1鉸刀的應(yīng)用范圍、分類及優(yōu)缺點(diǎn)

　　1.1鉸刀是用于小切深時(shí)以導(dǎo)向?yàn)榛A(chǔ)的孔加工刀具，主要應(yīng)用于

　?。?）直徑公差≤IT8的孔；（2）表面粗糙度有要求（通?！躌z12）；（3）有圓度公差要求的孔；（4）對(duì)于圓柱度有要求的孔；（5）階梯孔（同一軸線上直徑不同）；（6）系列孔（同一軸線上直徑）有高的同軸度的要求。

　　1.2鉸刀類型

　　主要分：多刃鉸刀和帶導(dǎo)向條的鉸刀。多刃鉸刀各切削刃的軸向和徑向位置相同，刀具直徑不可調(diào)，刀具可以重磨。帶導(dǎo)向條鉸刀直徑可調(diào)整，最少兩個(gè)導(dǎo)向條。在機(jī)械應(yīng)用中考慮加工成本更多的使用多刃鉸刀。

　　1.3多刃鉸刀的優(yōu)點(diǎn)

　?。?）高的切削速度；（2）簡單而可靠的設(shè)計(jì)；（3）易于操作；（4）可以重磨（只對(duì)于無涂層的而言）；（5）安裝使用的錯(cuò)誤一般不會(huì)導(dǎo)致刀具徹底損壞。

　　1.4多刃鉸刀的缺點(diǎn)

　?。?）加工孔的質(zhì)量稍微差些；（2）階梯孔的加工會(huì)有限制；（3）不能加工系列孔和高同軸度要求的孔。

　　2鉸刀的選擇及使用技術(shù)條件

　　鉸刀的齒數(shù)較多，導(dǎo)向性能好，心部的直徑大，刀具的剛性好，加工余量小，可以獲得IT9-IT7級(jí)直徑尺寸精度，內(nèi)孔表面粗糙度可控制在Ra1.6～0.8mm之間甚至更好。

　　2.1鉸刀的選擇

　　基本原則：通常直徑大于12的為焊接式，小于12的為整體硬質(zhì)合金；通常刀齒數(shù)目是偶數(shù)（均勻）分布的，但排屑槽分布是不均勻的；根據(jù)應(yīng)用決定槽型，盲孔為直槽，通孔可以為左螺旋槽式。公差的確定：除非特別指定外，鉸刀按公差m6制造。實(shí)際中，鉸刀鉸出的孔的實(shí)際尺寸取決于很多因素，包括：（1）被加工材料的種類和加工余量；（2）鉸刀的切削角度；（3）鉸刀使用時(shí)的條件；（4）裝夾和操作方法；（5）潤滑情況。

　　若給出了孔的公差，要確定加工孔的鉸刀特殊公差時(shí)應(yīng)考慮上述因素，可依據(jù)被加工孔來確定鉸刀公差上下極限的方法，當(dāng)孔的公差為IT時(shí)：鉸刀直徑的上限尺寸等于孔的最大直徑減0.15IT。0.15IT的值應(yīng)圓整到0.001mm；鉸刀直徑的下限尺寸等于鉸刀的最大直徑減0.35IT。0.35IT的值應(yīng)圓整到0.001mm。

　　2.2鉸刀使用的技術(shù)條件

　　鉸刀材料：刀柄采用40Cr或同等性能的合金鋼，刀具材料主要分：高速鋼（適合鋼件）、硬質(zhì)合金（適合鋼件、鑄件）、金剛石PCD（鋁合金）、CBN（難加工材料）。

　　鉸刀的位置公差：切削部分0.015mm；校準(zhǔn)部分0.01mm；柄部0.015mm（對(duì)公共軸線的徑向跳動(dòng)）。鉸刀柄部硬度：30HRC―45HRC。鉸刀的裝夾：高精度的跳動(dòng)，刀具跳動(dòng)小于0.01mm，穩(wěn)定性要高，適合采用高精度彈簧套、液壓刀柄、熱漲套刀柄、補(bǔ)償?shù)侗裙ぞ哐b夾。

　　鉸刀加工參數(shù)（推薦）：

　　鋼件、鑄件：VC=50-100m/min，f=0.2-0.8（隨直徑增加）

　　鋁合金：VC=200-1000m/min，f=0.2-1.0（隨直徑增加）

　　3鉸孔失效模式分析及應(yīng)對(duì)措施

　　影響鉸刀鉸孔質(zhì)量的主要因素：（1）鉸刀的幾何尺寸，包括鉸刀直徑、鉸刀齒數(shù)、切削錐角、鉸刀前角后角、刃帶寬度、倒錐量；（2）鉸削用量，包括鉸削余量、鉸刀的切削速度和進(jìn)給量；（3）其他因素，如機(jī)床主軸精度、工件裝夾變形、切削液等。

　　鉸孔的幾種主要失效模式：

　?。?）孔徑增大產(chǎn)生原因及解決措施：1）鉸刀外徑尺寸偏大或鉸刀同軸度過大――檢測鉸刀外徑尺寸和刀具切削刃相對(duì)主軸同軸度；2）鉸刀主偏角過大――適當(dāng)減小主偏角；3）切削速度過高、進(jìn)給量不當(dāng)或加工余量過大――降低切削速度，調(diào)整進(jìn)給量或減少鉸削余量；4）鉸刀刃上粘附切削瘤――用油石去除切削瘤，鉸刀增加內(nèi)冷孔，冷卻液選擇性能較好的切削液。

　?。?）孔徑變小產(chǎn)生原因及解決措施：1）鉸刀外徑尺寸設(shè)計(jì)值偏小――檢測鉸刀外徑尺寸；2）鉸刀主偏角過小――適當(dāng)增大主偏角；3）切削速度過低、進(jìn)給量不當(dāng)或加工余量過小――適當(dāng)提高切削速度，調(diào)整進(jìn)給量或適當(dāng)增加鉸削余量；4）鉸刀已磨損――更換鉸刀，設(shè)置刀具更換計(jì)劃；5）工件太薄，鉸完后內(nèi)孔彈性恢復(fù)使孔孔縮小――設(shè)計(jì)鉸刀考慮工件狀況進(jìn)行取值。

　　（3）內(nèi)孔不圓產(chǎn)生原因及解決措施：1）鉸刀過長，剛性不足，鉸削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)――采用不等分齒距的鉸刀或減短鉸刀長度；2）鉸孔余量偏――控制預(yù)加工工序孔位誤差；3）鉸刀主偏角過小――增大主偏角；4）鉸刀刃帶窄――選用合格鉸刀。

　?。?）孔表明粗糙度差產(chǎn)生原因及解決措施：1）切削速度過高――降低切削速度；2）切削液選擇不合適――根據(jù)加工材料選擇切削液；3）鉸孔余量大――適當(dāng)減小鉸孔余量；4）鉸刀刃帶過寬――修磨刃帶寬度；5）鉸孔時(shí)排屑不良――減少鉸刀齒數(shù)，加大容屑空間或采用刃傾角鉸刀，使排屑順利；6）刃口有積屑瘤――采用油石修整或更換鉸刀。

　　在日常使用中出現(xiàn)加工質(zhì)量問題是很難全面控制個(gè)預(yù)防的，只有從“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測”全方位分析，找出問題的根本原因，才會(huì)逐一解決。

　　4結(jié)語

　　在機(jī)械加工中，鉸刀廣泛應(yīng)用于孔半精加工和精加工，孔的精度和表面質(zhì)量很大程度上取決于鉸刀的選用、設(shè)計(jì)和切削參數(shù)的選擇上。只有充分了解鉸刀的選用、可能的失效模式才能進(jìn)行預(yù)防，保證產(chǎn)品質(zhì)量和批產(chǎn)的穩(wěn)定性。