[发明专利]一种含碳量≤0.6%钢材上的微小深孔加工方法

说明书

本发明公开了一种含碳量≤0.6%钢材上的微小深孔加工方法，所述微小深孔加工方法是以含碳量≤0.6%的钢材所成型工件作为被加工对象，所述微小深孔加工方法采取的工艺措施是：‑以五轴联动高速加工中心作为加工机床；‑采用硬质合金键槽铣刀先在工件上的设计开孔部位的表面铣出定位面；‑采用硬质合金微型钻头再在工件的定位面上以高速啄钻方式加工出符合设计要求的孔型，所述高速啄钻加工过程中配以高压冷却液。本发明使得含碳量≤0.6%钢材（特别是不锈钢）上的微小深孔加工不仅效率提高、加工周期大幅缩短，而且加工成品率和加工精度均升高，所加工出的微小深孔能够有效满足于使用环境的技术要求，同时有效降低加工成本。

技术领域

本发明涉及钢材上的微小深孔加工方法，具体是一种含碳量≤0.6%钢材（例如不锈钢、中碳钢或低碳钢等）上的微小深孔（特别是法向或斜角度的微小深孔）的加工方法。

背景技术

在精密工业设备（例如航空设备等）的组成零件中，含碳量≤0.6%的钢材、特别是不锈钢得到了大量应用。

精密工业设备的组成零件，有的需要在其上进行法向或是斜角度微小深孔（通常，将直径为0.3～1mm的孔归类为细小孔；将直径≤0.3mm的孔归类为微孔；将满足关系5≤L/D≤20的孔为一般深孔；将满足关系式20≤L/D≤30的孔为中等深孔；将满足关系式30≤L/D≤100的为超深孔；式中，L为孔型的深度、D为孔型的直径）的加工，这样才能满足于其使用技术要求（例如润滑油孔等），含碳量≤0.6%的钢材所成型的零件亦是如此，参见图1或图2所示。

现以不锈钢所成型的精密零件为例，对其上的法向或斜角度微小深孔加工所存在的技术问题作出说明。

长期以来，不锈钢所成型精密零件上的法向或斜角度微小深孔加工主要通过以下方式加工。其一，以专用钻模为核心配合普通加工中心进行加工，这会使得不同型号零件法向或斜角度微小深孔加工需要制作对应的钻模，其加工周期长、加工效率不高且成本较高；此外，普通加工中心因其本身主轴转数不高（通常最高转数为8000～10000r/min），在微小深孔钻孔加工中无法提供足够的加工线速度，容易导致微小钻头折断，同时冷却系统压力不足无法提供良好的散热和排屑环境，也增加了微型钻头折断的风险，进而导致成品率低下，进一步会增大加工成本。其二，以激光加工、等离子束加工、电加工等特种方法进行加工，其虽加工效率高，亦不存在钻头折断的技术问题，但是，这些特种加工方法因其加工过程的特殊性，而使得所加工出的孔型的孔截面呈现不规则的技术问题，技术精度难以满足于精密零件的技术要求。

综上所述，针对含碳量≤0.6%的钢材（特别是不锈钢）所成型零件上的精密微小深孔（特别是法向或斜角度的微小深孔）的加工特殊性和现有加工技术的不足，有必要研发一种加工精度、加工成品率和加工效率均高、且能够有效控制加工成本的加工方法。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述含碳量≤0.6%钢材（特别是不锈钢）上的微小深孔加工特殊性和现有加工技术的不足，提供一种加工精度、加工成品率和加工效率均高、且能够有效控制加工成本的加工方法。

本发明的技术目的是通过下述技术方案而实现的，一种含碳量≤0.6%钢材上的微小深孔加工方法，所述微小深孔加工方法是以含碳量≤0.6%的钢材所成型工件作为被加工对象，所述微小深孔加工方法采取的工艺措施是：

-以五轴联动高速加工中心作为加工机床；

-采用硬质合金键槽铣刀先在工件上的设计开孔部位的表面铣出定位面；

-采用硬质合金微型钻头再在工件的定位面上以高速啄钻方式加工出符合设计要求的孔型，所述高速啄钻加工过程中配以高压冷却液。

作为优选方案之一，所述硬质合金键槽铣刀或所述硬质合金微型钻头采用热缩刀柄装夹在所述五轴联动高速加工中心的主轴上。进一步的，所述热缩刀柄的夹持回转精度误差≤0.003mm。