一种多级台阶节流孔车削加工方法技术

本发明专利技术涉及一种多级台阶节流孔的车削加工方法，该方法制作了专用加工刀具及小孔长度测量测杆，通过中心钻、普通麻花钻和扁钻从结构一端逐级加工，实现喷嘴内部节流孔复杂内腔结构的车削加工，使内部型腔结构分界清晰，保证了尺寸、位置精度满足要求，使原本难于控制及测量，加工难度非常大节流孔加工难题得到了有效解决，形成成熟加工方法，提高了节流孔车削加工的质量和效率。

Method for turning multi stage step hole

The invention relates to a method for turning a multistage orifice, the production method of the special cutting tools and measuring the length of rod holes, through the center of the drill, ordinary twist drill and drill structure from the end step by step processing, realize the nozzle orifice complex inner structure turning, so that the internal cavity structure with clear boundary. The size and position precision to meet the requirements, which is difficult to control and measurement, the difficulty of processing very large hole processing problem is effectively solved, mature processing method, improve the orifice machining quality and efficiency.

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于机械加工领域，涉及一种节流孔加工方法，尤其是多级台阶节流孔在车床的加工。
技术介绍
：喷嘴是伺服阀上的关键零件，节流孔是喷嘴类零件中一种常见特征，尤其是喷嘴内腔形状和尺寸，其尺寸对产品的流量特性影响很大，对射流流场能量转换起着至关重要的作用。喷嘴内部型腔既有小孔，又有锥面，多级组合而成的结构复杂、同时尺寸精度又很高，为了保证产品性能，减小局部阻力、减小沿程摩擦，就需要保证各小孔之间的同轴度，小孔与锥面部分圆滑过渡，需要采取从大端一次成型的加工方法，这种方法就导致了加工刀具和加工复合小孔的难度增加，尤其加工保证小孔长度。由于孔小且与锥面连接，分界不清晰，难于控制及测量，加工难度非常大，是机械加工领域内车削加工小孔方面的难题。目前，对于节流孔的普通切削加工的方案研究较少，选择的加工方案不同，加工出的质量差异较大，不能满足产品性能要求。像节流孔类小孔常采用的加工方法多为特种加工，如电火花、激光、超声加工等。其中电火花加工是最常见的加工方法，该方法加工效率低，且孔内壁有电蚀层，影响使用性能，局限性较大。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题：为了满足伺服阀节流孔的复杂结构、高精度的尺寸要求，进一步提高节流孔的加工质量与加工效率，降低生产成本，减小对设备的依赖性，本专利技术提出一种多级台阶节流孔车削加工方法，实现节流孔的高效、高精度车削加工。本专利技术的技术方案：一种多级台阶节流孔的车削加工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：制作多级台阶节流孔加工的刀具与测量工具(1)根据节流孔每个台阶结构尺寸，分别制作加工每个台阶节流孔的扁钻，所述扁钻形状与节流孔内腔结构相复合，用于进行逐级仿形加工；(2)制作测量多级台阶节流孔长度的测杆，用于对试切孔长度进行测量校正，所述测杆需结合台阶孔锥度和孔径设计测杆；步骤二：选用中心钻、普通麻花钻、所述扁钻及测杆，由节流孔大端向小端逐级进行加工(1)试切，保证刀具与车床主轴中心重合，误差不大于0.003mm；(2)用中心钻加工中心孔，使用普通麻花钻加工节流孔D2，严格控制中心孔的位置、角度、深度、直径，所述普通麻花钻的顶角为90°；(3)选择所述对应台阶孔扁钻，加工台阶孔大端α锥面和下一级中心孔；(4)重复步骤二(3)，加工下一级台阶孔锥面和中心孔；(5)选择所述最后一级台阶孔扁钻，加工最后一级台阶孔β锥面和D1孔，完成工件台阶孔的加工；(6)使用所述测杆测量孔D1长度L1，并根据测量结果校正加工过程，所述长度L1测量值根据下式计算：L1＝喷嘴长度-测杆深入孔内长度+(D1-D6)/tan(β/2)/2所述扁钻的材料选用硬质合金；扁钻结构与被加工内腔形状相一致，中间锥面锥角Φ与被加工锥面一致，底部直径小于被加工直径D3，顶部直径D4按照实际被加工孔直径及公差设计，刃长L1和L2大于实际被加工孔长度；所述小孔长度尺寸测杆为圆柱状，顶部为一圆锥，测杆结构需结合阶梯孔锥度β和孔径D1和D3设计，测杆锥度θ<β和直径D3>D5>D1>D6；所述扁钻的加工参数：a、转速1,500r/min～2,000r/min；b、进给速度0.003mm/rpm～0.008mm/rpm；c、进给深度0.02mm～0.05mm有益效果：本专利技术针对多级台阶节流孔结构特点，通过设计扁钻，与测量工具，并严格控制加工过程中的加工参数，在车床上实现了加工，其效果主要有两点：1、能够很好保证多级台阶小孔的形状与尺寸精度，保证了加工质量；2、通过本方法的应用，固化了多级节流孔加工技术，提高了多级台阶节流孔的效率。附图说明图1：多级台阶节流孔结构示意图图2：多级台阶节流孔结构尺寸示意图图3：扁钻基本结构示意图图4：节流孔长度测量杆意图具体实施方式：通过附图1、2、3、4对上述方案做进一步说明。以航空液压伺服阀喷嘴多阶台阶节流孔为例，其内部结构如附图2所示，对具体实施方案进行说明：(1)制作加工多级台阶节流孔的刀具与测量工具1)制作多级台阶节流孔的加工扁钻，扁钻形状与节流孔型腔结构相一致如附图3所示，此处，节流孔有两级锥面就需要制作两把扁钻，扁钻1和扁钻2。扁钻1，用于加工锥面α和锥面β的中心孔，扁钻锥面锥角Φ等于α，D4小于底孔D1，以保证加工中不发生干涉，长度L3大于D4孔深。扁钻2，用于加工锥面β和孔径D1，扁钻锥面锥角Φ等于β，L4等于L1。2)制作多级台阶节流孔的长度测量工具测杆，所述测杆需结合台阶孔锥度和孔径设计测杆。孔长度尺寸测杆结构如附图4所示，根据合阶梯孔锥面锥度β和孔径D1、D3，设计测杆锥度θ和直径D5、D6：θ<β；D6<D1<D5；(2)选用中心钻、普通麻花钻、所述扁钻及测杆进行加工，见附图2。1)用中心钻加工中心孔，使用普通麻花钻加工节流孔D2，严格控制中心孔的位置、角度、深度、直径，所述普通麻花钻的顶角90°。2)选择所述扁钻加工。首先，试切保证刀具与车床主轴中心重合，误差不大于0.003mm；其次，选择第一把扁钻加工第一级台阶孔，并加工出下一级台阶孔的中心孔；然后选择另一把扁钻加工第二级台阶孔；3)注意控制车削加工参数：a、转速1,500～2,000r/min；b、进给速度0.003～0.008mm/rpm；c、进给深度0.02～0.05mm(3)使用所述测杆测量D1孔长度，根据下式计算节流孔D1长度L1：L1＝喷嘴长度-测杆深入孔内长度+(D1-D6)/tan(β/2)/2本专利技术针对多级台阶节流孔结构特点，通过自行设计并磨制扁钻，与测量工具，严格控制加工步骤与加工参数，在车床上进行加工，既能够很好保证微孔尺寸精度，位置精度，大大提高了多级台阶节流孔的加工质量和效率。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围，并不局限与此，任何
的技术人员在本专利技术批露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级台阶节流孔的车削加工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：制作多级台阶节流孔加工的刀具与测量工具(1)根据节流孔每个台阶结构尺寸，分别制作加工每个台阶节流孔的扁钻，所述扁钻形状与节流孔内腔结构相复合，用于进行逐级仿形加工；(2)制作测量多级台阶节流孔长度的测杆，用于对试切孔长度进行测量校正，所述测杆需结合台阶孔锥度和孔径设计测杆；步骤二：选用中心钻、普通麻花钻、所述扁钻及测杆，由节流孔大端向小端逐级进行加工(1)试切，保证刀具与车床主轴中心重合，误差不大于0.003mm；(2)用中心钻加工中心孔，使用普通麻花钻加工节流孔D2，严格控制中心孔的位置、角度、深度、直径，所述普通麻花钻的顶角为90°；(3)选择所述对应台阶孔扁钻，加工台阶孔大端α锥面和下一级中心孔；(4)重复步骤二的(3)，加工下一级台阶孔锥面和中心孔；(5)选择所述最后一级台阶孔扁钻，加工最后一级台阶孔β锥面和D1孔，完成工件台阶孔的加工；(6)使用所述测杆测量孔D1长度L1，并根据测量结果校正加工过程，所述长度L1测量值根据下式计算：L1＝喷嘴长度‑测杆深入孔内长度+(D1‑D6)/tan(β/2)/2。

【技术特征摘要】
1.一种多级台阶节流孔的车削加工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：制作多级台阶节流孔加工的刀具与测量工具(1)根据节流孔每个台阶结构尺寸，分别制作加工每个台阶节流孔的扁钻，所述扁钻形状与节流孔内腔结构相复合，用于进行逐级仿形加工；(2)制作测量多级台阶节流孔长度的测杆，用于对试切孔长度进行测量校正，所述测杆需结合台阶孔锥度和孔径设计测杆；步骤二：选用中心钻、普通麻花钻、所述扁钻及测杆，由节流孔大端向小端逐级进行加工(1)试切，保证刀具与车床主轴中心重合，误差不大于0.003mm；(2)用中心钻加工中心孔，使用普通麻花钻加工节流孔D2，严格控制中心孔的位置、角度、深度、直径，所述普通麻花钻的顶角为90°；(3)选择所述对应台阶孔扁钻，加工台阶孔大端α锥面和下一级中心孔；(4)重复步骤二的(3)，加工下一级台阶孔锥面和中心孔；(5)选择所述最后一级台阶孔扁钻，加工最后一级台阶孔β锥面和D1孔，完成工件台阶孔的加工；(6)使用所述测杆测量孔D1长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，姚建丽，杨强强，于毅，戈迎喜，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61