硬涂层制动盘双面平面磨床
批量生产硬涂层制动盘
EURO �
欧 7 标准首次为乘用车和轻型商用车的制动颗粒排放设定了限制。无 论使用哪种驱动系统,都必须有必要改用新的制动技术。减少微粒排 放的一个有效方法是使用硬涂层制动盘。
硬涂层制动盘对涂覆技术和磨削 工艺都有很高的要求。因此,这两 种技术的最佳配合对于取得良好 和经济的效果至关重要。
背景情况
技术要求高的原因 � 磨床
磨床和磨削技术对精度和工艺可靠性至关重要 � 磨削技术
注重质量的双面平面磨床 � 优化的关键
同时考虑涂覆和磨削并进行最佳协调 ��
背景情况 为什么技术要求很高
制动系统部件的进一步开发和优化是汽车行业的一个持续过程,而随着欧 � 标准的推出,这一过程又 被赋予了新的活力。
制动盘是其中的关键部件,其有效性和使用寿命不仅取决于材料特性,在很大程度上还取决于表面处理。在这种情况下,硬 加工技术,尤其是磨削技术,发挥着核心作用。制动盘涂覆的目的是在制动过程中尽可能减少材料损耗。这就给机械加工带 来了巨大挑战,因为需要在尽可能短的时间内去除大量材料,同时将刀具磨损降至最低。
涂覆工艺导致的热变形 另一个挑战是制动盘可能因涂覆工艺中的热影响而变形。
适应各种转变
挑战和解决方案
根据涂层材料的不同,需要采用特定的加工策略。多层涂层对磨削工艺的要求很高。其加工性能与刀具磨削中的硬 质合金加工类似。这种涂层需要较低的切削速度,但扭矩更大。加工前,这些涂层的粗糙度可达 ��� 微米。磨削工 艺结束后,基体和碳化物都要进行加工。加工性能取决于涂层的双重特性:一方面是脆硬的碳化物,另一方面是具 有韧性的基体。
多层涂层
激光涂覆后
多层涂层 1 2 3
必须加工“软”基体和“硬”碳化物。
磨削后
韧性和脆性材料通常需要定制的磨削策略。 在涂覆制动盘中,这两种材料同时存在。材 料特性和切削性能不仅受到材料体积成分 的影响,还受到激光涂覆过程中工艺参数的 影响。
磨床
磨床和磨削技术对精度和工艺可靠性至关重要
VLC ��� DG 的设计坚固耐用,可满足批量生产的高要求。机床往复式料道形成机床加工区 域外的生产工序流自动化接口。机床的设计理念基于数十年的立式车磨机床制造经验。智能 传感器系统可实现自适应过程控制。
+ 降低关键部件(导轨、测量系统等)损坏或 磨损的风险;这些部件位于工作区之外
+ 倒立式结构和往复式料道的上下料自动化 过程简化了生产连线和生产线整合
+ 采用集成冷却概念,使机床具有良好的热 稳定性
+ 良好的减震效果得益于矿石床身
VLC ��� DG 的轴结构
+ X� 轴主轴,带工件卡盘
+ 带磨削主轴的 Z�/Z� 轴
+ U� 修锐单元轴
+ Q� 往复料道轴
+ W� 工件升降轴
工作空间大,立式设计
» 采用倒立式主轴布置,可直接清除磨削污泥
» 最大限度地减少磨削残留物在工件上和机床 内的积聚
» 便于机床的调试和安装维护工作
制动盘通过提升机构提升到主轴上。
技术数据 VLC ��� DG
砂轮环最大外径 mm in
砂轮环内圈最大直径 mm in
砂轮环厚度 mm in
轮毂内孔直径 mm in
凸台外径 mm in
安装高度 mm in
最大工件重量
磨削技术
双面平面磨削确保质量
交叉磨削纹路相比圆周方面的磨削 纹路在性能上有更好的摩擦工况。
这意味着双面表面磨削至关重要。交叉磨削 纹路产生于垂直砂轮旋转轴。
关键点
+ 两个磨削主轴平行布置,制动盘交叉磨削。
+ 砂轮具有自锐性。
+ 加工冷却润滑剂采用不含矿物油的溶液。
直接质量控制
通过交叉磨削,便于检查机床设置。磨削颗粒 进出的进度可以确认所有轴的角度设置是准 确的,机床可以磨削出完美的几何尺寸精度。
磨削刀具
VLC ��� DG 磨削刀具为制动盘的加工设定了 新标准。VLC ��� DG 磨削刀具为制动盘的加工 树立了新的标准,其设计为一个可互换的砂轮 环,重量不到 � 千克,易于操作。刀具更换时间 非常短,不到十分钟。刀具可自锐。
优化的关键
将涂覆和磨削结合起来考虑,并进行最佳协调
生产高质量制动盘的一个决定性因素是有效协调激光涂覆和磨削工艺。这种协调超越了单纯独立优 化,即孤立地考虑激光功率、光束几何形状或运动参数等单个参数。这种优化可以在某些方面实现短 期改进,但真正的成功在于对工艺链的整体把握:车削 - 激光涂覆 - 磨削。
激光涂覆制动盘 磨削后的制动盘
能够同时提供激光涂覆、磨削和车削这两种工艺是一项决定性的优势。这使我们能够紧密合作,并以相辅相成的方式组织各 道工序。因此,制动盘的制造解决方案不仅在制动系统中的功能令人印象深刻,而且在制造效率和材料使用方面也树立了新 的标准。这种融合方法是在最大限度地降低生产成本的同时满足客户要求的关键。
制动盘激光涂覆
以高进给量和高激光功率在 制动盘上涂抹特殊金属粉末 (通常含有碳化物)。
激光应用中心(LAC)的激光涂覆和磨削技术
磨削硬涂层制动盘
VLC ��� DG 是专为批量加工硬涂层制动盘而 设计的。该生产系统在生产率和工件质量方面 满足最高要求,因此是精加工的首选。
位于 Heubach 的埃马克 LaserTec 激光应用中心是埃马克集团的激光工艺研发中心。作为制动盘涂覆工艺开发的一部分, 该中心设立了专门的开发和测试区域。激光涂覆设备和VLC ��� DG 系列磨床均可用于样机生产。
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