精密小孔加工

1.零件分析

　　（1）零件材料分析。该零件材料为DT4E，属于硬度较低、刚度较差的材料。DT4E材料在切削过程中有如下特点：材料质地较软、粘性较大；切削温度高；切屑不易折断，易粘结；刀具易磨损。

　　（2）零件结构分析。此零件是液压阀中的重要的功能零件，孔系表面要有高的硬度、好的耐磨性、强的耐腐蚀性、高的表面质量，因此对零件的孔系表面进行镀镍处理。φ4.5H7、φ4.7H7尺寸为镀镍后尺寸，因要求表面镀镍层厚度为9～12μm，因此机械加工需保证孔的镀前尺寸φ4.5 mm、φ4.7 mm ，同时需保证孔系的形位公差要求（基准A为零件左端φ35s7外圆）。

φ4.7H7孔与φ4.5H7孔联接处要求R0.2mm，而两孔的单边差异只有0.1mm，这为加工带来了难度，且一般刀具很难保证R要求。

　　（3）加工现状。在加工过程中，存在以下问题，造成零件的合格率低，产品不能按期交付。

　　因加工刀具、切削参数、切削应力的影响，零件易于变形，精密小孔系尺寸不能满足工艺镀前尺寸的要求。

　　φ4.5H7孔的孔壁厚度＜1mm，加工过程因零件的变形，局部出现孔壁穿透现象。

　　精密小孔孔底根部要求R0.2mm，需通过修磨刀尖R保证，因手工修磨的刀尖R不规则，造成零件不合格。

　　为了提高零件的合格率，保证产品的按期交付，采取了以下措施。

2.采取措施

　　（1）优化工艺方案。工艺方案优劣是影响零件加工质量的重要因素，故首先从工艺方案上进行优化。根据零件结构及尺寸特点，及多次试验的验证，将工艺方案优化为粗加工→热处理 →半精加工→精加工。细节如下：①粗加工去除大量的切削余量。②半精加工选用双主轴加工中心，零件一次装夹，除精密小孔系留精加工余量外，其余各尺寸加工至设计图样的要求，这样可有效保证零件各尺寸及形位要求。孔系φ4.5 mm、φ4.7 mm加工至φ4.5 mm、φ4.7 mm，形位公差满足图样要求。③精加工采用改进铰刀加工小孔，有效保证了孔的尺寸和形位公差要求。

　　（2）选择合适的加工设备。对尺寸公差在千分位的零件，一般选择的加工方法是研磨或坐标磨。但对于材质较软，孔为盲孔且短孔的零件，因存在让刀等因素，选择这两种方法不太理想，研磨加工会将孔加工成锥度孔，坐标磨加工无法保证孔径及孔底根部R0.2mm要求。

　　鉴于以上原因，结合零件的结构特点，选择定位精度高、加工精度高、操作方便的瑞士精密小车床——肖布林SCHAUBLIN150作为加工此零件精密小孔系的设备。

　　（3）采用理想的加工刀具及刀具参数。加工φ4.5 mm、φ4.7 mm孔，较好的刀具是铰刀。

铰刀的工作部分由切削部分和校准部分组成。切削部分为锥形，担负主要切削工作。一般的设计角度为：主偏角 5°～15°，前角 0°，后角5°～8°。校准部分的作用是校正孔径，修光孔壁和导向。为此，这部分带有很窄的刃带γ0=0°，α0=0°。