高效切削加工制动鼓的刀具材料

一、制动鼓的加工工艺

目前，市场上面制动鼓的主要材料还是灰铸铁占多数，灰铸铁具有良好的减震性和耐磨型，并且噪音小，加工工艺简单。一般加工工艺是铸造—粗加工—半精加工—精加工—钻孔—检验。

（1）铸造：制动鼓在进行铸造时，需控制炉料质量，铁水化学成分进行控制，还有就是控制好浇注温度，配料的正确，如控制不好，可能就会出现铸造缺陷，如夹砂，气孔，白口等，出现以上铸造缺陷会对后面的加工带来困难。

（2）粗加工：铸造之后进入机械加工车间。目前，加工制动鼓常采用数控车床，原因1是降低工件的废品率，原因2是提高加工效率。粗加工制动鼓需留有大概0.5mm的余量，以便以后半精加工和精加工保证光洁度要求。

（3）半精加工：为了使制动鼓获得较高的光洁度，一般在粗加工之后进行半精加工，留有0.1-

0.2mm的余量，方面后面的精加工工序。

（4）精加工：为了获得较高的表面光洁度，一般会在半精加工之后再精加工一刀，加工至图纸要求尺寸，和Ra1.6的光洁度。

（5）钻孔：在图纸要求部位钻相应尺寸的孔。

（6）检验入库：检验制动鼓表面光洁度，和尺寸公差是否满足图纸要求，合格之后如可或装配。

二、车加工制动鼓时的刀具选择

由于车加工制动鼓需三道工序，粗加工时一般要加工3mm左右的余量，并且制动鼓的需求量大，一般采用数控车床批量加工制动鼓。在加工过程中，既要保证加工尺寸，又要提高加工效率，选择的刀具材料

要求：一是对线速度不敏感，可高速切削；二是加工余量大的能一刀完成就一刀完成，减少加工时间，提高加工效率。

刚开始选择硬质合金刀具，但硬质合金刀具对线速度敏感，只能低速切削制动鼓，生产节拍变长，影响加工效率，如小批量或少量车加工制动鼓，在不影响整体加工效益的基础上可选择合适的硬质合金刀具，对于大批量制动鼓，机械厂家会选择CBN刀片加工，其中更多的会选择华菱超硬CBN刀片BN-S30牌号和BN-K20牌号车加工制动鼓效果更明显。

华菱超硬前身是河南超硬材料研究所，是专业生产CBN刀片等超硬材料制品的高新技术企业，目前被广泛应用于高硬度材料，热处理后的高硬度工件，和其他难切削材料的零件领域，产品范围主要是车刀，铣刀和数控刀片等系列，并适应当代“高速，精密加工”等切削要求，广泛应用于汽车，航空航天，电力设备，矿山机械等行业。在超硬刀具学术界享有很高声誉。

其中华菱超硬CBN刀片BN-S30牌号属于整体聚晶CBN刀片，适合粗加工工序，BN-S20牌号属于焊接

式CBN刀片，适合精加工工序。由于工序不同，加工余量不同，选择的刀具牌号也不同，下面就针对制动鼓简单介绍一下华菱超硬CBN刀片的方案。

华菱超硬针对制动鼓研制出两款刀具牌号，分别是BN-S30牌号和BN-K20牌号，针对不同工序选择合适的刀具牌号。下面就针对制动鼓不同工序，选择最合适的华菱超硬CBN刀片。

三、针对不同工序选择合适的华菱超硬CBN刀片牌号

（1）粗加工工序：余量一般在3mm左右，选择华菱超硬CBN刀片BN-S30牌号，此牌号采用非金属（陶瓷）作为粘合剂，与传统CBN刀片相比增加了韧性，不仅高硬度高强度，而且具有良好的耐磨性和抗冲击性，可大余量车削制动鼓，制动鼓余量3mm可一刀完成。下图为华菱超硬CBN刀片BN-S30牌号车加

工制动鼓图片。

切削参数：ap=1-10mm，Fr=0.2-1mm/r，Vc=200-800m/min。加工效果：华菱超硬CBN刀片BN-S30牌

号的单刃寿命是涂层硬质合金刀具的15倍。

（2）半精加工：余量0.5mm之内，有两种选择方案：①是选择BN-S30牌号，一刀完成；②是选择

BN-K20牌号两刀完成。建议使用BN-S30牌号，节约加工时间。切削参数：ap≤1mm，Fr=0.05-0.3mm/r，Vc=300-1500m/min。

（3）精加工：余量0.3mm之内，选择华菱超硬CBN刀片BN-K20牌号较经济，可保证制动面的光洁度

和止口的光洁度和尺寸公差。下图为华菱超硬CBN刀片BN-K20牌号车加工制动面和止口后的光洁度图片。

切削参数：ap≤1mm，Fr=0.05-0.3mm/r，Vc=300-1500m/min。加工效果：华菱超硬CBN刀片BN-K20

牌号的光洁度保证在Ra1.0之内，单刃寿命是其他厂PCBN刀具的1-2倍。

（4）粗加工，半精加工和精加工选择一种刀具-BN-S30牌号：以上都是不同工序选择不同的刀具，

还可以粗加工，半精加工和精加工选择同一种刀具—BN-S30牌号，减少不必要的换刀时间，节约时间，

降低加工成本，而且保证制动鼓的表面光洁度。