某型號不銹鋼尾罩的加工工藝研究

白文沼　李志虎

摘 要：不銹鋼類零件具有其不易變形，韌性大，熱強度高的特點，在某些地方是不能夠用鋁制件代替的。然而不銹鋼導熱系數低，容易導致加工硬化，且切削熱多。因此，相較于鋁制件，不銹鋼類零件的加工對機床性能的要求更高。本文對公司目前生產的某型號不銹鋼類尾罩的加工方法進行研究，以到達科學，經濟的加工方法。

關鍵詞：不銹鋼 工藝 鉆孔

1.引言

圖1所示為某型號連接器的尾罩，該零件大部分為回轉體結構類零件，只有線夾端為平面，加工方式即為普通的數控車床加工以及銑床加工。其常見的加工工藝流程為：下料-車削成型A-車削成型B-銑削成形（銑平面）—鉆孔—孔口倒角—去毛刺—攻絲、回牙-鍍-包裝入庫。由于零件材料是不銹鋼，且鉆孔位置在錐面上，故鉆孔工序是該零件的加工難點。

2.零件結構分析

該零件整體結構較為簡單，外形由圓柱面，錐面和平面以及螺紋孔組成，且圓柱面有直紋；內腔由螺紋腔，規格為M48×2-6H，環形槽以及錐形腔組成，主要外徑尺寸為Φ520-0.16，Φ500-0.10，Φ400-0.12，R14。內徑尺寸為Φ45.8+0.160，Φ37.1。零件屬型腔結構，加工時材料切削量大，切削熱較多。

3.零件加工工藝分析

零件加工工藝流程：下料-車削成型A-車削成型B-銑削成形（銑平面）—鉆孔—孔口倒角—去毛刺—攻絲、回牙-鍍-包裝入庫。 下料規格為Φ55×300；車削成形A時先粗車外形，后精車外形，再滾直紋；車削成形B時，因為U鉆排削好，加工效率高，使用簡單，成本相對較低，且零件內腔尺寸相對較大，故先采用U鉆鉆孔，再用鏜刀精鏜孔，然后使用螺紋車刀車內螺紋；銑削成形時由數控銑床銑平面；鉆孔由數控小銑床分別對線夾端兩螺紋底孔和斜面螺紋底孔進行鉆孔；孔口倒角為通過普通車床夾持，進行手工倒角；去毛刺為手工去毛刺；攻絲、回牙則是通過相應的絲錐通過臺式攻絲機SWJ-6進行攻絲回牙；最后鍍覆和包裝入庫。

4.零件的加工難點

4.1.零件材料的加工難度

1. 由于零件材料為不銹鋼，在加工時，加工硬度相較于鋁制零件大，致使刀具磨損加快，且排屑難。

2.不銹鋼材料的低熱傳導性會引起刀具切削刃的塑性變形并使刀具的磨損加快。

3.積屑瘤容易引起微小塊金屬粉屑留在切削刃上，造成不良加工表面，光潔度差。

4.刀具與不銹鋼材料之間的化學關系造成的加工硬化和材料的低熱傳導性，不僅容易引起不尋常的磨損，而且還會引起刀具的崩刃和不正常的破裂。

4.2.零件結構的加工難度

零件為平面結構和回轉體結構組成，整體結構較為簡單，只需車削成形和銑削成形即可完成零件組要結構的加工。但斜面的螺紋底孔，因其和錐形面成90°的關系，用公司的數控小銑床鉆孔時，因為刀具和斜面不垂直容易打滑，而使刀具崩斷，且不容易裝夾，加工效率低。這正是零件結構的加工難點。

5.針對零件材料加工難度的解決方法

1.使用具有高熱傳導性的刀具，如硬質合金刀具和高速鋼刀具，常見的刀具材料有YG8、YG6、YT30、YT15、YW1、W18Cr4V等。

2.合理選擇刀具幾何參數。如選擇較大前角γ和較小后角α。因為增大前角可以減小加工對象的塑性變形，降低切削溫度和切削力，并且較少硬化層的產生。而選擇較小后角，是由于當增加后角時，切削刃的散熱能力和強度也隨之降低，所以，當切削厚度大時，宜選用較小的后角。而主偏角Kr的選擇，基于這樣的原理：主偏角Kr的減小可以增加刀刃的工作長度，而刀刃的長度增加有利于散熱，但是在切削時徑向力會加大，容易產生振動。故常選取Kr的值為50°-90°。

3. 切削液和冷卻方式的選擇。不銹鋼材料的切削加工性差，所以，對切削液的冷卻、潤滑、滲透等性能要求較高。常用的切削液有乳化液和硫化油以及機油。乳化液具有較好的清洗、冷卻、潤滑等性能，常用于不銹鋼粗車。硫化油能在切削金屬過程中在其表面形成較高熔點的硫化物，而且在高溫下也不易被破壞，有很好的潤滑作用，并有一定的冷卻效果，適用于該尾罩的鉆孔，特別是型腔鉆孔。而機油的潤滑性能好，但冷卻和滲透性較差，適用于外圓精車。

6.針對零件結構加工難度的解決方法

如前所述，該零件的加工難度為鉆零件斜面的螺紋底孔。為解決普通數控銑床加工該螺紋底孔效率低，刀具容易折斷的問題，本文擬從設計專用夾具，并在普通鉆床上加工螺紋底孔的方法著手。專用夾具可解決鉆螺紋底孔時刀具易折斷的問題。而鉆床則可提高加工效率。

該夾具由四部分組成，分別為夾具體1，夾具體2，鉆模板和定位板組成。其中，夾具體1，夾具體2和定位板的配合保證了零件錐形面的素線和水平線垂直。這樣，鉆床在鉆螺紋底孔時類似于鉆頭和平面接觸，不會打滑，解決了鉆頭易折斷的問題。同時，鉆模板能保證鉆頭不偏離，鉆孔位置精度高。

7.總結

該類不銹鋼零件的工藝優化，除了優化切削參數、刀具參數，提高機床性能，改善冷卻方式，制作專用夾具外，還有人為的方法，即提高操作工人的技術水平。任何難加工的零件，只有不斷的嘗試優化加工工藝，才能攻堅克難，突破技術瓶頸，實現公司產品質量形象質的飛躍。

參考文獻：

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