薄板零件深槽及環形密封槽加工工藝方法的探索

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的產品中有一種零件（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生的加工應力、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，經過試加工、檢驗，達到了圖樣設計要求，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驗。

1 工藝分析

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鍵。為此，經過充分考慮，確定以下方案：

1）熱處理分為消除應力退火和淬火兩道工序；

2）深槽和環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束、零件充分變形穩定后進行精銑加工。

2 確定加工工藝

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，為下序加工相關孔系、槽定位用；

5）數控銑：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）數控銑：以15 ±0.05mm 尺寸左面為基準，精銑成四周面、零件外形穩定。精銑成64 寬槽底，粗銑窄槽寬mm、深3.4±0.05mm，槽側、槽底均留量0.5mm。（注：因零件是對稱結構，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。

3 結果分析

1）在機械加工前安排退火處理，以達到細化組織、消除坯件的冷硬現象和內應力的目的，為后序穩定加工奠定了基礎；

2）在淬火處理前，安排粗加工和半精加工序。同時，在淬火工序結束、零件充分變形穩定、均勻去量反復分次磨削各面的基礎上，精銑加工深槽和環形密封槽，充分釋放了加工應力，最大程度地降低了應力集中導致零件變形的可能性；

3）在現場加工過程中，工藝人員合理確定夾緊點和切削參數，及時記錄和修訂相關數據；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，既打破了技術工藝人員的常規工藝思路和方法，又鍛煉了技術人員和操作工人隊伍，為后續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.機械工業出版社.

[2]韓廣利.機械加工工藝基礎.

[3]劉實.新編金屬材料實用手冊.

[4]周善初.金屬熱處理》（再版）.