[发明专利]一种获取高完整性表面的工件切削加工方法

说明书

本发明涉及一种获取高完整性表面的工件切削加工方法，工件进行粗切削后进行至少一次正向精切削和至少一次反向精切削，每次的正向精切削和反向精切削均采用多步进行，相邻两步中，后一步的切削经过前一步切削的切削已加工表面，采用本发明的切削方法，降低了工件表面的残余拉应力，降低了表面粗糙度，硬度稳定在合理范围内。

技术领域

本发明涉及切削加工技术领域，具体涉及一种获取高完整性表面的工件切削加工方法。

背景技术

车削加工是现有机械加工领域内最为常见的加工方法。传统的车削加工过程中粗精切削加工进给方向相同。且精切削一次走刀完成(正向切削)，发明人发现，传统车削加工中，机加工零件表面多为残余拉应力。研究表明表面残余应力显著影响零件的抗疲劳和耐磨损性能，当切削加工产生表面残余压应力时，零件的疲劳寿命较高；而产生表面残余拉应力时，会降低零件的疲劳强度、抗化学和应力腐蚀性能。此外，表面残余应力超过零件用材料强度极限时工件表面开裂，降低零件的疲劳寿命和耐磨损性。此外，机加工表面粗糙度和硬化程度也显著影响零件的抗疲劳和耐磨损等使用性能。随着表面粗糙度，表面应力集中系数增大，疲劳裂纹更易产生。因此，降低表面粗糙度有助于提高零件的抗疲劳和耐磨损等使用性能。而过度的加工硬化会降低零件表面韧性，并伴随疲劳剥落现象。

发明人还发现，采用现有的精切削方法，加工精度较低。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种获取高完整性表面的工件切削加工方法，能够有效降低工件表面残余应力，且工件表层硬度值，硬化程度合理，加工精度高。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种获取高完整性表面的工件切削加工方法，工件进行粗切削后进行至少一次正向精切削和至少一次反向精切削，每次的正向精切削和反向精切削均采用多步进行，相邻两步中，后一步的切削经过前一步切削的切削已加工表面。

进一步的，粗切削后，首先进行反向精切削，然后进行正向精切削。

进一步的，粗切削后，按照反向精切削-正向精切削的顺序进行反向精切削和正向精切削的多次交替切削。

进一步的，反向精切削和正向精切削的次数之和不大于5次。

进一步的，所述正向精切削的具体步骤为：刀具自正向切削的起点沿正向进给，对工件第一设定距离范围内表面进行切削，完成工件第一步正向切削，工件回到起点，再次沿正向进给，对工件2倍的第一设定距离范围内表面进行切削，完成工件第二步正向切削，采用相同的方法，工件每完成第N-1步切削，回到起点，再沿正向进给，对工件N倍的第一设定距离范围内的表面进行切削，完成第N步切削，直至完成工件所有待切削表面的切削工作。

进一步的，所述正向切削的步数N为3步-5步。

进一步的，所述反向精切削的具体步骤为：刀具自反向进给的起点进给，对工件第二设定距离范围内表面进行切削，完成工件第一步反向切削，工件回到起点，再次沿反向进给，对工件2倍的第二设定距离范围内的表面进行切削，完成工件第二步反向切削，采用相同的方法，工件每完成第M-1步切削，回到起点，再沿反向进给，对工件M倍的第二设定距离范围内的表面进行切削，完成第M步切削，直至完成工件所有待切削表面的切削工作。

进一步的，所述反向切削的步数M为3步-5步。

进一步的，N倍的第一设定距离满足：完成N倍的第一设定距离的切削后，切削产生的带状切屑断屑。

进一步的，M倍第二设定距离满足：完成第M倍的第二设定距离的切削后，切削产生的带状切屑断屑。

本发明的有益效果：