细小孔钻套加工方法

摘要

本发明提供了一种细小孔钻套加工方法，包括如下步骤：步骤一，加工工件外径φD1以及工件内径φd1，并在工件端部预留工艺用装夹台阶；步骤二，磨削加工工件外径φD1以及加工装夹台阶外径φD2；步骤三，在慢走丝机床上装一件定位工装板，根据实测工装外径φD1加工定位孔内径φd3；步骤四，将工件放入定位工装孔，加工、研磨工件内径φd1；步骤五，割除工艺用装夹台阶，锐边倒钝，孔口倒圆角。采用本发明，操作简单，可操作性强，且加工成本低，加工效率高；提高了钻套导向孔的锥度、圆柱度、粗糙度、断面与中心线的垂直度、导向孔与钻套外圆的同轴度等精度，防止钻头磨损，避免了钻头使用过程中断裂。

权利要求

1.一种细小孔钻套加工方法，其特征在于：包括步骤一，半精加工，由棒料开始加工，加工工件外径φD1以及工件内径φd1，并在工件端部预留工艺用装夹台阶，加工装夹台阶外径φD2及装夹台阶内径φd2，装夹台阶内径φd2需比所要加工的钻套导向孔内径φd大1mm以上；

所述步骤一，半精加工，工件内径φd1、工件外径φD1、装夹台阶内径φd2、装夹台阶外径φD2均留单边余量0.2‑0.3mm；

步骤二，外圆精加工，完成上一步骤后，对于要求热处理的工件，先进行真空热处理，然后用高精度外圆磨削加工工件外径φD1以及加工装夹台阶外径φD2，装夹台阶外径φD2相对于工件外径φD1同轴度控制在0.01mm以内；

所述步骤二，用高精度外圆磨削加工工件外径φD1以及加工装夹台阶外径φD2，控制工件外径φD1圆柱度在0.006mm以内，工件外径φD1相对于所要加工的钻套外径φD尺寸误差在0.004mm以内；

步骤三，定位工装板装夹，在慢走丝机床上装一件定位工装板，并根据步骤二加工后的工件外径φD1的实际测量结果，在定位工装板上切割加工定位孔内径φd3，保证工件放入后间隙在0.003‑0.005mm之间；

步骤四，内径精加工，将工件放入定位工装孔，用磁铁吸紧工件，在不调整机床、定位工装板和不改变加工定位孔加工零点的前提下，加工工件内径φd1，工件内径φd1相对于所要加工的导向孔内径留余量0.002‑0.004mm，然后夹紧装夹台阶，研磨工件内径φd1，研磨后即为钻套导向孔；

步骤五，装夹台阶去除，夹紧工件外圆并校正，用快走丝线切割割除工艺用装夹台阶，将工件锐边倒钝，导向孔孔口倒圆角。

2.如权利要求1所述的细小孔钻套加工方法，其特征在于：所述步骤三，在定位工装板上切割加工定位孔内径φd3时，采用多次走刀切割。

3.如权利要求1所述的细小孔钻套加工方法，其特征在于：所述步骤四，加工工件内径φd1时，采用多次走刀切割。

4.如权利要求1所述的细小孔钻套加工方法，其特征在于：所述所要加工的钻套导向孔内径φd为1.5mm～4mm，钻套外径φD为5mm～8mm。

5.如权利要求1所述的细小孔钻套加工方法，其特征在于：所述装夹台阶外径φD2为

6mm～9mm。

说明书

细小孔钻套加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及钻套加工技术领域，具体涉及一种细小孔钻套加工方法。

背景技术

[0002] 钻套的主要作用是是用来定位钻头、铰刀等刀具的位置尺寸和引导刀具的送入方向。钻套内设有导向孔，导向孔的直径根据需要加工的零件而定，一般而言，为了减小钻头
磨损，避免钻头折断，对钻套导向孔的锥度、圆柱度、粗糙度、断面与中心线的垂直度、导向
孔与钻套外圆的同轴度等精度要求较高。当用于加工细小孔时，难以保证这些精度，因而所
加工的细小孔精度较差，钻头易损坏。现有的加工细小孔的方法有：(1)先对钻套外圆进行
精加工，热处理后，以磨加工后的外圆为基准，采用电火花或线切割加工导向孔。采用该种
方式，电火花加工后的锥度较大，圆柱度容易超差，基准外圆的校准难度大，基准外圆与导
向孔的同轴度难以保证；使用时，钻头容易折断，寿命较低。而线切割的钼丝与钻套的基线
外圆中心线之间的平行度容易产生误差，基准外圆难以找正，同样会导致同轴度、锥度误差
较大；且线切割操作繁琐，需要先加工样件并标明装夹方向，在机外检测同轴度后，再根据
检测数据和方向，校正线切割加工零点，最后再加工钻套产品。(2)在热处理前，一次装夹加
工完成基准外圆和导向孔的半精加工；或先加工外圆，以外圆为基准，用钻、扩、铰削加工方
法完成导向孔的半精加工；再经真空热处理后，校正并完成基准外圆的磨削精加工、研磨完
成导向孔精加工。这种方法钻、扩、铰削的加工难度大，导向孔圆柱度及其与基准外圆的同
轴度误差大；另外，热处理后存在一定变形，使圆柱度和同轴度误差进一步加大；研磨工序
不能消除前述误差，甚至进一步加大该误差。

[0003] 公开号为CN108480674A的中国专利公开了一种细小孔加工方法，该方法先加工完零件除小孔之外的其他工序，并在小孔上部加工大孔，根据大孔尺寸设计钻套，用风钻钻头
伸入钻套内进行小孔加工。该方法无法完成细小孔钻套的加工，也未提供保证钻套加工精
度的措施。

发明内容

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种细小孔钻套加工方法。

[0005] 本发明通过以下技术方案得以实现。

[0006] 本发明提供的细小孔钻套加工方法，包括如下步骤：

[0007] 步骤一，半精加工，由棒料开始加工，加工工件外径φD1以及工件内径φd1，并在工件端部预留工艺用装夹台阶，加工装夹台阶外径φD2及装夹台阶内径φd2，装夹台阶内
径φd2需比所要加工的钻套导向孔内径φd大1mm以上；

[0008] 步骤二，外圆精加工，完成上一步骤后，对于要求热处理的工件，先进行真空热处理，然后用高精度外圆磨削加工工件外径φD1以及加工装夹台阶外径φD2，装夹台阶外径
φD2相对于工件外径φD1同轴度控制在0.01mm以内；

[0009] 步骤三，定位工装板装夹，在慢走丝机床上装一件定位工装板，并根据步骤二加工后的工件外径φD1的实际测量结果，在定位工装板上切割加工定位孔内径φd3，保证工件
放入后间隙在0.003‑0.005mm之间；

[0010] 步骤四，内径精加工，将工件放入定位工装孔，用磁铁吸紧工件，在不调整机床、定位工装板和不改变加工定位孔加工零点的前提下，加工工件内径φd1，工件内径φd1相对
于所要加工的导向孔内径留余量0.002‑0.004mm，然后夹紧装夹台阶，研磨工件内径φd1，
研磨后即为钻套导向孔；

[0011] 步骤五，装夹台阶去除，夹紧工件外圆并校正，用快走丝线切割割除工艺用装夹台阶，将工件锐边倒钝，导向孔孔口倒圆角。

[0012] 所述步骤一，半精加工，工件内径φd1、工件外径φD1、装夹台阶内径φd2、装夹台阶外径φD2均留单边余量0.2‑0.3mm。

[0013] 所述步骤二，用高精度外圆磨削加工工件外径φD1以及加工装夹台阶外径φD2，控制工件外径φD1圆柱度在0.006mm以内，工件外径φD1相对于所要加工的钻套外径φD尺
寸误差在0.004mm以内。

[0014] 所述步骤三，在定位工装板上切割加工定位孔内径φd3时，采用多次走刀切割。

[0015] 所述步骤四，加工工件内径φd1时，采用多次走刀切割。

[0016] 本发明的有益效果在于：

[0017] 采用本发明，采用棒材加工，由高精度外圆磨削、慢走丝机床、研磨、快走丝线切割即可完成，操作简单，装夹、定位过程中不易出现偏差，控制参数明确，可操作性强，且加工
成本低，加工效率高；提高了钻套导向孔的锥度、圆柱度、粗糙度、断面与中心线的垂直度、
导向孔与钻套外圆的同轴度等精度，防止钻头磨损，避免了钻头使用过程中断裂。

附图说明

[0018] 图1是本发明所加工的钻套的结构示意图；

[0019] 图2是本发明步骤一加工后预留装夹台阶的工件的结构示意图；

[0020] 图3是本发明所用的定位工装板的结构示意图；

[0021] 图4是工件放入定位工装板的结构示意图。

具体实施方式

[0022] 下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

[0023] 本发明提供了一种细小孔钻套加工方法，包括如下步骤：

[0024] 步骤一，半精加工，由棒料开始加工，加工工件外径φD1以及工件内径φd1，并在工件端部预留工艺用装夹台阶，加工装夹台阶外径φD2及装夹台阶内径φd2，装夹台阶内
径φd2需比所要加工的钻套导向孔内径φd大1mm以上；

[0025] 步骤二，外圆精加工，完成上一步骤后，对于要求热处理的工件，先进行真空热处理，然后用高精度外圆磨削加工工件外径φD1以及加工装夹台阶外径φD2，装夹台阶外径
φD2相对于工件外径φD1同轴度控制在0.01mm以内；

[0026] 步骤三，定位工装板装夹，在慢走丝机床上装一件定位工装板，并根据步骤二加工后的工件外径φD1的实际测量结果，在定位工装板上切割加工定位孔内径φd3，保证工件
放入后间隙在0.003‑0.005mm之间；

[0027] 步骤四，内径精加工，将工件放入定位工装孔，用磁铁吸紧工件，在不调整机床、定位工装板和不改变加工定位孔加工零点的前提下，加工工件内径φd1，工件内径φd1相对
于所要加工的导向孔内径留余量0.002‑0.004mm，然后夹紧装夹台阶，研磨工件内径φd1，
研磨后即为钻套导向孔；

[0028] 步骤五，装夹台阶去除，夹紧工件外圆并校正，用快走丝线切割割除工艺用装夹台阶，将工件锐边倒钝，导向孔孔口倒圆角。

[0029] 本发明的方法中，步骤二装夹台阶与工件外径同轴度控制在0.01mm以内，便于后续加工工件外圆、内径时采用统一的基准，减小积累误差；步骤三～步骤四通过采用定位工
装板，并控制定位孔内径φd3与工件之间的间隙，使得定位方便，解决基准外圆校不准的难
题。

[0030] 采用本发明，采用棒材加工，由高精度外圆磨削、慢走丝机床、研磨、快走丝线切割即可完成，操作简单，装夹、定位过程中不易出现偏差，控制参数明确，可操作性强，且加工
成本低，加工效率高；提高了钻套导向孔的锥度、圆柱度、粗糙度、断面与中心线的垂直度、
导向孔与钻套外圆的同轴度等精度，防止钻头磨损，避免了钻头使用过程中断裂。

[0031] 所述步骤一，半精加工，工件内径φd1、工件外径φD1、装夹台阶内径φd2、装夹台阶外径φD2均留单边余量0.2‑0.3mm。以提高加工效率，减小后续步骤中的切削量。

[0032] 所述步骤二，用高精度外圆磨削加工工件外径φD1以及加工装夹台阶外径φD2，控制工件外径φD1圆柱度在0.006mm以内，工件外径φD1相对于所要加工的钻套外径φD尺
寸误差在0.004mm以内。重点控制工件外径φD1的尺寸误差和圆柱度，减小了线切割装夹定
位的积累误差。

[0033] 所述步骤三，在定位工装板上切割加工定位孔内径φd3时，采用多次走刀切割。有效降低加工孔的粗糙度值，减小机械振动和直径误差。

[0034] 所述步骤四，加工工件内径φd1时，采用多次走刀切割。

[0035] 本发明可用于加工导向孔内径φd为1.5mm～4mm，钻套外径φD为5mm～8mm的钻套，相应地，装夹台阶外径φD2优选为6mm～9mm。