15-5PH不銹鋼薄壁筒形零件車削工藝

中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院十三分廠 (河南洛陽(yáng) 471009） 王槐德

凱邁（洛陽(yáng)）機(jī)電有限公司 (河南 471009） 鄭惠宗

因15-5PH馬氏體沉淀硬化不銹鋼具有高的強(qiáng)度、良好地橫向韌性，熱處理工藝簡(jiǎn)單，變形小，使用性能、工藝性能優(yōu)良等特點(diǎn)，已在某軍工行業(yè)等薄壁重要承力部件上得到廣泛使用。但15-5PH薄壁筒形零件的加工一直是比較棘手的問(wèn)題。原因是薄壁筒形零件本身壁薄、剛性差、易變形，加工難度大；15-5PH材料韌性大、熱強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低，切削時(shí)塑性變形大、加工硬化嚴(yán)重、切削熱多、散熱困難，導(dǎo)致刀具切削刃溫度高、切屑粘附刃口嚴(yán)重、容易產(chǎn)生積屑瘤，既降低了刀具壽命，又影響了表面加工質(zhì)量。因此，采用何種合理有效的工藝方法提高15-5PH薄壁筒形零件的加工精度，是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。

1.影響加工精度的不利因素

（1）15-5PH不銹鋼材料切削性能 15-5PH材料中含有鉻、鎳、鉬、鈮等元素，而在機(jī)械加工中，鉻、鎳等元素使切屑不易斷開(kāi)，刀具散熱不暢，影響表面質(zhì)量；鉬、鈮等元素使刀具極易磨損、破損，及產(chǎn)生積屑瘤。總之，15-5PH材料的導(dǎo)熱性差，加工硬化嚴(yán)重，親和性大，切屑粘附刀具刃口嚴(yán)重，刀具磨損快，切削性能極差。

（2）易變形 薄壁筒形零件的外形直徑D與壁厚δ之比（D/δ）通常為50～200，壁厚一般在0.5～3mm（見(jiàn)圖1），具有剛性差、強(qiáng)度低、易變性、易振動(dòng)等特點(diǎn)。該類零件加工的最大瓶頸是如何控制變形，而影響薄壁件變形的因素有很多，主要體現(xiàn)在受力變形、受熱變形和內(nèi)應(yīng)力釋放產(chǎn)生變形三個(gè)方面。

通過(guò)對(duì)零件結(jié)構(gòu)及材料特性的分析，得知內(nèi)外圓的精車加工是該零件的加工難點(diǎn)，而如何有效控制加工變形是解決加工問(wèn)題的重要措施。……