1鉸刀的應用范圍、分類及優缺點

　　1.1鉸刀是用于小切深時以導向為基礎的孔加工刀具，主要應用于

　?。?）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，刀具可以重磨。帶導向條鉸刀直徑可調整，最少兩個導向條。在機械應用中考慮加工成本更多的使用多刃鉸刀。

　　1.3多刃鉸刀的優點

　?。?）高的切削速度；（2）簡單而可靠的設計；（3）易于操作；（4）可以重磨（只對于無涂層的而言）；（5）安裝使用的錯誤一般不會導致刀具徹底損壞。

　　1.4多刃鉸刀的缺點

　?。?）加工孔的質量稍微差些；（2）階梯孔的加工會有限制；（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條件

　　鉸刀的齒數較多，導向性能好，心部的直徑大，刀具的剛性好，加工余量小，可以獲得IT9-IT7級直徑尺寸精度，內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的為整體硬質合金；通常刀齒數目是偶數（均勻）分布的，但排屑槽分布是不均勻的；根據應用決定槽型，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。實際中，鉸刀鉸出的孔的實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應考慮上述因素，可依據被加工孔來確定鉸刀公差上下極限的方法，當孔的公差為IT時：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的值應圓整到0.001mm。

　　2.2鉸刀使用的技術條件

　　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；校準部分0.01mm；柄部0.015mm（對公共軸線的徑向跳動）。鉸刀柄部硬度：30HRC―45HRC。鉸刀的裝夾：高精度的跳動，刀具跳動小于0.01mm，穩定性要高，適合采用高精度彈簧套、液壓刀柄、熱漲套刀柄、補償刀柄等工具裝夾。

　　鉸刀加工參數（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對措施

　　影響鉸刀鉸孔質量的主要因素：（1）鉸刀的幾何尺寸，包括鉸刀直徑、鉸刀齒數、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給量；（3）其他因素，如機床主軸精度、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主軸同軸度；2）鉸刀主偏角過大――適當減小主偏角；3）切削速度過高、進給量不當或加工余量過大――降低切削速度，調整進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，鉸刀增加內冷孔，冷卻液選擇性能較好的切削液。

　?。?）孔徑變小產生原因及解決措施：1）鉸刀外徑尺寸設計值偏小――檢測鉸刀外徑尺寸；2）鉸刀主偏角過小――適當增大主偏角；3）切削速度過低、進給量不當或加工余量過小――適當提高切削速度，調整進給量或適當增加鉸削余量；4）鉸刀已磨損――更換鉸刀，設置刀具更換計劃；5）工件太薄，鉸完后內孔彈性恢復使孔孔縮小――設計鉸刀考慮工件狀況進行取值。

　?。?）內孔不圓產生原因及解決措施：1）鉸刀過長，剛性不足，鉸削時產生振動――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――根據加工材料選擇切削液；3）鉸孔余量大――適當減小鉸孔余量；4）鉸刀刃帶過寬――修磨刃帶寬度；5）鉸孔時排屑不良――減少鉸刀齒數，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。

　　在日常使用中出現加工質量問題是很難全面控制個預防的，只有從“人、機、料、法、環、測”全方位分析，找出問題的根本原因，才會逐一解決。

　　4結語

　　在機械加工中，鉸刀廣泛應用于孔半精加工和精加工，孔的精度和表面質量很大程度上取決于鉸刀的選用、設計和切削參數的選擇上。只有充分了解鉸刀的選用、可能的失效模式才能進行預防，保證產品質量和批產的穩定性。