一种螺旋锪窝-铣孔的制孔方法与流程

1.本发明涉及飞机装配制孔加工领域，具体涉及一种螺旋锪窝-铣孔的制孔方法。


背景技术：

2.随着航空产业迅猛发展，为了有效提高飞机的结构强度，减轻飞机结构重量，降低飞机能耗，飞机上大量使用由铝合金、钛合金、碳纤维复合材料等构成的叠层结构。由于在飞机装配过程中，需要采用螺栓和铆钉将叠层结构进行固定连接，因此，需要在各叠层结构上加工出大量螺栓和铆钉嵌入所需的连接孔。为了保证飞机的气动外形，飞机零、组、部件的连接，尤其机翼蒙皮与骨架的连接多采用沉头螺栓作为紧固件，这就要求对连接孔进行锪窝加工得到锪窝孔。由于锪窝孔的加工精度和加工质量对于装配效果和后期飞行安全有着重要影响，再加上锪窝孔的数量多、材料的工艺性差、加工质量要求高等问题，导致锪窝孔的加工一直是飞机装配中的难点。
3.目前，加工带有螺栓沉头窝的锪窝孔采用“先利用钻头加工通孔，再利用锪窝钻进行锪窝”的制孔方法。例如cn103894796a公开了一种飞机机翼叠层材料装配制孔的方法，所述方法采用以数控机床为基础的自动化技术，包括1)提取制孔信息，规划运动路径和加工参数；2)进行表面轮廓扫描测量，并根据扫描参数进行参数修正；3)进行描点；4)对于非疲劳关键区，制孔至终孔并完成锪窝，对于疲劳关键区，制孔至初孔尺寸，不作锪窝；5)对骨架上的初孔进行冷挤压；6)冷挤压后，将初孔扩至终孔并锪窝。
4.由此可以看出，“先利用钻头加工通孔，再利用锪窝钻进行锪窝”的制孔方法存在如下问题：1、由于需要更换刀具，易导致锪窝的轴心和底孔的轴心出现偏差，很难保证锪窝孔的加工质量；2、由于锪窝质量更多的依赖于工人的操作娴熟程度，需要耗费大量时间对孔进行修偏；3、当对大直径孔进行锪窝时，加工过程中容易偏摆，导致刀具产生颤振，严重影响锪窝孔的加工质量；4、当锪窝孔的孔径和锪窝角度发生改变时，需要采用不同的刀具，大大增加了刀具的数量和种类。
5.由于传统钻孔技术已经越来越不能满足实际生产的需要，使得研究者们开发出了一种将多种刀具结合在一起的一体刀具。例如cn106964826a公开了一种螺旋铣孔-锪窝-倒圆角一体刀具，所述一体刀具包括由刀柄及切削部分组成的刀体，所述切削部分包括从前至后依次设置的螺旋铣孔切削刃部、螺旋铣孔切削颈部、倒圆角切削刃部和锪窝切削刃部。所述一体刀具将螺旋铣孔刀具、锪窝刀具、倒圆角刀具的功能结合为一体，可一道工序加工出与沉头螺栓连接配合所需要的锪窝孔，不仅可以大大减少因换刀引起的底孔轴线与锪窝孔轴线的偏心误差、螺旋铣孔刀具与锪窝刀具刀长误差所引起的锪窝深度误差以及倒圆角与底孔连接处出现棱边的问题，还可以大大减少所需刀具的数量。然而，一体刀具存在极大的局限性：首先，一体刀具只能针对待加工锪窝孔的尺寸去定制，一旦锪窝孔的孔径和锪窝角度发生改变，则需要重新定制一体刀具；此外，针对直径较大的锪窝孔，往往因为机械应力的原因，需要先钻制尺寸较小的初孔，再扩孔得到目标尺寸，这导致一体刀具只能加工直径较小的锪窝孔。
6.综上所述，目前亟需开发一种行之有效的螺旋锪窝-铣孔的制孔方法。


技术实现要素：

7.鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种螺旋锪窝-铣孔的制孔方法，所述制孔方法利用单一刀具走螺旋轨迹的制孔思路，基于待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，严格控制刀具的轴向进给运动、径向进给运动、高速旋转的自转运动和绕锪窝孔轴心的公转运动，“一步式”完成锪窝孔的加工。所述制孔方法不仅避免了换刀导致的锪窝轴心和底孔轴心不重合的问题，提升了锪窝孔的加工质量和精度，还避免了刀具种类和数量过多的问题，并且减小了修编所耗费的时间。
8.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
9.本发明的目的在于提供一种螺旋锪窝-铣孔的制孔方法，所述制孔方法包括如下步骤：
10.(1)根据待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，确定刀具的制孔参数；
11.(2)根据步骤(1)所述制孔参数，先将所述刀具进行轴向和径向同时进给的螺旋锪窝，再将所述刀具进行轴向进给的螺旋铣孔，加工得到锪窝孔。
12.本发明所述制孔方法利用单一刀具走螺旋轨迹的制孔思路，基于刀具的轴心和待加工锪窝孔的轴心具有一定距离，使得刀具同时进行高速旋转的自转运动、绕锪窝孔轴心的公转运动、轴向进给运动和径向进给运动，完成螺旋锪窝的加工，当刀具达到设定值时，将刀具的径向进给运动停止，继续进行高速旋转的自转运动、绕锪窝孔轴心的公转运动、轴向进给运动，完成螺旋铣孔的加工，进而加工得到锪窝孔。所述“一步式”螺旋锪窝-铣孔的制孔方法不仅避免了换刀导致的锪窝轴心和底孔轴心不重合的问题，提升了锪窝孔的加工质量和精度，还避免了刀具种类和数量过多的问题，并且减小了修编所耗费的时间。
13.本发明所述制孔方法采用以数控机床为基础的自动化装置，其中驱动装置需要包括刀具高速旋转的驱动、刀具绕锪窝孔轴心旋转的驱动、刀具沿着轴向进给的驱动以及刀具沿着径向进给的驱动，所述四种驱动相互独立且具有实时调节功能；其中，刀具沿着径向进给的驱动可以使刀具和锪窝孔之间的偏心距发生匀速变化。
14.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述待加工锪窝孔的尺寸信息包括锪窝直径d1、锪窝深度h2、锪窝角度α、铣孔深度h3和铣孔直径d2。
15.优选地，所述锪窝直径d1、锪窝深度h2、锪窝角度α和铣孔直径d2满足如下关系式：d1＝2
·
h2·
tan(α/2) d2。
16.本发明所述锪窝直径d1属于待加工锪窝孔的最大直径，所述铣孔直径d2属于待加工锪窝孔的最小直径，基于三角函数并利用锪窝深度乘以角度一半的正切值的两倍乘积值加上最小直径，即可获得待加工锪窝孔的最大直径。
17.优选地，所述锪窝直径d1为9-35mm，例如9mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm或35mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18.优选地，所述铣孔直径d2为8-33mm，例如8mm、10mm、12mm、15mm、20mm、25mm、30mm或33mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
19.本发明所述锪窝深度h2和铣孔深度h3根据加工设备的行程确定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合理选择。
20.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述刀具的尺寸信息包括刀具齿数z、刀具直径d和刀尖圆角半径r。
21.优选地，所述刀具齿数z为3-6，例如3、4、5或6，本领域技术人员可以根据实际情况进行合理选择。
22.优选地，所述刀尖圆角半径r为0.3-1mm，例如0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.9mm或1mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
23.本发明所述刀具直径d需要小于铣孔直径d2，并且当铣孔直径d2较大时，刀具直径d需要＜20mm，避免刀具直径d过大导致切削力过大的问题，进而影响锪窝孔的加工质量；关于刀具直径d的具体数值，本领域技术人员可以根据实际情况进行合理选择。
24.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述刀具为立铣刀、螺旋铣刀或螺旋铣锪窝刀具中的任意一种，本领域技术人员可以根据实际情况进行合理选择。
25.作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述刀具的制孔参数包括第一偏心距e1、第二偏心距e2、主轴转速n、公转速度nr、轴向进给速度f1和径向进给速度f2。
26.本发明所述偏心距为刀具轴心和锪窝孔轴心之间的距离。
27.优选地，所述锪窝直径d1、刀具直径d和第一偏心距e1，满足如下关系式：e1＝(d
1-d)/2。
28.优选地，所述铣孔直径d2、刀具直径d和第二偏心距e2，满足如下关系式：e2＝(d
2-d)/2。
29.本发明所述第一偏心距等于最大直径与刀具直径之间差值的一半，所述第二偏心距等于最小直径与刀具直径之间差值的一半。
30.作为本发明优选的技术方案，所述轴向进给速度f1、径向进给速度f2、第一偏心距e1、第二偏心距e2和锪窝深度h2满足如下关系式：(e
1-e2)/f2＝h2/f1。
31.本发明所述制孔方法中，在进行螺旋锪窝加工时，需要刀具在沿着轴向进给的同时，刀具和锪窝孔之间的偏心距从第一偏心距匀速变化至第二偏心距，即刀具从开始切削材料后轴向进给至锪窝深度所用时间与偏心从第一偏心距变化到第二偏心距所用时间相同。
32.优选地，所述轴向进给速度f1、公转速度nr和刀尖圆角半径r满足如下关系式：f1《r
·
nr，其中，所述轴向进给速度f1的单位为mm/min，公转速度nr的单位为r/min，刀尖圆角半径r的单位为mm。
33.本发明所述制孔方法中，关系式f1《r
·z·
nr与锪窝孔锥面的粗糙度有直接关系。经发明人研究发现，当轴向进给速度f1不满足关系式f1《r
·
nr时，锪窝孔锥面会存在明显的凹凸不平，导致锪窝孔加工质量明显不达标，造成沉头螺栓无法和锥面紧密贴合。
34.作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述螺旋锪窝为所述刀具按照轴向进给速度f1和径向进给速度f2进行轴向和径向的同时进给，即所述刀具的径向进给运动、轴向进给运动以及绕锪窝孔轴心的公转运动之间联动，使得所述刀具的轨迹为变直径的螺旋线且直径逐渐减小。
35.优选地，步骤(2)所述螺旋铣孔为所述刀具按照轴向进给速度f1进行轴向进给，即刀具和锪窝孔之间的偏心距固定不变，始终为第二偏心距e2，使得所述刀具的轨迹为直径不变的螺旋线。
36.作为本发明优选的技术方案，在步骤(2)所述螺旋锪窝之前，所述刀具在待加工材料上方，所述刀具和待加工材料表面的距离为h1。
37.优选地，在步骤(2)所述螺旋锪窝之前，所述刀具按照主轴转速n进行自转，并以第一偏心距e1按照公转速度nr绕锪窝孔轴心进行公转，然后以轴向进给速度f1进行轴向进给至所述刀具接触所述待加工材料表面，即h1为零。
38.本发明所述制孔方法在判断h1大小时，可以通过直接测量或者传感器判定，本领域技术人员可以根据实际情况进行合理选择。
39.作为本发明优选的技术方案，当步骤(2)所述螺旋铣孔完成后进行退刀处理，加工得到锪窝孔。
40.优选地，所述退刀处理包括减小所述刀具的偏心距，使所述偏心距小于第二偏心距e2。
41.作为本发明优选的技术方案，所述制孔方法包括如下步骤：
42.(1)先确定待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，所述待加工锪窝孔的尺寸信息包括锪窝直径d1、锪窝深度h2、锪窝角度α、铣孔深度h3和铣孔直径d2，并满足如下关系式：d1＝2
·
h2·
tan(α/2) d2，所述刀具的尺寸信息包括刀具齿数z、刀具直径d和刀尖圆角半径r；
43.根据待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，确定刀具的制孔参数，所述刀具的制孔参数包括第一偏心距e1、第二偏心距e2、主轴转速n、公转速度nr、轴向进给速度f1和径向进给速度f2，并满足如下关系式：e1＝(d
1-d)/2，e2＝(d
2-d)/2，(e
1-e2)/f2＝h2/f1；
44.其中，所述锪窝直径d1为9-35mm，所述铣孔直径d2为8-33mm，所述刀具齿数z为3-6，所述刀尖圆角半径r为0.3-1mm；
45.所述轴向进给速度f1、公转速度nr和刀尖圆角半径r满足如下关系式：f1《r
·
nr；
46.所述刀具为立铣刀、螺旋铣刀或螺旋铣锪窝刀具中的任意一种；
47.(2)根据步骤(1)所述制孔参数，在螺旋锪窝之前，所述刀具在待加工材料上方，所述刀具和待加工材料表面的距离为h1，所述刀具按照主轴转速n进行自转，并以第一偏心距e1按照公转速度nr绕锪窝孔轴心进行公转，然后以轴向进给速度f1进行轴向进给至所述刀具接触所述待加工材料表面，即h1为零；
48.先将所述刀具按照轴向进给速度f1和径向进给速度f2进行轴向和径向的同时进给，进行螺旋锪窝加工；再将所述刀具按照轴向进给速度f1进行轴向进给，进行螺旋铣孔；然后减小所述刀具的偏心距，使所述偏心距小于第二偏心距e2，进行退刀处理，加工得到锪窝孔。
49.与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
50.(1)本发明所述制孔方法利用单一刀具走螺旋轨迹的制孔思路，基于待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，严格控制刀具的轴向进给运动、径向进给运动、高速旋转的自转运动和绕锪窝孔轴心的公转运动，“一步式”完成锪窝孔的加工；
51.(2)本发明所述制孔方法无需更换刀具，避免了换刀导致的锪窝轴心和底孔轴心不重合的问题，提升了锪窝孔的加工质量和精度，并且减小了修编所耗费的时间，提高了加工效率；
52.(3)本发明所述制孔方法利用单一刀具即可完成不同角度、不同直径的锪窝和铣孔加工，减少刀具种类和数量，大大降低成本。
附图说明
53.图1是本发明所述制孔方法的示意图；
54.图中：1-刀具；2-锪窝孔；3-刀具的螺旋轨迹；d
1-锪窝直径；d
2-铣孔直径；d-刀具直径；r-刀尖圆角半径；f
1-轴向进给速度；f
2-径向进给速度；α-锪窝角度；n
r-公转速度；h
1-刀具和待加工材料表面的距离；h
2-锪窝深度；h
3-铣孔深度。
具体实施方式
55.为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
56.如图1所示，在本发明所述制孔方法开始之前，需确定所述刀具1和待加工材料表面的距离h1，还需要确定待加工锪窝孔2和刀具1的尺寸信息，所述待加工锪窝孔2的尺寸信息包括锪窝直径d1、锪窝深度h2、锪窝角度α、铣孔深度h3和铣孔直径d2，并满足如下关系式：d1＝2
·
h2·
tan(α/2) d2，所述刀具1的尺寸信息包括刀具直径d和刀尖圆角半径r；然后，根据待加工锪窝孔2和刀具1的尺寸信息，确定刀具1的制孔参数，所述刀具的制孔参数包括公转速度nr、轴向进给速度f1和径向进给速度f2；随后，基于刀具1的轴心和待加工锪窝孔2的轴心具有一定距离，使得刀具1同时进行高速旋转的自转运动、绕锪窝孔轴心的公转运动、轴向进给运动和径向进给运动，完成螺旋锪窝的加工，当刀具1达到设定值时，将刀具1的径向进给运动停止，继续进行高速旋转的自转运动、绕锪窝孔轴心的公转运动、轴向进给运动，完成螺旋铣孔的加工，进而加工得到锪窝孔，即刀具1呈现出了螺旋轨迹3。
57.本发明典型但非限制性的实施例如下：
58.实施例1
59.本实施例提供了一种螺旋锪窝-铣孔的制孔方法，在钛合金上加工一个铣孔深度为9mm，铣孔直径为10mm，锪窝深度为1mm，锪窝角度为120
°
的锪窝孔，选用刀具为直径8mm的4刃铣刀，刀尖圆角半径为0.4mm，所述制孔方法包括如下步骤：
60.(1)先确定待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，所述待加工锪窝孔的尺寸信息包括：锪窝深度h2为1mm、锪窝角度α为120
°
、铣孔深度h3为9mm和铣孔直径d2为10mm，根据关系式d1＝2
·
h2·
tan(α/2) d2，计算得到锪窝直径d1为13.46mm，所述刀具的尺寸信息包括刀具齿数z为4、刀具直径d为8mm和刀尖圆角半径r为0.4mm；
61.根据待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，确定刀具的制孔参数，所述刀具的制孔参数包括第一偏心距e1、第二偏心距e2、主轴转速n、公转速度nr、轴向进给速度f1和径向进给速度f2；其中，根据关系式e1＝(d
1-d)/2，计算得到第一偏心距e1为2.73mm，根据关系式e2＝(d
2-d)/2，计算得到第二偏心距e2为1mm；设定主轴转速n为5000r/min，公转速度nr为20r/min，轴向进给速度f1为7mm/min，根据关系式(e
1-e2)/f2＝h2/f1，计算得到径向进给速度f2为12.11mm/min；而且，经过检验轴向进给速度f1、公转速度nr和刀尖圆角半径r满足如下关系式：f1《r
·
nr；
62.(2)根据步骤(1)所述制孔参数，在螺旋锪窝之前，所述刀具在待加工材料上方，所述刀具和待加工材料表面的距离为h1，所述刀具按照主轴转速n为5000r/min进行自转，并以第一偏心距e1为2.73mm按照公转速度nr为20r/min绕锪窝孔轴心进行公转，然后以轴向进
给速度f1为7mm/min进行轴向进给至所述刀具接触所述待加工材料表面，即h1为零；
63.先将所述刀具按照轴向进给速度f1为7mm/min和径向进给速度f2为12.11mm/min进行轴向和径向的同时进给，同时伴随着偏心距从第一偏心距e1为2.73mm匀速变化至第二偏心距e2为1mm，进行螺旋锪窝加工；再将所述刀具按照轴向进给速度f1为7mm/min进行轴向进给，同时伴随着偏心距始终为第二偏心距e2，即始终为1mm，进行螺旋铣孔；然后减小所述刀具的偏心距至0.9mm，小于第二偏心距e2，进行退刀处理，加工得到锪窝孔。
64.实施例2
65.本实施例提供了一种螺旋锪窝-铣孔的制孔方法，在复合材料上加工一个铣孔深度为15mm，铣孔直径为10mm，锪窝深度为3mm，锪窝角度为90
°
的锪窝孔，选用刀具为直径8mm的4刃铣刀，刀尖圆角半径为0.4mm，所述制孔方法包括如下步骤：
66.(1)先确定待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，所述待加工锪窝孔的尺寸信息包括：锪窝深度h2为3mm、锪窝角度α为90
°
、铣孔深度h3为15mm和铣孔直径d2为10mm，根据关系式d1＝2
·
h2·
tan(α/2) d2，计算得到锪窝直径d1为16mm，所述刀具的尺寸信息包括刀具齿数z为4、刀具直径d为8mm和刀尖圆角半径r为0.4mm；
67.根据待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，确定刀具的制孔参数，所述刀具的制孔参数包括第一偏心距e1、第二偏心距e2、主轴转速n、公转速度nr、轴向进给速度f1和径向进给速度f2；其中，根据关系式e1＝(d
1-d)/2，计算得到第一偏心距e1为4mm，根据关系式e2＝(d
2-d)/2，计算得到第二偏心距e2为1mm；设定主轴转速n为5000r/min，公转速度nr为30r/min，轴向进给速度f1为10mm/min，根据关系式(e
1-e2)/f2＝h2/f1，计算得到径向进给速度f2为10mm/min；而且，经过检验轴向进给速度f1、公转速度nr和刀尖圆角半径r满足如下关系式：f1《r
·
nr；
68.(2)根据步骤(1)所述制孔参数，在螺旋锪窝之前，所述刀具在待加工材料上方，所述刀具和待加工材料表面的距离为h1，所述刀具按照主轴转速n为5000r/min进行自转，并以第一偏心距e1为4mm按照公转速度nr为30r/min绕锪窝孔轴心进行公转，然后以轴向进给速度f1为10mm/min进行轴向进给至所述刀具接触所述待加工材料表面，即h1为零；
69.先将所述刀具按照轴向进给速度f1为10mm/min和径向进给速度f2为10mm/min进行轴向和径向的同时进给，同时伴随着偏心距从第一偏心距e1为4mm匀速变化至第二偏心距e2为1mm，进行螺旋锪窝加工；再将所述刀具按照轴向进给速度f1为10mm/min进行轴向进给，同时伴随着偏心距始终为第二偏心距e2，即始终为1mm，进行螺旋铣孔；然后减小所述刀具的偏心距至0.9mm，小于第二偏心距e2，进行退刀处理，加工得到锪窝孔。
70.实施例3
71.本实施例提供了一种螺旋锪窝-铣孔的制孔方法，在复合材料上加工一个铣孔深度为25mm，铣孔直径为18mm，锪窝深度为5mm，锪窝角度为60
°
的锪窝孔，选用刀具为直径10mm的4刃铣刀，刀尖圆角半径为0.6mm，所述制孔方法包括如下步骤：
72.(1)先确定待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，所述待加工锪窝孔的尺寸信息包括：锪窝深度h2为5mm、锪窝角度α为60
°
、铣孔深度h3为25mm和铣孔直径d2为18mm，根据关系式d1＝2
·
h2·
tan(α/2) d2，计算得到锪窝直径d1为23.77mm，所述刀具的尺寸信息包括刀具齿数z为4、刀具直径d为10mm和刀尖圆角半径r为0.6mm；
73.根据待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，确定刀具的制孔参数，所述刀具的制孔参
数包括第一偏心距e1、第二偏心距e2、主轴转速n、公转速度nr、轴向进给速度f1和径向进给速度f2；其中，根据关系式e1＝(d
1-d)/2，计算得到第一偏心距e1为6.885mm，根据关系式e2＝(d
2-d)/2，计算得到第二偏心距e2为4mm；设定主轴转速n为5000r/min，公转速度nr为30r/min，轴向进给速度f1为15mm/min，根据关系式(e
1-e2)/f2＝h2/f1，计算得到径向进给速度f2为8.655mm/min；而且，经过检验轴向进给速度f1、公转速度nr和刀尖圆角半径r满足如下关系式：f1《r
·
nr；
74.(2)根据步骤(1)所述制孔参数，在螺旋锪窝之前，所述刀具在待加工材料上方，所述刀具和待加工材料表面的距离为h1，所述刀具按照主轴转速n为5000r/min进行自转，并以第一偏心距e1为6.885mm按照公转速度nr为30r/min绕锪窝孔轴心进行公转，然后以轴向进给速度f1为15mm/min进行轴向进给至所述刀具接触所述待加工材料表面，即h1为零；
75.先将所述刀具按照轴向进给速度f1为15mm/min和径向进给速度f2为8.655mm/min进行轴向和径向的同时进给，同时伴随着偏心距从第一偏心距e1为6.885mm匀速变化至第二偏心距e2为4mm，进行螺旋锪窝加工；再将所述刀具按照轴向进给速度f1为15mm/min进行轴向进给，同时伴随着偏心距始终为第二偏心距e2，即始终为4mm，进行螺旋铣孔；然后减小所述刀具的偏心距至3.9mm，小于第二偏心距e2，进行退刀处理，加工得到锪窝孔。
76.对比例1
77.本对比例提供了一种加工锪窝孔的制孔方法，所述待加工锪窝孔的材料和尺寸信息和实施例1完全相同，所述制孔方法包括如下步骤：
78.(i)利用直径为4mm的钻头加工直径为4mm的初孔；
79.(ii)在步骤(i)所述初孔的基础上，分别利用直径为6mm、8mm、9mm、9.5mm和9.9mm的钻头进行扩孔加工；
80.(iii)在步骤(ii)所述直径为9.9mm钻孔的基础上，利用铰刀加工出直径为10mm的孔；
81.(iv)在步骤(iii)所述直径为10mm钻孔的基础上，利用角度为120
°
的锪窝钻进行锪窝加工，加工得到锪窝孔。
82.将上述实施例和对比例加工得到的锪窝孔，进行锪窝的同心同轴度、锪窝的角度、锪窝的深度以及表面粗糙度的测试，具体测试方法如下：
83.锪窝的同心同轴度：利用三坐标测量仪进行测量，要求误差在
±
0.02mm范围内；
84.锪窝的角度：利用三坐标测量仪进行测量，要求误差在
±
0.5
°
范围内；
85.锪窝的深度：利用锪窝量规进行测量，要求误差在
±
0.05mm范围内；
86.表面粗糙度：利用粗糙度测量仪进行测量，要求粗糙度ra≤3.2μm；
87.具体的测试结果见表1。
88.表1
[0089][0090]
由表1可以看出，利用本发明所述制孔方法加工得到的锪窝孔，均满足锪窝的同心同轴度的误差在
±
0.02mm范围内，锪窝的角度的误差在
±
0.5
°
范围内，锪窝的深度的误差在
±
0.02mm范围内，表面粗糙度ra≤3.2μm，而采用现有技术“先利用钻头加工通孔，再利用锪窝钻进行锪窝”的制孔方法，往往包括钻头钻孔、扩孔、铰孔和利用相应的锪窝钻进行锪窝，加工得到的锪窝孔虽然表面粗糙度满足ra≤3.2的标准，但是锪窝的同心同轴度、锪窝的角度和锪窝的深度均未达标，尤其是锪窝的同心同轴度测量得到的误差值高达0.050mm，即锪窝的轴心和底孔的轴心出现了严重的偏差。
[0091]
综上所述，本发明所述制孔方法利用单一刀具走螺旋轨迹的制孔思路，基于待加工锪窝孔和刀具的尺寸信息，严格控制刀具的轴向进给运动、径向进给运动、高速旋转的自转运动和绕锪窝孔轴心的公转运动，“一步式”完成锪窝孔的加工；不仅避免了换刀导致的锪窝轴心和底孔轴心不重合的问题，提升了锪窝孔的加工质量和精度，还利用单一刀具即可完成不同角度、不同直径的锪窝和铣孔加工，减少刀具种类和数量，大大降低成本，并且减小了修编所耗费的时间，提高了加工效率。
[0092]
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
[0093]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0094]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0095]
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。