本發(fā)明涉及一種加工方法，尤其是一種高精不銹鋼零件的加工方法。
背景技術(shù)：
在機(jī)械系統(tǒng)中，為了滿足工作要求，需要很多關(guān)鍵位置零件具有超高的精度，同時(shí)也要求工作面有著超高的硬度。為了保證上述指標(biāo)，通常會(huì)對(duì)零件的工作面進(jìn)行氮化處理。但是零件表面硬度與加工精度呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系，即硬度越高越難加工出高精度的零件。
這些零件經(jīng)常會(huì)選用耐腐蝕性較強(qiáng)的不銹鋼材料，零件尺寸極精，加工困難。同時(shí)有些不銹鋼材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其很難滿足氮化深度要求，經(jīng)常需要二次甚至三次氮化。在氮化過程中溫度需提高至550～600攝氏度，每次氮化時(shí)間為55～60小時(shí)。由于氮化溫度高，氮化時(shí)間過長，導(dǎo)致零件產(chǎn)生變形較大，無法滿足零件超高精度的要求。
現(xiàn)有氮化不銹鋼零件有兩種加工方案：
第一種是將氮化排在最后一道工序進(jìn)行，即需要將零件所有尺寸加工至最終后再進(jìn)行氮化。
此種加工方案使得零件經(jīng)常出現(xiàn)因氮化變形導(dǎo)致超差報(bào)廢的情況發(fā)生，加工非常不穩(wěn)定。尤其是精度要求極高的軸類不銹鋼零件，用此種方案進(jìn)行氮化，無法保證零件的精度，無法加工出合格零件。
第二種是按照零件圖要求先將氮化面預(yù)留0.03mm～0.05mm余量，將非氮化面加工至最終尺寸，再按零件圖要求深度進(jìn)行氮化，最后對(duì)氮化面進(jìn)行磨削。
由于氮層深度可控公差為0.1mm，按零件圖氮層深度進(jìn)行氮化，再磨削氮層至最終尺寸，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)氮層深度不合格的情況發(fā)生。而非氮化面尺寸經(jīng)過長時(shí)間高溫處理導(dǎo)致零件變形，高精度尺寸超差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高精不銹鋼零件的加工方法，即可以保證非氮化面高精度尺寸的同時(shí)，氮層深度及氮化面在加工后也能保證其高精尺寸合格。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案是，所述的方法包括以下步驟：
(1)將零件所有位置進(jìn)行仿形粗加工，所有位置預(yù)留至少1mm余量；
(2)先加工需要氮化的位置，將氮化位置加工預(yù)留余量減小至0.13mm～0.17mm；
(3)對(duì)零件按常規(guī)方式進(jìn)行穩(wěn)定回火；
(4)對(duì)需要氮化的位置進(jìn)行磨削，預(yù)留0.05mm～0.06mm余量；
(5)鍍銅保護(hù)，將非氮化面進(jìn)行鍍銅保護(hù)處理；
(6)按要求進(jìn)行氮化，直至氮層深度較零件圖要求增加0.05mm為止；
(7)去銅處理，將非氮化面的銅層去除掉；
(8)將其他非氮化面尺寸加工至最終，加工過程中注意保護(hù)氮化面；
(9)對(duì)氮化位置進(jìn)行磨削至最終尺寸。
本發(fā)明按照上述步驟，對(duì)零件仿形加工預(yù)留1mm余量，保持零件內(nèi)部應(yīng)力相對(duì)穩(wěn)定，再將氮化位置加工預(yù)留量減小至0.13mm～0.17mm，盡量減小氮化位置后續(xù)加工中產(chǎn)生的應(yīng)力，再對(duì)零件進(jìn)行穩(wěn)定回火，從而保持零件硬度的情況下，進(jìn)一步減小殘余應(yīng)力，控制零件變形量；穩(wěn)定回火后對(duì)氮化位置及相關(guān)位置尺寸進(jìn)行磨削至預(yù)留0.05mm～0.06mm余量，控制氮化變形的同時(shí)控制氮層厚度；氮化時(shí)將氮化深度較零件圖要求增加0.05mm，保證后續(xù)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，防止因氮化變形影響到其他非氮化面的尺寸精度，再對(duì)氮化位置進(jìn)行磨削，每次上刀量為0.0005mm，防止氮層脫落并保證零件精度，同時(shí)降低機(jī)加產(chǎn)生的應(yīng)力，減小變形量。
按照此種方法既防止了零件在最后進(jìn)行氮化時(shí)產(chǎn)生的報(bào)廢情況，又防止了非氮化面尺寸經(jīng)過長時(shí)間高溫處理導(dǎo)致零件變形，高精度尺寸超差的情況，因此，本發(fā)明可以保證非氮化面高精度尺寸、氮層深度及氮化面超高精度尺寸同時(shí)合格，提高加工穩(wěn)定性，效果十分顯著。
具體實(shí)施方式
一種高精不銹鋼零件的加工方法，所述的方法包括以下步驟：
(1)將零件所有位置進(jìn)行仿形粗加工，所有位置預(yù)留至少1mm余量；
(2)先加工需要氮化的位置，將氮化位置加工預(yù)留余量減小至0.13mm～0.17mm；
(3)對(duì)零件按常規(guī)方式進(jìn)行穩(wěn)定回火；
(4)對(duì)需要氮化的位置進(jìn)行磨削，預(yù)留0.05mm～0.06mm余量；
(5)鍍銅保護(hù)，將非氮化面進(jìn)行鍍銅保護(hù)處理；
(6)按要求進(jìn)行氮化，直至氮層深度較零件圖要求增加0.05mm為止；
(7)去銅處理，將非氮化面的銅層去除掉；
(8)將其他非氮化面尺寸加工至最終，加工過程中注意保護(hù)氮化面；
(9)對(duì)氮化位置進(jìn)行磨削至最終尺寸。
實(shí)施例
某航空器上使用的傳動(dòng)軸，其材料牌號(hào)為0cr17ni4cu4nb，要求對(duì)軸頸位置進(jìn)行氮化，氮化深度為0.1mm～0.25mm，為了滿足氮化深度要求，需在580攝氏度的高溫下氮化兩次，總時(shí)間約為110小時(shí)，氮化變形量比較大。由于前軸頸精度極高，要求圓柱度0.005、跳動(dòng)0.005、垂直度0.005、平面度0.005、徑向尺寸φ25.0250-0.008，氮化過程對(duì)其精度影響非常大，其具體實(shí)施過程如下：
(1)將零件所有位置進(jìn)行仿形粗加工，所有位置預(yù)留1mm的余量；
(2)先加工需要氮化的位置，將氮化位置加工預(yù)留余量減小至0.15mm；
(3)對(duì)零件按常規(guī)方式進(jìn)行穩(wěn)定回火；
(4)對(duì)需要氮化的位置進(jìn)行磨削，預(yù)留0.05mm的余量；
(5)鍍銅保護(hù)，將非氮化面進(jìn)行鍍銅保護(hù)處理；
(6)按要求進(jìn)行氮化，直至氮層深度為0.25mm為止；
(7)去銅處理，將非氮化面的銅層去除掉；
(8)將其他非氮化面尺寸加工至最終，加工過程中注意保護(hù)氮化面；
(9)對(duì)氮化位置進(jìn)行磨削至最終尺寸。
最終檢驗(yàn)：加工后的指標(biāo)為：氮化深度為0.18mm，前軸頸的尺寸為：圓柱度0.004、跳動(dòng)0.003、垂直度0.005、平面度0.004、徑向尺寸φ25.021，在圖紙要求范圍內(nèi)，結(jié)論：合格。