表面处理零件的加工尺寸和公差控制

杨世生

摘 要：介绍了需要做表面处理的铝材质，碳钢材质，不锈钢材质精密零部件在机械加工过程中的尺寸和公差控制范围。

关键词：表面处理；机械加工；公差控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.262

表面处理是在零件的表面形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。其目的是满足产品的耐磨性、耐蚀性、装饰或其他特种功能要求。一些高精密的零件在机械加工过程中尺寸和公差完全符合图纸的要求，但是在做完表面处理后，由于处理层的厚度等原因导致公差超出了图纸的要求，因此本文列述了一些常用的表面处理的特点及做该种表面处理时零件尺寸和公差的控制范围。本文所述的数据来源于长期的表面处理前和表面处理后尺寸检验对比，并做过精密零件试验证实，从而总结出经验控制数据，供零件加工和质量控制参考，以期与同行相互交流。

1 氧化

生产中涉及到氧化处理的零件材质为6082 T651，下述尺寸和公差的数据统计来源于该材质的零件。

（1）阳极氧化：整个表面处理过程中和表面处理完成后，零件的尺寸和公差不发生变化。加工中尺寸公差的控制按照图纸标注要求即可。

（2）厚氧化：严格意义上讲，此种表面处理方式完成后应该增厚，即：轴径增加、孔径减小，尺寸单边厚度约增加0.01mm；但从实际对零件表面处理前和处理后的尺寸测量数据来看，尺寸和公差基本不发生变化。实际生产中厚氧化处理的零件的尺寸和公差按阳极氧化处理方式执行，加工中尺寸和公差控制按照图纸标注要求执行。

（3）硬质阳极氧化：整个表面处理完成后将按图纸规定要求增加厚度。例如：图纸要求硬质氧化30?m，则零件的平面部分将按单边0.015mm增厚；轴径将加大0.03mm，孔径将减小0.03mm。实际加工中，零件的尺寸和公差需按照图纸要求的表面处理厚度预留处理余量。硬质氧化处理零件中，对于部分孔径，图纸会要求在表面处理时保护，则此时在零件的加工中不考虑增厚问题。盲孔状态时，硬质氧化过程对孔径的影响也较小，可以不考虑增厚问题。

2 锰系磷化

生产中涉及到锰系磷化处理的零件多为45、Q235等碳钢零件。表面锰系磷化处理的零件，表层厚度单边增加约0.005mm，轴径增加约0.01mm，孔径减小约0.01mm。在实际零件加工过程中尺寸和公差按轴径公差下差的基础上再减0.01mm；孔径公差上差的基础上再加0.01mm。

3 镀蓝白锌

生产中涉及到镀蓝白处理的零件多为45、Q235等碳钢零件。表面镀蓝白锌处理的零件，表层厚度单边增加约0.01mm，轴径增加约0.01mm，孔径减小约0.01mm。在实际零件加工过程中尺寸及公差按轴径下差再减约0.01mm控制，孔径尺寸按上差再加约0.01mm控制。

4 镀铬

（1）镀亮铬：表面处理完成后镀层厚度要求与镀蓝白锌处理的零件基本相同，按镀蓝白锌处理方式执行。

（2）闪镀铬：表面处理完成后表面基本不增加厚度，尺寸控制按图纸规定要求执行。

（3）镀硬铬：表面处理完成后表面增加厚度，尺寸控制应符合镀层厚度要求。

5 镀镍

（1）镀镍增厚零件：按照图纸规定厚度预留度层余量。

（2）装饰镀镍零件：图纸未规定镀层厚度，实际加工时按照0.01mm厚度控制处理。

6 氮化

（1）液体氮化：氮化处理后，轴径增加0.01mm，孔径减小0.01mm，单边厚度变化0.005mm。加工尺寸按照标注公差下差偏小0.01mm控制。

（2）离子氮化：氮化处理后，各相关尺寸基本无变化，加工过程按照图纸规定公差要求处理。

7 电抛光

我厂进行电抛光处理的多为304，316L不锈钢零件，且表面质量较好，多为加工中心精铣后的表面，粗糙度小于Ra3.2。电抛光处理件：尺寸变化与零件表面粗糙度和处理时间长短条件有关，零件表面粗糙度

8 结束语

因为精密零部件往往尺寸精度和加工质量要求高，而且加工成本也高，所以将各种常用表面处理方法对零件尺寸和公差的影响进行实测、统计总结，形成具体的数据，以在零部件生产加工环节对尺寸和公差进行前期控制，预留表面处理余量，避免零部件因表面处理后尺寸和公差不符合图纸要求而报废。这将大幅提高精密零部件成品合格率，为企业减少不必要的损失。