[发明专利]一种解决金属零件小端面局部高硬度裂纹产生的加工方法

说明书

本发明提供了一种解决金属零件小端面局部高硬度裂纹产生的加工方法，包括如下步骤：先对金属零件进行前期预加工，在完成前期预加工工序后，金属零件上预留有一定的加工余量；后对金属零件端面进行局部淬火，使金属零件硬度值达到设计要求；之后采用车削工艺去除三十分之二十九的加工余量，以减少金属零件下一步的加工难度；最后利用磨削工艺对金属零件进行精加工，去除剩余三十分之一的加工余量。本发明通过细化改进工艺流程，在满足设计要求的情况下，采用车削加工与磨削加工相结合的方式，尽可能的减小磨削加工量，从而进一步缩短磨削时间，将磨削过程中产生磨削裂纹的因素进行了排除，从而彻底排除了磨削裂纹产生。

技术领域

本发明属于金属零件加工领域，尤其是涉及一种解决金属零件小端面局部高硬度裂纹产生的加工方法。

背景技术

金属零件中的进气门和排气门是柴油机的关重零部件，进气门和排气门开合的控制是通过进排气凸轮不停的对气门顶端滚动按压完成，对于高速柴油机，每次接触的瞬时冲击力非常大，所以需要气门顶端有较高的硬度和端面跳动来满足要求。为了保证金属零件具有较高等级的粗糙度和端面跳动的要求，一般通过磨削的加工方法来实现，而采用磨削加工方案后，由于磨削加工的效率较其它加工方法(车削、铣削)比较低，因此不利于提高金属零件的加工效率；而且在磨削加工过程中，进给量等控制参数不好控制，容易在加工接触面出现一个法相的压力，从而使砂轮与零件的磨削面太过紧密，导致冷却液不能浸入，在砂轮高速旋转磨削加工的过程中，实际加工面一直处于干磨状态，导致该区域温度升高，不能有效冷却，最终导致加工后的小端面产生“磨削裂纹”，影响金属零件的使用寿命。

现有的高硬度金属零件加工方式普遍采用磨削加工，不可避免的会出现磨削裂纹，一般均采用探伤检查的方式检测裂纹，一旦发现裂纹会导致整批金属零件追回报废，严重增加了生产成本，大大降低了交货效率，因此需要一种减少金属零件端面裂纹产生的加工方法。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种解决金属零件小端面局部高硬度裂纹产生的加工方法，以现有金属零件加工工艺过程中磨削加工时间过长导致裂纹出现的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种解决金属零件小端面局部高硬度裂纹产生的加工方法，包括如下步骤：

S1、对金属零件进行前期预加工，在完成前期预加工工序后，金属零件上预留有一定的加工余量，加工余量为金属零件前期加工完成后金属零件预加工尺寸与金属零件设计尺寸的差值；

S2、对金属零件端面进行局部淬火，使金属零件硬度值达到设计要求，以满足金属零件的后续加工和使用需求；

S3、采用车削工艺去除三十分之二十九的加工余量，以减少金属零件下一步的加工难度；利用车削加工不受进给量及冷却影响产生裂纹的特性，对金属零件进行初步加工，减少金属零件的后续加工时间；

S4、利用磨削工艺对金属零件进行精加工，去除剩余三十分之一的加工余量，使金属零件尺寸及表面达到设计要求，完成金属零件的加工；剩余加工余量相对于总加工余量的占比小，磨削工艺加工时间缩短，消除磨削裂纹的产生机制，即干磨现象。

进一步的，所述车削工艺用车刀采用高硬度刀具。

进一步的，所述高硬度刀具采用陶瓷刀具。

进一步的，所述金属零件磨削工艺加工精度要求中金属零件端面的粗糙度为0.8μm，金属零件端面对轴线的跳动公差为0.03mm。

进一步的，所述金属零件进行前期加工中预留的加工余量为1.1-1.3mm。

进一步的，所述金属零件进行前期加工中预留的加工余量为1.2mm，车削工艺去除1.16mm的加工余量，磨削工艺去除剩余0.04mm的加工余量。