单螺杆式水利机械是石油天然气钻采机械领域中出现的一种新型水利机械，在发展现代钻采新工艺中，发挥越来越重要的作用。定子和转子是实现单螺杆式水利机械功能的关键部件，随着实际生产对机械设备性能的进一步要求，单螺杆机械金属定子内螺旋孔加工技术就成为了国际国内提高螺杆机械性能的关键技术。将螺杆泵定子钢套的内表面制成内螺旋曲面可以大大改善泵的性能，提高泵的效率。本文在利用单螺杆转子—衬套副运动关系的基础上，从内螺旋曲面的空间包络原理、包络轨迹的合成等方面研究硬质合金机夹刀片镗刀镗削内螺旋曲面的加工原理与工艺方法，即在相互啮合的单螺杆转子和作为工件的定子中，将转子作为刀具，定子作为工件，强迫其实现自转，公转以及进给运动，最终由转子刀具加工出定子内螺旋曲面，以达到设计目的。研究适用在超细长螺旋孔中数控与特殊机械机构运动轨迹的复合技术，运用包络法加工复杂曲面的加工方法，提出了包络法单螺杆转子刀具加工定子内螺旋孔的新方法。此项技术属于国际领先技术，具有重要的理论和现实意义。本文通过内螺旋曲面数控镗削加工原理及工艺方法的研究，提出并论证了新的加工方法，进一步扩展了内孔加工方法，完善了包络法加工复杂曲面的理论，并且完成了加工内螺旋曲面的设备的设计，这一新方法的提出为定子内螺旋孔的加工和相应机床的研制提供了理论基础。