一种小直径定位销孔的加工方法技术

本发明专利技术涉及一种小直径定位销孔的加工方法，包括以下步骤：根据第一控制信号，在工件上指定位置处进行待加工销孔的定位；根据第二控制信号，控制钻头在定位处进行扩孔操作；根据第三控制信号，采用螺旋铣削加工扩孔后的销孔。本发明专利技术的技术方案有效提高了销孔的加工质量和强度，提高了加工精度，同时有效降低了销孔的表面粗糙度。

Method for processing small diameter positioning pin hole

The invention relates to a processing method of small diameter pin holes, which comprises the following steps: according to the first control signal to be processed, positioning pin holes on the workpiece at the specified location; according to the second control signal to control the bit position in the reaming operation; according to the third control signal by pin hole spiral milling hole after. The technical proposal of the invention effectively improves the processing quality and the strength of the pin hole, improves the processing precision, and effectively reduces the surface roughness of the pin hole.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及销孔加工
，尤其涉及一种小直径定位销孔的加工方法。
技术介绍
近年来随着高精度光学加工设备的发展,给精密制造业提出更高的要求，零件和产品的加工制造精度不断得到提高，尤其是一些重要孔的加工，其形状、位置、尺寸精度以及表面粗糙度都要求很高。这与机床的控制精度、刀具因素、冷却液因素和加工方法有关。传统的销孔加工方法中采用普通钻头钻孔、扩孔，通过这种方式加工销孔主要存在以下缺点：其一，在传统的钻孔过程中，主轴中心的线速度为0，即钻头中心不参与切削，工件的中心区域材料要完全依靠钻机向下的推力将其挤出来去除，因而钻头所承受的Z向力很大，当加工钛合金等难加工材料时，刀具的快速磨损失效也就在所难免了。其二，传统钻孔加工过程是一个连续的切削过程，刀刃始终与工件相接触，切削时接触面温度很高，而钛合金的导热性差，连续的切削过程使温度不断累积，这也加速了刀具的磨损失效，导致加工表面质量下降。其三，传统钻孔加工的排屑方式也是导致刀具失效的一个原因。钻孔过程中，切屑从钻头狭槽中排出，排屑速度慢，而切削热主要是由切屑带走的，当切削热不能及时疏散时，大量切削热留在了工件和刀具上，这会加速刀具的磨损失效。另外，切屑与已加工孔的表面有直接接触时，加工表面会被划伤，显然这种排屑方式又影响了孔的表面质量。一般说来，传统钻孔加工质量是无法满足精密制造业的精度要求的。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中小直径定位销孔加工精度低、表面粗糙度大的技术问题，提供了一种小直径定位销孔的加工方法，有效提高销孔加工精度和表面精度。本专利技术的实施例提供了一种小直径定位销孔的加工方法，包括以下步骤：一种小直径定位销孔的加工方法，包括以下步骤：根据第一控制信号，在工件上指定位置处进行待加工销孔的定位；根据第二控制信号，控制钻头在定位处进行扩孔操作；根据第三控制信号，采用螺旋铣削加工扩孔后的销孔。优选地，所述在工件上指定位置处进行待加工销孔的定位的步骤，具体包括：利用机床探测功能，找准所述工件加工坐标原点，利用中心钻在指定位置定位。优选地，所述控制钻头在定位处进行扩孔操作的具体步骤为：控制钻头直径小于待加工销孔直径的钻头进行扩孔操作。优选地，所述钻头扩孔后的余量为0.1～0.2mm。优选地，所述定位销孔的直径为2mm或3mm。优选地，所述工件的材料为430F易切钢材。优选地，在所述定位销孔的钻孔及扩孔加工过程中，采用润滑冷却液进行润滑冷却。优选地，所述润滑冷却液为乳化液。本专利技术的技术方案与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术先通过钻孔扩孔的方式加工定位销孔，然后采用螺旋铣削对扩孔后的定位销孔进行进一步地加工，有效提高了销孔的加工质量和强度，提高了加工精度，同时有效降低了销孔的表面粗糙度。附图说明图1为本专利技术小直径定位销孔的一种实施例的加工方法；图2为本专利技术小直径定位销孔的定位加工示意图；图3为本专利技术小直径定位销孔的钻孔扩孔加工示意图；图4为本专利技术小直径定位销孔的螺旋铣削加工示意图；图5为螺旋铣削加工销孔的平面示意图。图中，10-工件；20-代加工销孔；30-中心钻；40-钻头；50-螺旋铣刀。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。如图4所示，本专利技术的实施例提供了一种小直径定位销孔的加工方法，包括以下步骤：步骤S100，根据第一控制信号，在工件10上指定位置处进行待加工销孔20的定位；步骤S200，根据第二控制信号，控制钻头40在定位处进行扩孔操作；步骤S300，根据第三控制信号，采用螺旋铣削加工扩孔后的销孔20。以上的所述的第一控制信号，第二控制信号及第三控制信号分别都可以通过编程实现，将编写好的程序输入到自动数控机床，即可完成对上述出加工方法的控制。进一步地，在所述步骤S100中，利用机床探测功能，找准所述工件10加工坐标原点，利用中心钻30在指定位置定位。即先打样冲眼，可以减少后面钻头40钻孔扩孔的定心作用，钻孔时，先对准样冲眼试钻一浅坑，如有偏位，可用样冲重新冲孔纠正，也可用錾子錾出几条槽来纠正。本实施例中，结合图2所示，中心钻30定位打样冲眼时的注意事项：1、冲眼的位置要准确，冲心不能偏离线条；2、冲眼间的距离要视划线的形状长短而定；3、冲眼的大小要根据工件10材料表面形状而定，薄的应浅一些，粗糙的可深一些等；4、孔中心处的冲眼最好打得大一些以便钻孔时钻头容易对准圆心。进一步地，所述步骤S200中，在步骤S100中定位出来的样冲眼处，利用直径小于待加工销孔20直径的钻头40进行扩孔操作，留到要求余量，本实施例中，所述钻头扩孔后的余量为0.1-0.2mm。该步骤中，优选采用润滑冷却液进行润滑冷却，本实施例中，所述润滑冷却液为乳化液。步骤S300中，钻孔之后，需要采用一定参数的螺旋铣孔的方式加工扩孔后的销孔20。与传统的钻削加工相比，螺旋铣孔采用了完全不同的加工方式。螺旋铣孔过程由主轴的“自转”和主轴绕孔中心的“公转”2个运动复合而成，这种特殊的运动方式决定了螺旋铣孔的优势。首先，螺旋铣刀50中心的轨迹是螺旋线而非直线，即刀具中心不再与所加工孔的中心重合，属偏心加工过程。刀具的直径与孔的直径不一样，这突破了传统钻孔技术中一把刀具加工同一直径孔的限制，实现了单一直径刀具加工一系列直径孔。这不仅提高了加工效率，同时也大大减少了存刀数量和种类，降低了加工成本。其次，螺旋铣孔过程是断续铣削过程，有利于刀具的散热，从而降低了因温度累积而造成刀具磨损失效的风险。更重要的是，与传统钻孔相比，螺旋铣孔过程在冷却液的使用上有了很大的改进，整个铣孔过程可以采用微量润滑甚至空冷方式来实现冷却，是一个绿色环保的过程。第三，偏心加工的方式使得切屑有足够的空间从孔槽排出，排屑方式不再是影响孔质量的主要因素。螺旋铣孔工艺的显著特点是切削运动由两种进给运动复合而成，两种进给运动分别是刀具主轴的向下进给运动和刀具周向进给运动，且这两种运动存在着一定的几何关系，如图4所示。图中Dr为螺旋铣刀50刀具直径，Dh为孔径，H为刀具每旋转一中心下降的距离，L1为刀具每转一圈中心移动距离在垂直于中心轴平面上的投影，L2为刀具每转一圈中心移动的距离，θ为切削螺旋角。描述一个完整的螺旋铣孔运动至少需要以下4个参数：刀具主轴转速N(r/min)，轨道转速ω(r/min)，轴向进给量f(mm/min)和中心偏移距离s(mm)。各参数间的关系为：H＝f/ω,L1＝π(Dh-Dr)，θ＝arctan[f/ωπ(Dh-Dr)]，L2＝H/sinθ。若给定铣刀50的齿数为Zn，则刀具中心的切削用量Δ＝L2ω/NZn，由于θ角度很小，故有θ≈sinθ≈tanθ，便可得到Δ≈f/NZn×π(Dh-Dr)/f＝π(Dh-Dr)/NZn。大量切削试验表明，刀具主轴转速N、轨道转速ω、轴向进给量f和中心偏移距离s对铣削力有着不同程度的影响。其中轴向进给量f对轴向铣削力的影响最大，且随着f的增大，铣削力增大，刀具磨损加剧。进一步地，本实施例中，所述待加工的小直径定位销孔的直径为2mm或3mm。所述工件的材料优选为430F易切钢材。通过本实施例所述的小直径定位销孔的加工方法，使加工后的销孔的表面粗糙度得到有效降低，同时有效提高了销孔的加工精度。上述实施例和说明书中描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小直径定位销孔的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：根据第一控制信号，在工件上指定位置处进行待加工销孔的定位；根据第二控制信号，控制钻头在定位处进行扩孔操作；根据第三控制信号，采用螺旋铣削加工扩孔后的销孔。

【技术特征摘要】
1.一种小直径定位销孔的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：根据第一控制信号，在工件上指定位置处进行待加工销孔的定位；根据第二控制信号，控制钻头在定位处进行扩孔操作；根据第三控制信号，采用螺旋铣削加工扩孔后的销孔。2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述在工件上指定位置处进行待加工销孔的定位的步骤，具体包括：利用机床探测功能，找准所述工件加工坐标原点，利用中心钻在指定位置定位。3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于：所述控制钻头在定位处进行扩孔操作的具体步骤为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛成，崔涛，隋永新，杨怀江，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22