在精密金屬加工中，熱處理是提高零件硬度與耐磨性的重要工序。然而，隨著材料硬度提升，熱處理後的尺寸變形與孔位偏移成為常見挑戰。如果缺乏事前規劃，零件可能無法達到公差要求，甚至影響組裝精度與後續性能。

事前規劃：降低熱處理變形風險

熱處理變形的控制，關鍵在於設計與製程早期的規劃：

• 預留加工餘量

根據材質與熱處理方式，建議保留 0.2～0.5mm 餘量以修正熱處理後的尺寸偏差。

• 結構對稱設計

非對稱斷面易產生應力集中，導致翹曲或變形。對稱設計有助分散應力、降低翹曲風險。

• 加工順序安排

重要基準面與孔位應在熱處理前完成定位，關鍵孔位可保留至最後以座標研磨完成。

• 選擇合適熱處理條件

材料、尺寸與性能需求決定溫度與冷卻方式。油淬速度快但變形大，自然冷卻速度慢但穩定性高。

精密加工策略：基準面與孔位控制

熱處理前後的加工策略直接影響零件精度與組裝配合度：

1. 先加工基準面

確保基準面完成後熱處理，避免因變形造成裝夾誤差。

2. 關鍵孔位後置加工

熱處理後進行精密研磨以修正孔位偏移。

3. 分段切削與多次加工

對厚壁或高硬度零件採取分段切削策略，可減少加工力與熱影響造成的變形。

實務案例分享：SUS420 高精度模具零件

我們曾協助客戶製作 SUS420 模具零件，精度要求 ±0.002mm，需經熱處理強化。若加工順序未妥善安排，孔位可能偏心、組裝失準。我們的解決方案包括：

• 預留 0.3mm 加工餘量
• 先加工定位基準面
• 熱處理後進行精密座標研磨

最終零件尺寸與孔位偏差控制在可接受範圍內，成功通過性能測試並順利投入量產。此案例充分展示 加工順序與熱處理規劃對精密加工的重要性。

工程建議與最佳實務

• 熱處理後變形可控，重點在於事前流程設計與加工經驗
• 先規劃基準面與關鍵孔位加工順序，再選擇適合熱處理條件
• 導入座標研磨與精密量測設備提升重現性與效率
• 在設計階段與工程、品保密切協作，減少重工與返工風險

精密加工的價值不僅在刀具，更在每一個流程決策。