[发明专利]一种小孔精加工方法

说明书

本发明属于小孔加工技术领域，具体涉及一种小孔精加工方法。其设备包括机床部分、夹具部分、磨杆部分。磨杆为阶梯结构，分为两段、三段或多段，直径由小到大，先后进入工件孔内。其特征在于，包括以下步骤：第一，将工件7固定于下弓形架15；第二，将电镀有金刚石8的磨杆6穿过顶紧螺套11和衬套10；第三，用夹头5夹住磨杆上端；第四，用夹紧手柄13和锥形夹头14夹住磨杆的下端；第五，旋出顶紧螺套11，锥形夹头14的锥面与顶紧螺套11的锥孔相配合并拉紧磨杆6。本发明磨杆两端固定，工作时处于拉紧状态，刚度大；磨杆无径向进给运动，靠阶梯结构增大孔的直径；粗磨和精磨在一道工序内完成，加工效率高。超声振动将提高孔光洁度。

技术领域

本发明属于小孔加工技术领域，具体涉及一种小孔精加工方法。

背景技术

加工小直径深孔所存在的技术问题是：刀具为细长杆，刚度差，变形大，易于走偏，所加工出的小深孔容易出现偏斜或其它质量缺陷。小深孔加工过程中难以观察加工部位和刀具，不能控制加工质量，会造成工件报废，因此小深孔加工是机械加工的难点。为了保证小深孔的加工质量，在粗加工小深孔后常常需要对小深孔进行精密加工。

王峻《现代深孔加工技术》和王世清主编的《深孔加工技术》介绍了深孔加工基本原理和装备，其中包括小深孔的部分加工技术。但上述著作所介绍的知识还难以完全解决生产实际中遇到的问题。

磨削是指用磨料，磨具切除工件上多余材料的加工方法。磨削加工是应用较为广泛的切削加工方法之一。

金刚石磨料具有以下特性：硬度高、抗压强度高、耐磨性好，在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长，同时还可改善劳动条件。因此广泛用于普通磨具难于加工的低铁含量的金属及非金属硬脆材料，如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。

立方氮化硼磨具的磨削性能十分优异，不仅能胜任难磨材料的加工，提高生产率，且有利于严格控制工件的形状和尺寸精度，还能有效地提高工件的磨削质量，显著提高磨后工件的表面完整性，因而提高了零件的疲劳强度，延长了使用寿命，增加了可靠性，再加上立方氮化硼磨料生产过程在能源消耗和环境污染方面比普通磨料生产为好，所以，扩大立方氮化硼磨具的生产和应用是机械应用是机械工业发展的必然趋势。

发明内容

本发明的目的：针对小深孔加工过程中的形状、位置误差和表面质量问题，设计一种小孔精加工设备，介绍其加工方法，提高小深孔加工成品率及加工精度。

如图1所示，电镀有金刚石8的磨杆6在工件7的深孔内高速旋转并可往复运动，磨削深孔。金刚石分为两段或三段，直径由小到大，先后进入孔内，分层切除加工余量，并通过最后的往复运动进一步提高表面质量。

机床主轴箱2可沿机床立柱1上下往复运动，机床主轴3带动夹头5和磨杆6做回转运动，下弓形架15固定于机床工作台16上，工件安装于下弓形架15上。上弓形架4固定于机床主轴箱2上，可随机床主轴箱2、机床主轴3、夹头5、磨杆6上下运动。

上弓形架4固定有滚动轴承9。衬套10固定于滚动轴承9内圈，随之旋转。顶紧螺套11外部与衬套10以螺纹连接，中部为孔，一端为锥孔。操作夹紧手柄13，可使锥形夹头14夹紧磨杆6下端。

加工前，夹紧手柄13和锥形夹头14，不在机床上。按以下步骤操作。第一，将工件7固定于下弓形架15。第二，将电镀有金刚石8的磨杆6穿过顶紧螺套11和衬套10。第三，用夹头5夹住磨杆上端。第四，用夹紧手柄13和锥形夹头14夹住磨杆的下端。第五，旋出顶紧螺套11，锥形夹头14的锥面与顶紧螺套11的锥孔相配合并拉紧磨杆6。

工作时磨杆带动锥形夹头14旋转，锥形夹头以摩擦力带动顶紧螺套11及衬套10随轴承内圈旋转。