[发明专利]一种高效加工渗碳淬火钢零件密封槽的方法

说明书

本发明公开了一种高效加工渗碳淬火钢零件密封槽的方法，具体步骤如下：（1）零件热处理前，先粗车密封槽，留出加工余量,加工余量小于该零件技术要求的渗碳层深度；（2）将粗车有密封槽的零件进行渗碳淬火热处理，在零件表面形成渗碳淬火层，渗碳淬火层的硬度在HRC58～63之间，心部硬度在HRC 30～45；（3）选择能车削渗碳淬火层的刀具精车密封槽至达到该零件技术要求中的最终尺寸。本发明改变传统加工工艺，保证精车密封槽时刀具始终在HRC58～63硬度范围内切削，选用合理的切削用量来保证刀具寿命并提高加工效率、降低成本，保证加工质量。

技术领域

本发明属于渗碳淬火钢密封槽生产技术领域，具体涉及一种高效加工渗碳淬火钢零件密封槽的方法。

背景技术

密封槽是一种给密封圈提供装配空间的成型槽，在零件径向或端面密封中均起到关键作用。

目前，渗碳淬火钢零件的密封槽加工方法主要有两种：一种是采用磨削的方法，即：零件在热处理后直接磨削密封槽，或者先对零件粗车、热处理后再磨削密封槽；另一种是随着数控车床性能的不断提升，直接“以车代磨”加工密封槽，如公开号为CN1846910A的《带卡环槽轴套以车代磨专用车削装置以及新工艺》、以及2013年发表于《科技资讯》的《离合器轴密封槽以车代磨工艺推广》所提出的工艺方法。

但采用第一种磨削的方法加工的密封槽生产效率低、制造成本高、质量不易达标；

采用第二种方法虽然可以通过使用PCBN刀具、陶瓷刀具或涂层硬质合金刀具等实现以车代磨，但这些方法中均未涉及刀具在车削过程中如何适应硬度范围变化大的问题。由于渗碳淬火层硬度较高（可达HRC58～63），层深一般在1.1～1.7mm之间，其里层硬度又较低（HRC30～45），而密封槽用来安装密封圈，其深度要求一般都大于1.7mm，这就导致车削密封槽时被加工工件材料的硬度变化范围由表及里可达HRC30～63，从文献资料看，目前还没有刀具材料在连续加工过程中可以很好地适应如此大的硬度变化范围。

发明内容

本发明的目的是针对渗碳淬火钢表里硬度差异过大的特点提出一种高效加工渗碳淬火钢零件密封槽的方法，不仅可以提高加工效率，还可以降低成本，保证加工质量。

发明构思：鉴于渗碳淬火层的层深一般在1.1～1.7mm之间，而密封槽的深度往往大于渗碳淬火层的层深，如果直接在零件上车出密封槽，选用切削用量时无法很好地兼顾刀具寿命和切削效率。本发明打破常规技术，先在待加工零件上粗车出槽宽及槽深均小于实际参数的密封槽之后再进行热处理，提前预留小于渗碳淬火层厚度的加工余量，则可以有效回避刀具不能适应硬度变化的问题。

为此本发明的技术方案为：一种高效加工渗碳淬火钢零件密封槽的方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）零件热处理前，先粗车出密封槽，留出加工余量，加工余量小于该零件技术要求的渗碳淬火层深度；

（2）将粗车有密封槽的零件进行渗碳淬火热处理，在零件表面形成渗碳淬火层，渗碳淬火层的硬度在HRC58～63之间，心部硬度在HRC 30～45；

（3）选择能车削渗碳层的刀具精车密封槽至达到该零件技术要求中的最终尺寸。

作为优选，所述刀具采用日本住友型号为BN250的CBN刀具材料。

有益效果：本发明可以提高加工效率，还可以降低成本，保证加工质量。

1、采用粗车和精车密封槽两道工序取代了现有的热处理后直接磨削密封槽或者先粗车、热处理后再磨削密封槽的工艺。

2、针对以车代磨工艺直接从表层切削到里层，被加工零件材料硬度范围过大（可达30～60HRC），选用切削用量时无法很好地兼顾刀具寿命和切削效率。本发明可保证精车密封槽时刀具始终在HRC58～63硬度范围内切削，因此可以选用合理的切削用量来保证刀具寿命并提高加工效率。