盘中间位置,保证磨头对刹车盘的下压力均匀,在外圆处采用三点挤压的方式将刹车盘挤紧,防止松动;

    (4)机械加工:将金刚石砂轮对刀在刹车盘端面顶端,设定砂轮转速为1600-2500r/min,打开冷却液对金刚石砂轮和刹车盘进行降温,磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤0.02mm,厚薄差≤0.01mm,粗糙度≤3.2μm,即完成碳陶刹车盘端面的加工。

    技术总结
    本发明涉及一种碳陶刹车盘端面的加工方法,采用金刚石砂轮对碳陶刹车盘端面进行磨削,磨削后碳陶刹车盘端面的跳动量≤0.02mm,厚薄差≤0.01mm,粗糙度≤3.5μm。本发明采用金刚石砂轮对碳陶刹车盘端面进行磨削加工,克服了车床无法对碳陶刹车盘进行加工的不足。

    技术研发人员:刘汝强;杨川;褚鑫鑫
    受保护的技术使用者:山东道普安制动材料有限公司
    技术研发日:2020.10.22
    技术公布日:2021.03.12

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