閆 芬
陜西省漢川機床集團有限公司,陜西漢中 723003
陜西省漢川機床集團有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品中有一種零件(如圖1所示),材料為65Mn 鋼,要求淬火處理硬度HRC50。
圖1
由于該零件屬薄板件,有一個深槽和一個環(huán)形密封槽,都需要進行銑削加工。而且在機械加工過程中累積產(chǎn)生的加工應(yīng)力、熱處理的變形,都將直接影響零件后序的加工和整體精度的保證,常常會造成工件因變形而報廢。針對這種情況,根據(jù)陜西省漢川機床集團有限公司實際狀況,積極探索新的加工理念,采取了比較先進的加工工藝方法,經(jīng)過試加工、檢驗,達到了圖樣設(shè)計要求,徹底為公司解決了該零件的加工問題,同時積累了同類零件的加工經(jīng)驗。
該零件總體要求淬火至HRC50,深槽長204mm 寬64mm、壁厚僅1.2±0.15mm,環(huán)形密封槽寬、深3.4±0.05mm,加工精度要求較高,故而熱處理工序的確定、深槽和密封槽的加工成為該零件工藝的關(guān)鍵。為此,經(jīng)過充分考慮,確定以下方案:
1)熱處理分為消除應(yīng)力退火和淬火兩道工序;
2)深槽和環(huán)形密封槽銑削分為粗銑、精銑兩次加工,其中必須在淬火工序結(jié)束、零件充分變形穩(wěn)定后進行精銑加工。
1)板件下料—選用δ20 標準型材,外形周邊留加工余量;
2)退火;
3)粗銑六面;15 ±0.05mm 兩大面留序磨削用量各0.8mm,四周面留后序銑削用量各1mm;
4)粗磨兩大面:兩面均勻去量,留磨削用量各0.5mm,為下序加工相關(guān)孔系、槽定位用;
5)數(shù)控銑:以15 ±0.05mm 尺寸左面為基準,半精銑四周面(均勻去量),粗加工中部寬64mm 槽及其他孔系。四周面、64mm槽底留熱處理變形后精加工面各0.35mm;
6)鉗:清理加工毛刺,銳邊倒鈍;
7)淬火處理至HRC50:要求彎曲變形≤0.15mm;
8)平磨兩大面:以15 ±0.05mm 尺寸左面為基準,半精磨右面;翻面磨削左面,兩面均勻去量,留精加工量各0.2mm;
9)數(shù)控銑:以15 ±0.05mm 尺寸左面為基準,精銑成四周面、零件外形穩(wěn)定。精銑成64 寬槽底,粗銑窄槽寬mm、深3.4±0.05mm,槽側(cè)、槽底均留量0.5mm。(注:因零件是對稱結(jié)構(gòu),為保證基準重合,要求在X、Y 兩方向定位面做標記);
10)精磨兩大面:兩面均勻去量至零件厚度尺寸;
11)精銑:以15 ±0.05mm 尺寸左面為基準,精銑成窄槽寬深3.4±0.05至圖示要求(注:用帶涂層超硬銑刀);
12)鉗:清理加工毛刺,銳邊倒鈍。
1)在機械加工前安排退火處理,以達到細化組織、消除坯件的冷硬現(xiàn)象和內(nèi)應(yīng)力的目的,為后序穩(wěn)定加工奠定了基礎(chǔ);
2)在淬火處理前,安排粗加工和半精加工序。同時,在淬火工序結(jié)束、零件充分變形穩(wěn)定、均勻去量反復(fù)分次磨削各面的基礎(chǔ)上,精銑加工深槽和環(huán)形密封槽,充分釋放了加工應(yīng)力,最大程度地降低了應(yīng)力集中導(dǎo)致零件變形的可能性;
3)在現(xiàn)場加工過程中,工藝人員合理確定夾緊點和切削參數(shù),及時記錄和修訂相關(guān)數(shù)據(jù);操作人員嚴格按工藝文件要求,最終確保零件各項精度完全得到了設(shè)計圖紙要求,表明所采取的工藝方法是非常合理和可行的。
4)通過對該零件的加工過程,既打破了技術(shù)工藝人員的常規(guī)工藝思路和方法,又鍛煉了技術(shù)人員和操作工人隊伍,為后續(xù)同類零件的加工拓寬了視野,進行了積極而有益的探索。
[1]機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社.
[2]韓廣利.機械加工工藝基礎(chǔ).
[3]劉實.新編金屬材料實用手冊.
[4]周善初.金屬熱處理》(再版).