鏜床加工的金屬工件在完成切削加工后,通常需要根據(jù)工件的材質(zhì)、精度要求、使用場景及后續(xù)工藝需求,進(jìn)行一系列后處理操作,以保證工件的尺寸精度、表面質(zhì)量、物理性能和使用壽命。以下是常見的處理步驟及內(nèi)容:
一、基礎(chǔ)清理與檢測
1.去除加工殘留物
去毛刺:使用砂紙、銼刀、刮刀或?qū)S萌ッ坦ぞ撸ㄈ缑蹄姷?、電解去毛刺設(shè)備),去除工件邊緣、孔口、溝槽等處的毛刺和飛邊,避免影響裝配精度或劃傷操作人員。
清洗油污與切屑:
采用堿性清洗劑、有機(jī)溶劑(如煤油、酒精)或超聲波清洗機(jī),清除工件表面的切削液、潤滑油、金屬碎屑等污染物。
對于精密工件(如液壓閥體、航空零件),需使用高壓噴淋或真空清洗,確保盲孔、深槽等隱蔽部位無殘留。
2.尺寸與形位公差檢測
使用游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表、三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)等量具,檢測工件的孔徑、軸徑、深度、垂直度、平行度、圓度等關(guān)鍵尺寸和形位公差,確認(rèn)是否符合圖紙要求。
對超差工件進(jìn)行標(biāo)記,視情況返工(如補(bǔ)鏜、研磨)或報(bào)廢處理。
二、表面處理工藝
1.防銹處理
金屬鍍層:
鍍鋅(如冷鍍鋅、熱浸鍍鋅):提高鋼鐵工件的耐腐蝕性,適用于戶外或潮濕環(huán)境(如機(jī)床導(dǎo)軌、螺栓)。
鍍鎳/鉻:增強(qiáng)表面硬度和耐磨性(如軸類零件),同時(shí)提升美觀度(如裝飾性鍍鉻)。
涂裝防護(hù):
噴涂防銹漆、環(huán)氧樹脂漆或粉末涂料,形成隔離層防止氧化(如機(jī)床機(jī)身、支架)。
對于鋁合金工件,可進(jìn)行陽極氧化處理,生成致密氧化膜(厚度5-20μm),提高耐蝕性和絕緣性。
油脂防銹:涂抹防銹油或凡士林,適用于短期存放或需要潤滑的運(yùn)動部件(如絲杠、導(dǎo)軌)。
2.表面光整加工
研磨與拋光:
使用研磨膏、砂紙或研磨工具(如研磨棒、研磨環(huán)),對工件內(nèi)孔、平面等部位進(jìn)行研磨,降低表面粗糙度(Ra值可從1.6μm降至0.2μm以下),提高配合精度。
拋光用于裝飾性表面或精密零件(如光學(xué)元件安裝座),采用布輪、砂帶或電解拋光工藝,消除加工痕跡,提升表面光澤度。
滾壓加工:利用滾壓工具對工件表面施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形,閉合表面微孔,提高表面硬度和疲勞強(qiáng)度(如齒輪齒面、液壓缸內(nèi)壁)。
三、熱處理強(qiáng)化
根據(jù)金屬材質(zhì)和性能需求,部分工件需進(jìn)行熱處理以改善內(nèi)部組織,提升力學(xué)性能:
1.退火與正火
退火:用于消除加工應(yīng)力、降低硬度、改善切削性能(如高碳鋼工件),加熱至臨界溫度以上,緩慢冷卻。
正火:細(xì)化晶粒、均勻組織,提高強(qiáng)度和韌性(如中碳鋼齒輪毛坯),加熱后空冷。
2.淬火與回火
淬火:將工件加熱至奧氏體化溫度,快速冷卻(如水冷、油冷),使材料硬度大幅提升(如工具鋼刀具、軸承套圈),但伴隨較大內(nèi)應(yīng)力。
回火:淬火后需及時(shí)回火,消除內(nèi)應(yīng)力,調(diào)整硬度與韌性的平衡(如低溫回火用于保持高硬度,高溫回火用于獲得綜合力學(xué)性能)。
3.表面熱處理
感應(yīng)淬火:對工件表面局部加熱淬火,提高表面硬度和耐磨性,保留心部韌性(如機(jī)床主軸、齒輪齒面)。
滲碳/滲氮:
滲碳:適用于低碳鋼,使表面含碳量增加,淬火后獲得高硬度表層(如活塞銷、凸輪軸)。
滲氮(氮化):在工件表面滲入氮元素,形成極硬的氮化層(如精密絲杠、模具),耐蝕性和耐磨性顯著提升。
四、特殊功能處理
1.精密加工與配磨
對于高精度配合件(如滑動軸承、精密夾具),需進(jìn)行配鏜、配磨或研磨,確保配合間隙(如0.005-0.01mm)和接觸精度(如接觸面≥80%)。
示例:液壓缸缸筒鏜削后,需研磨內(nèi)孔以保證與活塞的密封性。
2.消應(yīng)力處理
對于大型工件(如機(jī)床床身、機(jī)架)或高精度零件(如導(dǎo)軌、主軸),加工后可能存在較大內(nèi)應(yīng)力,需進(jìn)行:
自然時(shí)效:露天存放數(shù)月至半年,利用環(huán)境溫度變化消除應(yīng)力(周期長,適用于穩(wěn)定尺寸)。
人工時(shí)效(去應(yīng)力退火):加熱至500-650℃保溫后緩冷,快速消除加工應(yīng)力,減少工件變形。
3.功能性涂層
根據(jù)使用需求,在工件表面涂覆特殊材料:
耐磨涂層:如噴涂碳化鎢(WC)、陶瓷涂層,用于磨損嚴(yán)重部位(如鉆頭、注塑模具)。
減摩涂層:涂覆二硫化鉬(MoS?)、聚四氟乙烯(PTFE),降低摩擦系數(shù)(如滑動導(dǎo)軌、軸套)。
絕緣涂層:噴涂環(huán)氧粉末或硅橡膠,用于電氣元件安裝部位(如電機(jī)端蓋)。
五、裝配與調(diào)試
1.零件預(yù)裝與調(diào)整
將加工后的工件與其他零件(如螺栓、軸承、密封件)進(jìn)行預(yù)裝,檢查裝配兼容性,調(diào)整配合間隙(如通過墊片、磨配零件端面)。
示例:變速箱殼體鏜孔后,需預(yù)裝齒輪軸,檢測齒輪嚙合間隙和轉(zhuǎn)動靈活性。
2.整機(jī)調(diào)試與測試
對于組合件或整機(jī)(如機(jī)床部件、機(jī)械設(shè)備),完成裝配后進(jìn)行功能測試:
精度測試:檢測加工精度(如鏜床主軸的徑向跳動、工作臺的直線度)。
負(fù)載測試:模擬實(shí)際工況加載,檢查工件在受力狀態(tài)下的穩(wěn)定性和可靠性。
泄漏測試:對液壓、氣動系統(tǒng)工件進(jìn)行壓力試驗(yàn),檢測密封性能(如液壓缸耐壓測試)。
六、標(biāo)識與防護(hù)包裝
1.永久性標(biāo)識
在工件指定位置刻印編號、材質(zhì)、加工日期等信息(如激光打標(biāo)、鋼?。阌谧匪莺凸芾?。
2.防護(hù)包裝
根據(jù)運(yùn)輸和存儲要求,對工件進(jìn)行包裝:
小型零件:裝入塑料盒或氣泡袋,防止磕碰。
大型工件:覆蓋防銹紙、塑料薄膜,用木箱或鋼架固定,避免運(yùn)輸中晃動(如機(jī)床床身)。
對于精密或易銹零件,可在包裝內(nèi)放置干燥劑,并采用真空包裝隔絕空氣。
總結(jié):處理流程的選擇邏輯
材質(zhì)決定工藝:
鋼件:常需淬火、回火、表面鍍層;
鋁件:優(yōu)先陽極氧化、化學(xué)鍍鎳;
鑄鐵件:傾向于時(shí)效處理、涂漆防銹。
精度與用途導(dǎo)向:
普通零件:清理、檢測、防銹即可;
精密零件(如航空航天部件):需研磨、探傷、多次時(shí)效處理;
耐磨件(如齒輪、導(dǎo)軌):需表面淬火、鍍層或涂層。
后續(xù)工藝銜接:
需焊接的工件:先加工后焊接,再進(jìn)行去應(yīng)力處理;
需電鍍的工件:加工后預(yù)留鍍層厚度(如鏜孔時(shí)直徑比圖紙小0.05mm,預(yù)留鍍鋅層厚度)。
通過以上系統(tǒng)化處理,可使鏜床加工的金屬工件滿足設(shè)計(jì)要求,提升綜合性能,延長使用壽命。實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)工件特性靈活調(diào)整工藝順序和參數(shù)。