20# 铰刀

6.2.4 铰刀

※工艺范围：铰刀用于中小直径孔的半精加工或精加工。 ※加工精度：IT 7～IT6（IT5）； 表面粗糙度：Ra1.6～0.4μm ※※工艺路线（IT7） 钻孔→扩孔→铰孔→精铰孔 一、铰刀的种类和铰孔的特点 1、铰刀的种类：

（1）按精度分类：H7、H8、H9铰刀。 （2）按使用方式分 ①手用铰刀

图）

，可调式（图）

，整体式（e B d A

②机用铰刀

c B b a A 图），硬质合金铰刀（图）

图，，高速钢铰刀（

③按孔形分 A ，圆柱铰刀

B ，圆锥铰刀：（g 图），莫氏锥孔铰刀（两把） （h 图）1：50圆锥销铰刀

二、铰刀的结构及几何参数 1、铰刀的结构

（1）组成：工作部分、颈部和柄部组成。

（2）工作部分⎪⎩

⎪⎨

⎧⎩⎨⎧　（防扩径）倒锥部分校准部分：圆柱部分削锥部分。切削部分：引导锥、切

铰刀轴心线O A O B 与孔中心线O C O D 不同轴时：

⎪

⎪

⎪⎩⎪⎪⎪

⎨⎧⇒⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫↑↓ 02.0003.002.0003.0 O O O O B A B A 椭圆或几何多边形　（硬质合金铰刀））～孔径“缩小”（

（高速钢铰刀）

）

～孔径“扩张”（　④积屑瘤　③铰刀安装误差 偏摆跳动↗↙②径向跳动① a 图：孔径扩张：①P amax ：最大扩张量

②P amin ：最小扩张量 ③铰刀制造尺寸： d max ＝D wmax －P amax

d min ＝d max －G ＝D wmax －P amax －G

b 图孔径收缩 ①P max ：最大收缩量 ②P min ：最小收缩量 ③铰刀制造尺寸 d max ＝D wmax ＋P amin

d min ＝d max －G ＝D wmax ＋P amax －G

（1）Z＝4～12（偶数，对称分布）

（a）等齿距分布

齿距相等

制造简单、应用广泛。

（b）不等距分布，减振；减少孔的多棱形缺陷。

（2）齿槽

A、齿槽形式

（a）直线齿背：高速钢铰刀

①b1：刃带

②αp：后角

※角度铣刀加工直线齿背

※d＜Φ20mm

（b）圆弧齿背：

d0＞Φ20mm，高速铰刀

（c）折线齿背：

硬质合金铰刀

αp＋αp1＋过渡直线（与r相切）

B、齿槽方向

①直槽：制造、刃磨比较方便，生产中常用。

②螺旋槽：切削平稳，用于断续表面的铰孔，或深孔铰孔。

※右旋铰刀：盲孔，向上排屑。

※左旋铰刀：通孔，向下排屑。

4、铰刀的几何角度

（1）主偏角：K rϕ

⇒半锥角，（切削刃长短，铰刀定心）

（a）K r↑→切削刃短→锥体短⇒定心差（h D↑）

（b）K r↓→切削刃长→锥体长⇒定心好（h D↓），切屑薄又长，排屑难。（c）K r＝12°～15°（钢）

K r＝3°～5°（铸铁）

K r＝1°～1°30’（手用铰刀）

（2）前角

γp＝0°～5°

（3）后角

αp＝5°～8°

标准刃带b a1＝0.05～0.3mm［导向、修光］

（4）刃倾角λ

s

（a）λ

=0（一般铰刀）

s

（b ）改善切削性能（刃磨切削锥直刃） λs ＝－（15°～20°）［平稳］ 5、铰削特点（P115）

（1）铰刀—浮动夹头—机床主轴

∵铰削余量小，为防止铰刀轴心线O A O B 与孔中心线O C O D 不同轴，引起孔径扩大、缩小等缺陷，应采用浮动夹头。 （2）V c ↓＜15m/min ，（应避开积屑瘤）

采用低速铰孔（选用合适切削液）

（3）铰孔⇒能保证d ±△d ； Ra ； 不能保证孔的位置精度。

※

⇒行度）

（同轴度、垂直度、平孔的位置精度

应在铰孔前道工序予以保证。 三、铰刀的刃磨与研磨 1、机床：万能工具磨床 2、铰刀安装

（1）支承在前后顶尖上

（2）调节托齿片高度，使后刀面与碗形砂轮端面重合。 3、h ＝（

2

d

）Sin α0 4、砂轮头架 旋转：K r ＋（1°～3°）

5、铰刀刃磨

（1）研磨直径

d 研max ＝d max （出厂直径） d 研min ＝ d 研max －0.01 ＝d max －0.01

（2）铸铁研磨套＋研磨膏→研磨校准直径 ※调节螺钉3，调节研磨套压紧程度，改变正压力大小，控制研磨质量。

四、新结构铰刀 1、大螺旋角推铰刀

（1）⎭⎬⎫

︒︒︒78602Kr ～＝ ＝β→切削刃工作长度增长，降低单位切削力和切削温度，寿

命长。

（2）∵β大，切削不易粘在前刀面上，有效抑制积屑瘤；

Ra1.6～0.8μm ，切屑向下排出，不划伤孔壁，铰孔质量明显改善。 2、单刃铰刀

（1）主切削刀

①K r ＝15°～45° α0＝10° ②过渡刃K γε＝3°；α0ε＝10°

③校准切削刃：b a1＝0.05mm αp ＝12° （2）导向块作用

①承受切削力（径向力受力平衡，0°，∠84°；∠180°） ②导向、挤压、导向锥角3°，（30’～1°30’）→3° （3）加工精度 IT8～IT7 表面粗糙度 Ra1.6～0.8μm 圆度 0.003～0.008μm 直线度

100

005

.0mm