不锈钢零件精密深孔数控车加工的方法

不锈钢零件精密深孔数控车加工的方法摘要：随着企业的快速发展，对加工材料的多样化需求不断增加，像高温合金、不锈钢以及钛合金等难加工的材料被广泛的应用于各行各业当中。在对这些材料加工的过程中，一定要分析出不同材料中存在的加工差异性。本文针对不锈钢零件精密深孔数控车加工的方法进行了探讨,(从而解决了什么问题)。关键词：不锈钢零件；精密深孔；数控车加工；方法；探讨(去掉)不锈钢作为一种难加工的材料，在建筑、电力等行业有着广泛的应用。在实际的加工过程中易硬化、易产生积屑瘤等特性，而且导热性较差，所以针对这种现象对不锈钢零件的加工工艺方法进行了探讨，通过使用数控车加工可以更加精准的加工不锈钢零件，提高了工作效率。一、典型零件分析1、基本情况分析某零件为精密不锈钢零件，硬度为22—26HRC，材质是2Cr13不锈钢，在零件中设置多个深孔，特别是Φ等于（去掉）17.5mm内孔是该零件的重点加工对象，直接影响到了整个零件产品的质量。同时，为了确保不锈钢零件加工的精准性，更要注重对内腔各孔的铣（有谈到吗？）削加工的严格把控，才能满足尺寸、位置以及精度的要求。2、加工难点分析通过上图可以看出，由于零件结构的特殊构成，在内腔车削时只能采用螺纹胎具的定位方式进行装夹，图中工作断面与轴向定位面的距离为156mm，由于工件加工的特殊要求，而且重心不规则，所以在装夹系统中就很容易失衡。在深孔数控车加工时，Φ17.5mm的内控深度达到了121mm，是高的七倍之多，镗削刀具的长径比超过了十倍，所以就增加了刀具的装夹的难度。同时对于尺寸精度、同轴度、垂直度都有很高的要求，如果在加工的过程中出现一点误差，都可能会对零件的实用性能造成严重的影响。所以对于不锈钢精密深孔的数控车加工要对刀具的选择、切削参数以及工艺路线的设置等都要有严格的要求，这些因素都会影响到该零件加工之后是否合格。二、工艺路线的设计及加工刀具的选择根据该零件的特点以及加工的难点，可以制定出以下数控车削工艺路线：粗车内外形—半精车内外形—精车内外形—精车Φ17.5mm内孔—精车内孔环形槽—车端面槽。1、刀具的选择要根据不锈钢自身的特性，从各方面综合考虑选择合适的刀具。包括以下四点：①为了避免出现工件脱落的现象发生，所以就要选择与螺纹胎具螺纹反向的右手刀具。②要尽量选择刀具的形状及切削槽形中（不怎么通顺）切削力最小的，这样就可以减少对零件刚性的影响。③刀尖的圆弧要适中。圆弧过大，会产生颤纹；圆弧过小，刀尖容易损坏，影响了刀具的使用寿命。④在刀杆的选择上要选择内冷却的形式，这样在加工的过程中就会使零件得到充分的冷却，同时还要对排屑方向做好相应的控制。所以根据以上情况选择以下的刀具：（表格麻烦用word制作）2、工件的装夹由于不锈钢零件的结构特征，只能通过采用螺纹胎具对轴向定位面进行定位。在安装螺纹胎具的时候要保证精准性和严密性，确保螺纹和主轴同轴。在螺纹胎具材料的选择上也要有一定的要求，要使用40Cr材料作为基体材料，然后经过热处理式硬度发生变化，达到28—32HRC才能满足加工的需求。同时还要保证在螺纹胎具上的导向面的粗糙程度Ra不能大于1.6ųm，圆柱定位面的长度不能大于1.5mm，这样就能够保证在加工的过程中不会出现错位的状况。3、切削参数及内孔测量方式根据零件的各参数以及精度，通过在表面粗糙程度的计算公式基础上Ra=50f²/r（不通顺）；其中r代表刀尖圆弧的半径，f代表刀具的进给量。然后通过在刀具手册上找到对应的切削参数，就可以得到对应的数值，所以不锈钢精密深孔的刀具切削参数为下图所示：（表格麻烦用word制作）在对零件加工的过程中要时刻的关注刀片的磨损程度，要及时的更换刀片，减小对零件产生的不良影响，避免出现螺纹胎具与工件的“研死”状况。对于内孔的测量，在内孔Φ17.5mm上存在0.018mm的公差，如果是采用内径三爪千分尺对内孔进行测量，会存在更大的误差，而且在测量的过程中还可能会对内孔造成划痕，所以应该使用气动测量仪进行测量，因为它的测量精度能够精准到0.001mm，而且使用氮气作为主要能源，在测量的过程中一般不会对内孔造成影响，而且精度很高。4、冷却方式及排屑问题在切削方式上要选择刀杆内冷却与刀座外冷却相结合的方式，使用的切削液要使用（不通）水溶剂极压切削液，这样更能保证冷却的效果达到最佳效果。在进行外冷却的过程中要将切削液与刀尖的部位一致，就能够将刀尖与零件接触的部位快速的冷却，避免了在加工切削的过程中切削热对零件产生的不良影响。由于该不锈钢零件的内孔长径比较大，所以在进行镗孔的过程中，在半精车、精车的每个加工环节都要暂停检查，将切屑及时的清理干净，避免切屑缠绕在刀杆上对零件产生划痕，严重的可能使刀尖断刃。三、不锈钢零件精密深孔数控车加工过程及注意事项将螺纹车胎（是螺纹胎具吗）旋入到机床中，然后利用扳手将其固定好，通过在百分表的测量下，使工件的径向圆跳动与端面圆跳动不能超过0.002mm，为了防止在加工的过程中刀具的切削力太大，切削不稳定的状况，就要在没加工十件就要用百分表测量一次，这样就可以避免螺纹胎具产生位移，对加工的零件精度产生影响。同时还要保证在加工的外圆、端面槽时，要控制切削的速度、进给量不能太大，避免对端面槽和外圆上产生振纹；在加工内孔时，由于镗孔道与内孔直径距离很近，所以就要用百分表测量出道具（什么道具？）的垂直位置；在精加工的过程中要排屑干净，避免切屑对零件盒刀杆产生的（去掉）影响，对深孔精加工的过程中要（加个“把”）加工余量要控制在0.06—0.1mm之间。在以上所有的加工环节中都要对切屑形状、内孔表面粗糙度以及刀尖的使用情况进行及时的检查，保证机床的所有设备处于正常的运行状态，还要及时的更换刀片，确保零件加工的质量。结束语：（去掉这3个字）通过以上的方法进行实际的验证，对上百多件的零件加工后，测量不锈钢内孔的粗糙度值为09ųm，圆柱度为0.002mm、垂直度为0.006mm，其他各参数都符合加工的要求，所以该方法的加工合格率达到98%以上，在很大程度上提升了加工的效率。这种数控车加工的方法对不锈钢零件、精密深孔以及端面槽零件车削加工的工艺提供了良好的技术支撑，提高了零件加工的精准度，同时也节省了材料的使用。参考文献：【1】李庆;马进中;;《典型零件的造型与自动编程加工》工作过程系统化课程开发[J];机械职业教育;2010年02期【2】宋福林;张加锋;;数控车床的切削振动分析与控制方案[J];机械工程师;2011年07期【3】涂芬芬;张霖;张志英;赵义顺;;基于虚拟技术的精密数控车削加工中心的开发[J];中国制造业信息化;2012年07期