薄板零件深槽及环形密封槽加工工艺方法的探索

闫 芬

陕西省汉川机床集团有限公司，陕西汉中 723003

陕西省汉川机床集团有限公司生产的产品中有一种零件（如图1所示），材料为65Mn 钢，要求淬火处理硬度HRC50。

图1

由于该零件属薄板件，有一个深槽和一个环形密封槽，都需要进行铣削加工。而且在机械加工过程中累积产生的加工应力、热处理的变形，都将直接影响零件后序的加工和整体精度的保证，常常会造成工件因变形而报废。针对这种情况，根据陕西省汉川机床集团有限公司实际状况，积极探索新的加工理念，采取了比较先进的加工工艺方法，经过试加工、检验，达到了图样设计要求，彻底为公司解决了该零件的加工问题，同时积累了同类零件的加工经验。

1 工艺分析

该零件总体要求淬火至HRC50，深槽长204mm 宽64mm、壁厚仅1.2±0.15mm，环形密封槽宽、深3.4±0.05mm，加工精度要求较高，故而热处理工序的确定、深槽和密封槽的加工成为该零件工艺的关键。为此，经过充分考虑，确定以下方案：

1）热处理分为消除应力退火和淬火两道工序；

2）深槽和环形密封槽铣削分为粗铣、精铣两次加工，其中必须在淬火工序结束、零件充分变形稳定后进行精铣加工。

2 确定加工工艺

1）板件下料—选用δ20 标准型材，外形周边留加工余量；

2）退火；

3）粗铣六面；15 ±0.05mm 两大面留序磨削用量各0.8mm，四周面留后序铣削用量各1mm；

4）粗磨两大面：两面均匀去量，留磨削用量各0.5mm，为下序加工相关孔系、槽定位用；

5）数控铣：以15 ±0.05mm 尺寸左面为基准，半精铣四周面（均匀去量），粗加工中部宽64mm 槽及其他孔系。四周面、64mm槽底留热处理变形后精加工面各0.35mm；

6）钳：清理加工毛刺，锐边倒钝；

7）淬火处理至HRC50：要求弯曲变形≤0.15mm；

8）平磨两大面：以15 ±0.05mm 尺寸左面为基准，半精磨右面；翻面磨削左面,两面均匀去量，留精加工量各0.2mm；

9）数控铣：以15 ±0.05mm 尺寸左面为基准，精铣成四周面、零件外形稳定。精铣成64 宽槽底，粗铣窄槽宽mm、深3.4±0.05mm，槽侧、槽底均留量0.5mm。（注：因零件是对称结构，为保证基准重合，要求在X、Y 两方向定位面做标记)；

10）精磨两大面：两面均匀去量至零件厚度尺寸；

11）精铣：以15 ±0.05mm 尺寸左面为基准，精铣成窄槽宽深3.4±0.05至图示要求（注：用带涂层超硬铣刀）；

12）钳：清理加工毛刺，锐边倒钝。

3 结果分析

1）在机械加工前安排退火处理，以达到细化组织、消除坯件的冷硬现象和内应力的目的，为后序稳定加工奠定了基础；

2）在淬火处理前，安排粗加工和半精加工序。同时，在淬火工序结束、零件充分变形稳定、均匀去量反复分次磨削各面的基础上，精铣加工深槽和环形密封槽，充分释放了加工应力，最大程度地降低了应力集中导致零件变形的可能性；

3）在现场加工过程中，工艺人员合理确定夹紧点和切削参数，及时记录和修订相关数据；操作人员严格按工艺文件要求，最终确保零件各项精度完全得到了设计图纸要求，表明所采取的工艺方法是非常合理和可行的。

4）通过对该零件的加工过程，既打破了技术工艺人员的常规工艺思路和方法，又锻炼了技术人员和操作工人队伍，为后续同类零件的加工拓宽了视野，进行了积极而有益的探索。

[1]机械加工工艺手册.机械工业出版社.

[2]韩广利.机械加工工艺基础.

[3]刘实.新编金属材料实用手册.

[4]周善初.金属热处理》（再版）.