[发明专利]高精不锈钢零件的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工方法，尤其是一种高精不锈钢零件的加工方法。

背景技术

在机械系统中，为了满足工作要求，需要很多关键位置零件具有超高的精度，同时也要求工作面有着超高的硬度。为了保证上述指标，通常会对零件的工作面进行氮化处理。但是零件表面硬度与加工精度呈负相关的关系，即硬度越高越难加工出高精度的零件。

这些零件经常会选用耐腐蚀性较强的不锈钢材料，零件尺寸极精，加工困难。同时有些不锈钢材料由于其特殊的结构导致其很难满足氮化深度要求，经常需要二次甚至三次氮化。在氮化过程中温度需提高至550～600摄氏度，每次氮化时间为55～60小时。由于氮化温度高，氮化时间过长，导致零件产生变形较大，无法满足零件超高精度的要求。

现有氮化不锈钢零件有两种加工方案：

第一种是将氮化排在最后一道工序进行，即需要将零件所有尺寸加工至最终后再进行氮化。

此种加工方案使得零件经常出现因氮化变形导致超差报废的情况发生，加工非常不稳定。尤其是精度要求极高的轴类不锈钢零件，用此种方案进行氮化，无法保证零件的精度，无法加工出合格零件。

第二种是按照零件图要求先将氮化面预留0.03mm～0.05mm余量，将非氮化面加工至最终尺寸，再按零件图要求深度进行氮化，最后对氮化面进行磨削。

由于氮层深度可控公差为0.1mm，按零件图氮层深度进行氮化，再磨削氮层至最终尺寸，经常会出现氮层深度不合格的情况发生。而非氮化面尺寸经过长时间高温处理导致零件变形，高精度尺寸超差。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精不锈钢零件的加工方法，即可以保证非氮化面高精度尺寸的同时，氮层深度及氮化面在加工后也能保证其高精尺寸合格。

本发明的具体技术方案是，所述的方法包括以下步骤：

(1)将零件所有位置进行仿形粗加工，所有位置预留至少1mm余量；

(2)先加工需要氮化的位置，将氮化位置加工预留余量减小至0.13mm～0.17mm；

(3)对零件按常规方式进行稳定回火；

(4)对需要氮化的位置进行磨削，预留0.05mm～0.06mm余量；

(5)镀铜保护，将非氮化面进行镀铜保护处理；

(6)按要求进行氮化，直至氮层深度较零件图要求增加0.05mm为止；

(7)去铜处理，将非氮化面的铜层去除掉；

(8)将其他非氮化面尺寸加工至最终，加工过程中注意保护氮化面；

(9)对氮化位置进行磨削至最终尺寸。

本发明按照上述步骤，对零件仿形加工预留1mm余量，保持零件内部应力相对稳定，再将氮化位置加工预留量减小至0.13mm～0.17mm，尽量减小氮化位置后续加工中产生的应力，再对零件进行稳定回火，从而保持零件硬度的情况下，进一步减小残余应力，控制零件变形量；稳定回火后对氮化位置及相关位置尺寸进行磨削至预留0.05mm～0.06mm余量，控制氮化变形的同时控制氮层厚度；氮化时将氮化深度较零件图要求增加0.05mm，保证后续磨削去除余量后氮化厚度仍能合格；氮化后加工其他非氮化面尺寸，防止因氮化变形影响到其他非氮化面的尺寸精度，再对氮化位置进行磨削，每次上刀量为0.0005mm，防止氮层脱落并保证零件精度，同时降低机加产生的应力，减小变形量。

按照此种方法既防止了零件在最后进行氮化时产生的报废情况，又防止了非氮化面尺寸经过长时间高温处理导致零件变形，高精度尺寸超差的情况，因此，本发明可以保证非氮化面高精度尺寸、氮层深度及氮化面超高精度尺寸同时合格，提高加工稳定性，效果十分显著。

具体实施方式

一种高精不锈钢零件的加工方法，所述的方法包括以下步骤：

(1)将零件所有位置进行仿形粗加工，所有位置预留至少1mm余量；

(2)先加工需要氮化的位置，将氮化位置加工预留余量减小至0.13mm～0.17mm；

(3)对零件按常规方式进行稳定回火；

(4)对需要氮化的位置进行磨削，预留0.05mm～0.06mm余量；

(5)镀铜保护，将非氮化面进行镀铜保护处理；

(6)按要求进行氮化，直至氮层深度较零件图要求增加0.05mm为止；

(7)去铜处理，将非氮化面的铜层去除掉；

(8)将其他非氮化面尺寸加工至最终，加工过程中注意保护氮化面；

(9)对氮化位置进行磨削至最终尺寸。

实施例