不銹鋼薄壁件加工

邱健富

摘要：近些年來(lái)，隨著我國(guó)制造業(yè)的不斷發(fā)展，不銹鋼材料在各種領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，由于不銹鋼材料特殊的性質(zhì)，對(duì)不銹鋼材料的加工制造也成為了難點(diǎn)。本文章主要對(duì)不銹鋼薄壁件削加工案例進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，針對(duì)加工案例中出現(xiàn)的一些問(wèn)題提出具體可行的參考措施。

關(guān)鍵詞：不銹鋼薄壁件切削加工;應(yīng)對(duì)措施

一、不銹鋼薄壁件切削加工概述

在金屬材料當(dāng)中，不銹鋼是屬于加工難度大的一種金屬材料，并且這種金屬材料具有韌性好、導(dǎo)熱性差，以及加工硬化嚴(yán)重這些特點(diǎn)。但是不銹鋼材在醫(yī)療和航天領(lǐng)域有著重要的地位，近些年來(lái)，隨著加工制造業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，不銹鋼材料加工越來(lái)普遍，工藝和加工方法不斷創(chuàng)新優(yōu)化，但是不銹鋼薄壁件加工在切削加工中還是有容易變形、形位公差、精度難以保證的特點(diǎn)，依然對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)，切削刀具的使用和加工工藝編排等要求非常高。

二、不銹鋼薄壁件切削加工案例

本文以不銹鋼薄壁件加工為案例，案例中主要針對(duì)零件圖，加工工藝，刀具準(zhǔn)備，切削參數(shù)使用，形位公差精度保證，零件精度測(cè)量等方面進(jìn)分析。

1.零件圖分析

材料：從零件圖技術(shù)要求可得知，該零件的材料為40cr不銹鋼，材料經(jīng)過(guò)熱處理（調(diào)質(zhì)處理23-28HRC）。加工技術(shù)要求：零件加工表面不允許有劃痕，銳角倒鈍，去毛刺，未注表面粗糙度Ra3.2。形位公差：同軸度為0.025mm，平行度為0.04mm。尺寸精度：φ65、φ58外圓公差等級(jí)為h8，φ55、φ40內(nèi)孔公差等級(jí)為H8，長(zhǎng)度L60±0.05mm，注明倒角為C1。

零件的加工精度及形位公差要求高，零件最薄部分的壁厚只有2.5mm，最厚的部位有9mm。φ58外圓與φ65外圓、φ55內(nèi)孔同軸度要求為0.025mm，φ58外圓端面與φ65外圓、φ55內(nèi)孔端面平行度要求為0.04mm。

2. 加工工藝

（1）制作專(zhuān)用夾具保證形位公差精度：零件的同軸度為0.025mm，平行度為0.04mm，形位公差要求高，按常規(guī)裝夾方法難以保證，所以需要制作專(zhuān)用夾具。如圖1所示，制作車(chē)床切削加工專(zhuān)用軟爪（專(zhuān)用軟件的制作材料為45#鋼，軟爪的內(nèi)徑與與零件裝夾部位直徑大小一致，并且是在一次裝夾情況下完成加工制作，不能中途拆卸，以免造成零件后加工，同軸度與平行出現(xiàn)超差），保證同軸度與平行度。

（2）加工步驟安排：為了防止不銹鋼薄壁件在粗加工中因受到比較大的切削力影響從而導(dǎo)致零件出現(xiàn)變形，在加工工藝中需要?jiǎng)澐执旨庸ず途庸るA段。

3. 切削刀具準(zhǔn)備及切削參數(shù)使用

不銹鋼薄壁件削加工加工難度大，除了在加工工藝上要求高，在實(shí)際生產(chǎn)切削加工中也同樣要求高，實(shí)際生產(chǎn)切削加工是最后一個(gè)，也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。再好的加工工藝，如果沒(méi)有匹配加工刀具及合理的切削參數(shù)做支撐，也無(wú)法達(dá)到最終的尺寸精度要求，具體如下表

4. 零件精度檢測(cè)

（1）形位公差精度檢測(cè)。同軸度檢測(cè)：同軸度的檢測(cè)，通常使用三坐標(biāo)來(lái)完成檢測(cè)，常用的檢測(cè)方法有，“公共軸線法”、“直線度法”、“求距離法”。實(shí)際操作中“公共軸線法”、“直線度法”普遍被應(yīng)用。平行度檢測(cè)：用千分尺測(cè)出平面高低值，把測(cè)量基準(zhǔn)面放在平板上用百分表測(cè)量值，找出三個(gè)不在同一條直線上的分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)面的距離。用千分尺測(cè)出平面高低值是最簡(jiǎn)單的方法。

（2）尺寸精度檢測(cè)

三、不銹鋼薄壁件切削加工容易出現(xiàn)的問(wèn)題及改進(jìn)措施

1.形位公差超差：造成形位公差超出的原因有，其一是零件裝夾方式不正確，在裝夾是零件左端沒(méi)貼緊切削加工專(zhuān)用軟爪內(nèi)端面（L13處有長(zhǎng)度限位），其二是在裝夾零件時(shí)削加工專(zhuān)用軟爪上殘留有切屑，影響裝夾精度，造成不銹鋼薄壁件加工后有誤差，形位公差超差，達(dá)不到圖紙要求。

解決方法有，其一是在裝夾工件時(shí)，確保零件的左端面貼緊切削加工專(zhuān)用軟爪內(nèi)端面，不留間隙，可通過(guò)透光檢測(cè)是否貼緊，如果有明顯的透光則是沒(méi)有貼緊，需要重新安裝調(diào)整。其二是在每次裝夾工件時(shí)，檢查切削加工專(zhuān)用軟爪內(nèi)壁是否有殘留切屑，如有應(yīng)及時(shí)清理。

2.刀具磨損及積屑瘤：不銹鋼的材質(zhì)相對(duì)其它材料，它有韌性好有不易生銹的特點(diǎn)，但是在切削加工難度上卻比其他材料難度大。最常見(jiàn)是刀具容易磨損，切屑排出不順暢纏繞在零件加工表面上，不合理的切削速度容易引起積屑瘤，積屑瘤粘附在刀具表面上，增大了刀具前角和切削厚度，導(dǎo)致加工過(guò)程出現(xiàn)振動(dòng)，影響加工精度。

解決方法有，其一是采用潤(rùn)滑效果好的切削液，減小刀具摩擦，增大刀具前角降低切削力，保證切屑排出順暢不影響加工。解決方法：其一是采用潤(rùn)滑效果好的切削液，減小刀具摩擦，增大刀具前角降低切削力，保證切屑排出順暢不影響加工。其二是切削進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速適當(dāng)降低，削弱積屑瘤產(chǎn)生的條件。

3.零件變形：在切削加工薄壁件時(shí)零件變形是原因有，其一是在加工過(guò)程中切削液冷卻不到位，零件受熱不均。其二是切削力過(guò)大，不銹鋼零件壁厚過(guò)薄，在被刀具擠壓后容易變形。

解決方法有，在加工過(guò)程中冷卻液必須全程參與冷卻降溫，防止零件出現(xiàn)受熱不均產(chǎn)生變形。其二是適當(dāng)減小切削深度和進(jìn)給速度，使切削加工平穩(wěn)，零件不會(huì)因?yàn)槭芰υ蜃冃巍?/p>

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在對(duì)不銹鋼薄壁件切削加工的時(shí)，會(huì)面臨各種各樣的困難和問(wèn)題。需要操作者具備豐富的實(shí)操經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)。在出問(wèn)題是能夠針對(duì)性的解決，本文就不銹鋼薄壁件加工案例進(jìn)分析，整理一些常見(jiàn)的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施。希望能對(duì)不銹鋼材料的其他零件加工能有借鑒作用。