不銹鋼零件精密深孔數控車加工的方法

黎秋堅

摘 要：通過深入分析我國不銹鋼零件精密深孔數控車加工的現狀和加工過程中存在的問題，提出了幾點有效的改進措施和建議，以期提高我國零件加工的準確度。

關鍵詞：不銹鋼零件；精密深孔數控車；刀具；加工工藝

中圖分類號：TG519.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.157

現階段，不銹鋼材料已經被廣泛應用于電力、建筑等行業中。但不銹鋼材料本質上屬于一種難加工的材料，在整個加工過程中，具有導熱性能差、容易產生積屑瘤、容易加工和硬化、加工的韌性較好等特點。因此，加工人員必須充分理解和分析不銹鋼零件精密深孔數控車加工的內在機理和方法。本文從典型的不銹鋼零件加工入手，提出運用精密深孔數控車加工方法，提高不銹鋼零件的加工精準度和加工效率，從而加工出尺寸大小一致、工作性能好、精準度高的優質不銹鋼零件。

1 精密深孔數控車加工典型零件的研究

1.1 零件基本情況介紹

零件材料為鍛造型的不銹鋼2Cr13，不銹鋼零件的硬度為23～27 HRC。需要特別說明，該不銹鋼零件加工中的車削瓶頸為18.5 mm，且該零件的各個內孔均由主導該零件功能的各部分零件組成，這些零件直接影響到整個不銹鋼零件的加工質量。此外，要嚴格把關不銹鋼零件加工的外形尺寸大小、形態形狀、定位的精確性以及各個內孔腔的主要定位。圖1所示為該不銹鋼零件的尺寸大小及形狀。

1.2 加工重點和難點

內腔車削由于受到結構的限制，只能運用螺旋定位方法實施內部裝夾。螺旋定位由一面定位到另一面，端前面長度為156～157 mm，且離心力較大，會導致不銹鋼加工工件平衡能力較差。此外，該零件內孔深度為120～121 mm，其直徑比普通零件長6～7倍。零件每一個部位的加工質量都會直接影響到不銹鋼零件的使用性能和不銹鋼零件裝配的整體效果，因此對零件的尺寸精確度、同軸度數、垂直度數以及圓柱的度數均要進行嚴格的檢測，一旦發現不合理之處，要及時更改。能否及時、順利解決不銹鋼零件精密深孔數控車加工的重點和難點，直接關系到不銹鋼零件能否被順利加工。在不銹鋼零件精密深孔數控車加工過程中，刀具的選擇、刀具的裝夾、工藝方法路線的選擇和設置、切削參數的設置等都為十分重要的影響因素。

2 精密深孔數控車加工工藝路線的設置

首先要仔細研究不銹鋼零件的結構和組成；其次要進一步分析、探討不銹鋼零件制作、加工過程中的重點和難點；最后根據不銹鋼零件的特點制訂加工工藝路線方案。具體操作為：粗車的內、外形狀加工→半精確車內、外形狀加工→精確車內、外形狀加工→18.5 mm內孔腔精確車的加工→精確車的內孔環狀槽形加工→精確車前端槽面的加工。

3 精密深孔數控車加工的具體操作方法

首先，將已經加工好的螺紋車胎留在不銹鋼工件旋入的機床上面，加工人員要利用扳手加固、擰緊，切記不要用太大的力氣，避免損壞零件。其次，加工人員要利用百分表檢查，充分保證工件徑向圓的跳動幅度和端面圓的跳動幅度均低于0.000 2 mm，確保每個加工工件都能被檢測到，進而避免在不銹鋼零件加工過程中出現切削不成功、用力過大或不平衡的現象，導致工件的螺紋胎具發生位移，直接影響工件安裝的精確度。再次，在加工不銹鋼零件的外部圓形槽和端面槽時，要隨時觀察加工工件懸伸的長度和切削速度。需要注意的是，懸伸長度不宜過長，切削速度不宜過快，以免出現振紋。最后，在加工不銹鋼零件的內孔腔時，由于鏜孔刀的直徑與內環形刀的直徑和內孔腔的直徑都很相似，這就需要加工人員利用百分表找到正確的加工刀具線度，并將精確度控制在0.001 mm之內。此外，在每次加工之前，必須將刀具內殘留的切屑清除掉，保證刀具清潔、干凈，這樣才能保證加工零件的精確度，使加工零件的表面粗糙度達到標準要求。在加工時還要注意刀具刀尖的擺放是否合理，是否處于正常的工作狀態。如果沒有，要及時更正，這樣才能保證加工不銹鋼零件的質量達到檢測標準。

4 精密深孔數控車加工刀具的選擇標準

不銹鋼零件精密深孔數控車加工刀具的選擇標準包括以下四點：①加工刀具的刀片的外形、幾何形狀以及刀片切屑槽的幾何形狀要滿足力學要求，從而減弱刀具使用時的阻力，避免因刀具阻力過大而導致螺紋胎具發生移位，減少對整個加工工藝產生的不利影響。②選擇加工刀具時要盡量選擇內冷卻的加工刀桿，這樣不僅能夠確保加工零件的部位得到及時、充分的冷卻，還能夠控制刀具排出廢屑的方位。③為了使螺紋胎具與刀具形成相反方向的切削，加工刀具要全部使用右手操作的刀具，這樣能夠有效地防止刀具滑落。④加工刀具刀尖的圓形弧度要適中，不宜過大，也不宜過小——如果加工刀具刀尖的圓形弧度過小，則會出現刀尖崩裂的現象，縮短加工刀具的使用壽命；相反，刀尖則不夠鋒利，出現顫紋，影響刀具的剛性。

5 結束語

采用不銹鋼零件精密深孔數控車加工的方法，不僅使難以加工的不銹鋼材料得到很好的加工，而且其加工的合格率高達98%. 這不僅提高了加工的整體效率，也保障了加工的整體質量。這種不銹鋼零件精密深孔數控車加工方法也為其他難以加工的材料提供了很好的技術借鑒和支撐，既節省了加工材料，又提高了加工的準確度，值得推廣。

參考文獻

[1]李慶，馬進中.典型零件的造型與自動編程加工[J].機械職業教育，2010（2）：61-63.

[2]涂芬芬，張霖，張志英，等.基于虛擬技術的精密數控削加工中心的開發[J].中國制造業信息化，2012（7）：16-19.

〔編輯：劉曉芳〕