铰刀设计原则及铰孔失效模式分析
铰刀使用中常见的八种问题
铰刀使用中常见八大问题的解决在铰孔加工过程中，经常出现孔径超差、内孔表面粗糙度值高等诸多问题。
问题产生的原因如下：一、孔径增大，误差大铰刀外径尺寸设计值偏大或铰刀刃口有毛刺；切削速度过高；进给量不当或加工余量过大；铰刀主偏角过大；铰刀弯曲；铰刀刃口上粘附着切屑瘤；刃磨时铰刀刃口摆差超差；切削液选择不合适；安装铰刀时锥柄表面油污未擦干净或锥面有磕碰伤；锥柄的扁尾偏位装入机床主轴后锥柄圆锥干涉；主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏；铰刀浮动不灵活；与工件不同轴；手铰孔时两手用力不均匀，使铰刀左右晃动。
二、孔径缩小铰刀外径尺寸设计值偏小；切削速度过低；进给量过大；铰刀主偏角过小；切削液选择不合适；刃磨时铰刀磨损部分未磨掉，弹性恢复使孔径缩小；铰钢件时，余量太大或铰刀不锋利，易产生弹性恢复，使孔径缩小；内孔不圆，孔径不合格。
三、铰出的内孔不圆铰刀过长，刚性不足，铰削时产生振动；铰刀主偏角过小；铰刀刃带窄；铰孔余量偏；内孔表面有缺口、交叉孔；孔表面有砂眼、气孔；主轴轴承松动，无导向套，或铰刀与导向套配合间隙过大；由于薄壁工件装夹过紧，卸下后工件变形。
四、孔的内表面有明显的棱面铰孔余量过大；铰刀切削部分后角过大；铰刀刃带过宽；工件表面有气孔、砂眼；主轴摆差过大。
五、内孔表面粗糙度值高切削速度过高；切削液选择不合适；铰刀主偏角过大，铰刀刃口不在同一圆周上；铰孔余量太大；铰孔余量不均匀或太小，局部表面未铰到；铰刀切削部分摆差超差、刃口不锋利，表面粗糙；铰刀刃带过宽；铰孔时排屑不畅；铰刀过度磨损；铰刀碰伤，刃口留有毛刺或崩刃；刃口有积屑瘤；由于材料关系，不适用于零度前角或负前角铰刀。
六、铰刀的使用寿命低铰刀材料不合适；铰刀在刃磨时烧伤；切削液选择不合适，切削液未能顺利地流动切削处；铰刀刃磨后表面粗糙度值太高。
七、铰出的孔位置精度超差导向套磨损；导向套底端距工件太远；导向套长度短、精度差；主轴轴承松动。
铰刀刀齿崩刃铰孔余量过大；工件材料硬度过高；切削刃摆差过大，切削负荷不均匀；铰刀主偏角太小，使切削宽度增大；铰深孔或盲孔时，切屑太多，又未及时清除；刃磨时刀齿已磨裂。
金属铝件铰孔分析
金属铝件铰孔分析1 铰孔工艺要求：铰孔工艺要求一般来说有粗糙度Ra、直径D、位置度、孔深等。
有时会牵涉到圆柱度。
2 铰孔影响因素：总体来说，对于机械加工的影响因素是相当多的。
机床、刀具、切削参数、切削液、周边环境、毛坯等因素都会制约机械加工精度。
在本课题中，主要指对刀具，切削参数，毛坯材质作定性的分析。
3铰孔易出现的问题：1、孔径大小超差2、锥孔3、表面质量不满足要求4、刀痕5、孔不圆且有振刀痕4 问题分析：4.1 孔直径太小1）、刀具磨损2）、铰刀本身制造直径太小3）、不适应的冷却润滑剂4）、进给速度太快（仅适用于软金属材料）4.2 孔直径太大1）、铰刀偏摆2）、铰刀和导向孔同心度不好3）、切削刃积屑4）、不适当的冷却润滑剂5）、铰刀的制造直径太大4.3 锥孔1）、铰刀跳动过大2）、铰刀和导向孔同心度不好4.4孔不圆且有振刀痕1）、铰刀偏摆2）、在斜面上开始切削不对称切削3）、工件变形4.5刀痕1）、切削刃积屑4.6表面质量不满足要求1）、刀具磨损2）、铰刀偏摆3）、错误切削参数4）、排屑不良5 刀具：刀具方面主要牵涉到材质，几何形状，刀具角度等方面。
下面将逐个分析各个因素。
5.1 材质铝件铰孔，一般采用硬质合金、涂层硬质合金、PCD铰刀。
一般来说在加工铝件中问题最大的积屑瘤的问题。
积屑瘤的产生会导致孔径变大，粗糙度超差等负面影响。
从整体上来说PCD铰刀可以使用较高的线速度，能有效避免积屑瘤的产生。
但如果硬质合金刀具设计合理的话，也能加工出很好的精度。
特别是涂层刀具的使用，正确的选用相应的涂层不仅可以达到精度要求，刀具的耐磨性和化学性能稳定，耐热耐氧化，摩擦因素小和热导率低等优点。
但涂层刀片锋利程度不如未涂层刀具，因为刀具涂层时对刃口要做钝化处理。
刃口锋利也可以有效阻止积屑瘤的形成，所以加工铝合金刀具一般不涂层。
5.2 设计及几何尺寸刀具的几何尺寸，如切削刃的前角、后角、主（副）偏角、刃倾角。
铰孔加工质量控制
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高质量的铰孔加工能够提高产品的性能和可靠性，减少故障和维修成本。
铰孔加工质量对于产品的装配和使用也具有重要影响，低质量的铰孔可能导致装 配困难、噪音、振动和早期失效等问题。
影响铰孔加工质量的因素
刀具因素
包括刀具材料、刀具磨损、刀具几何参数 等。
机床因素
包括机床精度、机床刚性、机床振动等。
工艺因素
包括铰孔前的预加工、铰孔方法、铰孔余 量、冷却液等。
铰孔加工质量控制
2023-11-04
目 录
• 铰孔加工质量概述 • 铰孔加工质量策划 • 铰孔加工质量控制措施 • 铰孔加工质量检验与评估 • 铰孔加工质量控制应用案例
01
铰孔加工质量概述
铰孔加工质量的定义与重要性
铰孔加工质量是指孔的几何精度、表面粗糙度和孔的形状、位置精度等指标的总 和。这些指标对于产品的性能、寿命和互换性具有重要影响。
2
对质量控制计划进行细化，明确责任人、时间 节点和具体措施，确保计划的可行性和可操作 性。
3
在计划执行过程中，根据实际情况对质量控制 计划进行调整和优化，以满足实际需求。
确定铰孔加工质量控制方案
根据铰孔加工的质量目标和质量 控制计划，确定相应的质量控制
方案。
方案应包括对原材料的质量控制 、设备精度和稳定性的保证、工 艺流程的优化、检验标准的制定
详细描述
在铰孔加工过程中，应选择具有良好冷却性能和润滑性能的 切削液。同时，应确保切削液的流量和压力适中，以充分冷 却刀具和工件。
铰孔加工参数优化
总结词
铰孔加工参数的优化对铰孔加工质量影响较大，需要合理选择主轴转速、进给速度和切削深度等参数 。
详细描述
铰刀
2
铰刀的主要用途
➢经过绞刀加工后的孔可以获得精确的尺寸和形状。 ➢铰刀用于铰削工件上已钻削（或扩孔）加工后的孔，主要 是为了提高孔的加工精度，降低其表面的粗糙度，是用于孔 的精加工和半精加工的刀具，加工余量一般很小。
7
铰刀的分类
01 手 用 铰 刀 02 机 用 铰 刀
8
手用铰刀
手用铰刀概念 顾名思义，手用铰刀就是用于手用铰孔的刀具。手用
铰刀用于铰削工件上已钻削（或扩孔）加工后的孔，主要 是为了提高孔的加工精度，降低其表面的粗糙度，是用于 孔的精加工和半精加工的刀具，加工余量一般很小。 铰削精度
手用铰刀铰削精度为H7、H8、H9内孔。
4
铰刀的齿数及齿槽
• 铰刀的齿数影响铰孔精度、表面粗糙度、容屑空间和刀齿 强度。其值一般按铰刀直径和工件材料确定。铰刀直径较 大时，可取较多齿数；加工韧性材料时，齿数应取少些； 加工脆性材料时，齿数可取多些。为了便于测量铰刀直径， 齿数应取偶数。在常用直径do=8~40mm范围内，一般取齿 数 =4~8个。
机用铰刀的分类
锥柄机用 铰刀
浮动铰刀
套氏机用 铰刀
01
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03
04
05
06
直柄机用 铰刀
锥度铰 刀
可调节铰 刀
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机用铰刀-直柄机用铰刀
直柄机用铰刀概念：
直柄机用铰刀用于在机床上铰削一定精度的配合孔，
对孔进行半精加工及精加工，也可以拥有磨孔前和研孔前
的预加工。
直柄机用铰刀用途：
铰孔
使铰刀温度升高
5.余量太多 1.铰刀刀刃不锋利及刀刃上有崩 口、毛刺 表面粗糙 2.余量过大或过小 度差 3.切削速度太高，产生积屑瘤 4.切削液选择不当
2.留适当的铰削余量
3.降低切削速度，用油石把积屑瘤从刀刃上磨去 4.合理选择切削液
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（1）柄部
用来夹持和传递转矩。(见图)
（2）工作部分 由引导部分l1、切削部分l2、修光部分l3、和 倒锥l4组成。(见图)
1）引导部分 铰刀开始进入孔内时的导向部分。
2）切削部分 担负主要切削工作，铰削时定心好，切屑薄。 3）修光部分 有棱边，起定向、碾光孔壁、控制铰刀直径和 便于测量等作用。 4）倒锥部分 减小铰刀与孔壁之间的摩擦，还可防止产生喇 叭孔和孔径扩大。
③将内孔擦净后，检查孔径尺寸。 2）铰不通孔（见图） ①注意铰削深度，及时退刀。 ②中途退刀几次清除切屑。 注：铰钢件，新刀加乳化液，旧刀加切削油；铰铸件，新 刀加煤油，旧刀不加。
8
二、铰孔方法
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三、铰孔废品分析
铰孔时产生废品的原因及预防方法
废品种类 产生原因 1.铰刀直径太大 2.铰刀刃口径向振摆过大 孔径扩大 3.尾座偏，铰刀与孔中心不重合 4.切削速度太高，产生积屑瘤和 预防方法 1.仔细测量尺寸，根据孔径尺寸要求，研磨铰刀 2.重新修磨铰刀刃口 3.校正尾座，使其对中，最好采用浮动套筒 4.降低切削速度，加充分的切削液 5.正确选择铰削余量 1.重新刃磨，表面粗糙度要低，刃磨后保管好， 不许碰毛
铰孔前的内孔表面粗糙度不得大于Ra6.3µ m。
2、铰孔方法
（1）准备工作 1）找正尾座中心。
2）固定尾座，尾座套筒伸出50～60mm。
3）选好铰刀。
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二、铰孔方法
浅谈铰孔的方法_技巧及应用
浅谈铰孔的方法、 技巧及应用
夏洪亮
（国家电网技术学院， 山东 济南 250002 ）
摘 要 ：铰孔在机械加工中占有重要的地位， 它是一种高精度的孔的加工方法， 使孔的精度与光洁度垂直度达到生产要求 。铰孔 比钻孔精度要高很多， 比扩孔精度也高。在生产和教学实践中， 总结了铰孔的一些实用性的技巧。 关键词 ：铰孔； 方法； 技巧
4 机铰的铰削速度和进给量 铰削钢材时， 切削速度 V 〈8m/min， 进给量 f=0.4mm/r； 铰削铸铁时， 切削速度 V<10m/min， 进给量 f=0.8mm/r。 5 铰孔时的切削液 铰孔时， 应根据零件材质选用切削液进行润滑和冷却， 以减少摩擦 和发热， 同时将切屑及时冲掉， 可参考表 2。 6 铰圆锥孔的方法
2012 年 7 月 （下 ）
科技创新与应用
Hale Waihona Puke 表 2 铰孔时的切削液78%9:;<= >
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1 铰孔工具： 铰刀与绞杠 1.1 铰刀 铰刀的种类很多。铰刀按刀体结构可分为整体式铰刀、焊接式铰 刀、镶齿式铰刀和装配可调式铰刀；按外形可分为圆柱铰刀和圆锥铰 刀； 按加工手段可分为机用铰刀和手用铰刀。 1.1.1 整体圆柱铰刀 它由工作部分、 颈部和柄部 3 个部分 主要用来铰削标准系列的孔。 组成。①工作部分： 由切削部分和校准部分组成。切削部分担负主要铰 切削锥角 2￠， 主要影响孔的加工精度、 孔壁的表面粗糙度、 切削 削工作。 时的轴向力的大小和铰刀的寿命， 手铰刀的￠=30'～1°36'。切削部分前端 有 45°锥角， 便于铰刀进入铰削孔中， 并保护切削刃。 校准部分用来引导 铰孔方向和校准孔的尺寸， 也是铰刀的备磨部分。 铰刀的刀刃一般有 6～ 16 个， 可使铰削平稳， 导向性好。 为避免铰孔时出现周期性振纹， 手铰刀 一般采用不等距分布刀刃。②颈部：颈部是为磨制铰刀时供砂轮退刀 ③柄部。 柄部用来装夹和传递转矩， 有直柄、 用， 也用来刻印商标和规格。 锥柄和直柄方榫 3 种。手铰刀用直柄方榫。 1.1.2 锥铰刀。锥铰刀用来铰削圆锥孔。圆锥铰刀按锥度又可分为 1： 10 锥度铰刀、 1： 30 锥度铰刀、 1： 50 锥度铰刀和锥度近似于 1： 20 的莫 氏锥度铰刀。 尺寸较小的圆锥孔， 铰孔前可按小端直径钻出圆柱底孔， 再用锥铰 刀铰削即可。尺寸和深度较大或锥度较大的圆锥孔， 铰孔前的底孔应钻 成阶梯孔。 1.2 铰杠 手铰时， 铰杠用来夹持铰刀柄部的方榫， 带动铰刀旋转的工具为铰 杠。常用的铰杠有普通铰杠和丁字铰杠。 固定式铰杠的方孔尺寸与柄长有一定规格。可调式铰杠的方孔尺 寸可以调节， 适用范围广泛。可调式铰杠的规格用长度表示， 使用时应 根据铰刀尺寸大小合理选用。 2 铰刀的研磨 新铰刀直径上一般留有 0.005～0.02mm 的研磨量，为保证铰孔精 度， 铰孔前， 应按工件的精度要求研磨铰刀直径。新铰刀的研磨可用研 铰刀在使用过程中易产生磨损， 通常也由钳工 具在钻床上进行。另外， 进行手工修磨。 2.1 选择油石 修磨高速钢和合金工具钢铰刀， 可选用 W14、 中硬 （ZY ） 或硬 （Y ） 氧 化铝油石； 修磨硬质合金铰刀， 可用碳化硅油石。 2.2 研磨方法 油石在使用前应在机油中浸泡一段时间。 将铰刀固定， 研磨后刀面 时， 油石与铰刀后刀面贴紧， 沿切削刃垂直方向轻轻推动油石， 注意不 能将油石沿切削刃方向推动， 以免由于油石磨出沟痕将刃口磨钝。当铰 刀前刀面需要研磨时，应将油石贴紧在前刀面上，沿齿槽方向轻轻推 动， 注意不要损坏刃口。 3 铰削余量 铰削余量是指上道工序 （钻孔或扩孔 ） 完成后， 孔径方向留下的加 工余量。一般根据孔径尺寸、 孔的精度、 表面粗糙度及材料的软硬和铰 刀类型等选取， 可参考下表 1。 表 1 铰削余量
铰孔质量的判别及其解决措施
铰孔质量的判别及其解决措施铰孔是半精加工基础上进行的一种精加工。
一般铰孔的尺寸公差等级可达IT8～IT7，表面粗糙度R。
值可达～。
在实际加工中，常见的铰孔质量问题有表面粗糙度和尺寸精度差，孔口呈喇叭状等。
现分析其产生原因和改进方法。
1 表面粗糙度差的原因及其对策铰削速度过大铰削用量各要素对铰孔的表面粗糙度均有影响，其中以铰削速度影响最大，如用高速钢铰刀铰孔，要获得较好的粗糙度µ；m，对中碳钢工件来说，铰削速度不应超过5m/min，因为此时不易产生积屑瘤，且速度也不高；而铰削铸铁时，因切屑断为粒状，不会形成积屑瘤，故速度可以提高到8～10m/min。
如果采用硬质合金铰刀，铰削速度可提高到90～130m/min，但应修整铰刀的某些角度，以避免出现打刀现象。
铰削余量不适当，进给量过大一般铰削余量为～，对于较大直径的孔，余量不能大于，否则表面粗糙度很差。
故余量过大时可采取粗铰和精铰分开，以保证技术要求。
余量过小，不能正常切削也会使表面粗糙度差。
铰孔的粗糙度Ra值随进给量的增加而增大，但进给量过小时，会导致径向摩擦力的增大，引起铰刀颤动，使孔的表面变粗糙。
所以，如用标准高速钢铰刀加工钢件，要得到表面粗糙度µ；m，则进给量不能超过r，对于铸铁件，可增加至r。
铰刀刀刃不锋利，刃带粗糙一般标准铰刀均未经研磨，影响铰孔的表面粗糙度，因此必须对新铰刀进行研磨。
研磨时要注意铰刀的切削部分与校准部分的交界处，因为内孔最后在这里成形，刀具的粗糙度也在该处被反映到铰孔的内壁。
所以研磨铰刀时，应特别注意用油石将该处轻轻地仔细研磨、抛光，使切削部分与校准部分的交接处圆滑过渡。
经研磨的铰刀，切削刃后刀面刃带粗糙度得到改善，切削部分与校准部分交界处的粗糙度也得到改善，实际上是改善了铰刀本身的粗糙度，故有利于改善铰孔的表面粗糙度。
铰孔时未使用润滑液或使用不当的润滑液铰孔时未用润滑液，则铰刀工作部分的后刀面与孔壁会发生干摩擦，使孔的表面粗糙度差。
解析硬质合金铰刀铰孔无规则收缩_龚小冬
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冷加工
（ 收稿日期：&))-)’&- ）
（ 广东! "#$%%% ） ! 李苏营
更大的进给速度以及防止断续切削时切削刃的破坏。 （ & ） 为了避免振动和切断面不平，将刀具磨成如图 % 所示的形状。这样在切削时，刀刃是逐渐切入工件的， 因此受力平稳、连续性好；同时由于刀刃的受力情况如 图 & 所示，沿工件的轴向分力 +% 与 +& 因大小相等方向 相反而相互抵消，因此不会出现普通切断刀易产生振动 的现象。
############################################ !" 解决的办法
针对主要原因，在铰刀加工工艺上采取措施： （ % ） 刀体材料选用 16370，使其焊刀片后仍保持一 定的硬度。 （ & ） 铰刀设计上尽量选用较薄的刀片，刀齿稍浅， 齿槽角度稍小，使齿背尽量加厚，且铰刀外径按孔的最 大极限尺寸设计。焊刀片时，铜焊尽量焊薄焊实在。 （ + ） 铰刀加工工艺在粗磨刀齿外圆时，留精磨量 )" %( 2 )" &,,，然后工具磨用死支片支撑前刀面，粗磨 后角为 %(* 2 %-* ，留圆柱刃带 )" (,, 左右 （ 每齿刃带 宽窄必须一致，否则容易产生跳动误差） 。刃带太窄不 便测量，刃带太宽又不易消除 “ 让刀” 。精磨外圆到最 后尺寸接近时千万不能急，多光整一会，就能避免 塌 陷，第三点是主要环节。 我们用前面所提到的前导向细长杆复合铰刀，试加 工几件，到生产线试用后，效果很好，孔的尺寸与铰刀 的外径完全吻合，孔的圆度和表面粗糙度质量都大幅提 高。我们将所有的硬质合金铰刀都按此加工，取得了同 样的效果。现在，我厂的硬质合金铰刀不再为尺寸和铰 孔质量而烦恼，节省了大量调刀时间、研磨工作和刀具 损耗，为工厂生产经营做出了不可磨灭的贡献。愿我们 的努力也能为我国的机械加工业进步有所帮助。
铰孔工艺过程中的质量控制
铰孔工艺过程中的质量控制•发动机零部件加工中有很多装配精密孔，不仅形位公差要求严，而且表面粗糙度要求高。
为了满足图样要求及保证产品质量，很多精密孔的加工均采用铰孔工艺。
然而在加工过程中仍然会因为刀具制造以及设备精度等因素的影响，造成诸多加工不良现象。
•现针对我公司某种机型发动机零部件加工过程中出现的问题，探讨铰孔的质量控制过程。
一、铰孔加工工艺铰孔是扩大一个已经存在的孔、用铰刀从工件原有孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小其表面粗糙度值。
由于铰刀一般齿数较多（4～12个），导向性好，心部直径大，刀具的刚性好，加工余量小，切削的厚度较薄，因此，加工精度可达IT7～IT9级，表面粗糙度值一般可达R a=0.4～1.6μm。
铰孔为精加工孔常用的手段之一。
直径在100mm以内的孔可采用铰孔。
在加工中心上铰孔时，一般采用的工艺为：钻（或扩）孔→铰孔。
对于直径＜12mm的孔，由于铰刀本身刚性稍差，因此采用的工艺为：点钻→钻（或扩）孔→铰孔，以保证孔的直线度和同轴度。
二、铰刀结构参数及选用原则铰刀种类很多，根据使用方式可分为手用铰刀和机用铰刀。
目前设备工艺水平先进，加工效率高，大多数采用加工中心铰孔。
机用铰刀常用材质有高速钢和硬质合金，高速钢铰刀一般为整体式，硬质合金铰刀一般为焊接式。
铰刀由工作部分、颈部和柄部组成（见图1）。
工作部分包括切削部分和修光部分，切削部分呈锥形，担负主要的切削工作；修光部分用于校准孔径、修光孔壁和导向。
为减小修光部分与已加工孔壁的摩擦，并防止孔径扩大，修光部分的后端应加工成倒锥形状，其倒锥量为（0.005～0.006mm）/100mm。
铰刀主要参数及设计经验介绍如下：1、前角γo由于铰孔余量很小，背吃刀量很小，切屑与前刀面接触长度很短，因此铰刀前角作用不是主要因素。
为了便于制造，前角一般取0°～5°。
2、后角αo铰刀是定尺寸刀具，为了使铰刀重磨后直径尺寸变化不大，取较小的后角（一般为6°～8°），高速钢铰刀切削部分的刀齿刃磨后应锋利不留刃带，校准部分刀齿则须留有0.05～0.30mm宽的刃带（b a），以起修光和导向作用，也便于铰刀制造和检验。
铰孔加工的质量分析与控制(上)
主偏 角主 要是根 据不 同的加 工 材料 和铰刀 的类
型来 加以选 择 。对 于手用 铰刀 ．一般 取 １～２ ，可 。 。
及在 铰 削过 程 中被 加 工 孔 的扩 张 量或 收缩 量决 定
的。即 由被 加 工孔 的实际 尺寸 与铰 刀实际 尺寸之 差 决定 的 ，同 时也 应 考 虑 铰 刀 要 留 出足 够 的 刃磨 次 数 。一般情 况下 是被加 工孔 的实 际 尺寸 大 于铰刀实
４ 前 角 ．
ห้องสมุดไป่ตู้
如用 硬 质 合 金 铰 刀 铰 钢 质 材 料孔 时 ，孔 径 上 偏 差 ＋０ ０ ｍｍ 和孔径 下偏 差 一０ ０ ５ ｍ，这 就是 铰刀 ．１ ．０ ｒ ａ
由于铰削 的余 量 较小 ，切 削仅 在 刀 尖 处 进行 ， 直径的 上偏差 和下 偏差 。铰铸 铁孔 时 ，孔径 上偏差 与 刀齿 的前倾 面很 少 接触 ，故前 角 可 以为零 ，但 是
使导 向在 端 部 起 始 处有 ４ 。 棱 ；对 于 机 用 铰 刀 ， ５倒
主偏角 ， 的选 择 与 被 铰 削材 料 有 关 。 根据 不 同的
加工 材料 以及 所 铰孔 系 、通 孔或 盲 孔等情 况对 主偏
角来 说 ，亦有 所 区 别 。 当铰 削 铸 铁 时 ，选 取 ３ 一 。
可 通过 试铰 ，按实 际情况 修正 铰 刀直径 或采取 其他 技术 措施 。
巍攮Ｉ＾ （ 挎蕊 Ｉ） ２ ０ ０２年 第 １ 勰
铰 刀 的后 角 大 ，虽 然可 以提 高切 削刃 的锐利程 度 ，但却 降低 了刀齿强度 ，在切 削过程 中容 易产生
・１ ・ ３
维普资讯
一
大时，比较多的切屑积聚在槽 内，往往将刀齿刃 口 挤崩 ，切 屑 随 着 铰 刀 转 动 时 ，也 会 刮 伤 已加 工 表
铰孔加工常见的问题及解决措施
序号
问题
解决措施
1
孔径变大
（1）减小铰刀直径
（2）铰刀的中心没有对准工件的中心，提高铰刀与铰孔的同轴度
（3）铰刀径向跳动过大，好的径向跳动是铰削成功的关键
（4）铰刀的柄部存在碰撞划痕
（5）使用套管、套筒时，锥柄部应该保持干净，无杂物
（6）出现积屑瘤，使用合适的切削液，调整切削条件
7
铰刀的柄部破损
（1）柄部的硬度是否足够，太低可能会导致疲劳或变形；太高可能会破损
（2）检查刀柄与套管的配合是否不良，不要使用有缺陷的刀柄
8
寿命较短
（1）提高铰刀的刃部硬度
（2）铰刀的刃部采用高级材料
（3）检查切削液
（4）采用软氮化等表面处理
（5）将直刃改为螺旋刃
（6）综合检查影响铰刀加工精度的各因素
（8）确定铰刀倒锥与被加工材料是否匹配
（9）适当增大刃带宽和刃背宽
5
孔的加工精度较差
（1）铰刀退刀时，应向同一方向旋转的同时拔出，绝不可反转
（2）降低转速
（3）增加刃数
（4）适当扩大刃带宽增强导向性能和挤压效果
（5）通过表面处理增加润滑性
（6）选择合适的切削液
6
铰刀出现折断、烧伤
（1）导孔在铰削前存在缺陷，比如说导孔直线度较差
（4）调整导孔与铰刀的同轴度
（5）确保铰削余量均匀
4
孔的精加工面表面粗糙度较差
（1）铰刀切入部的表面粗糙度太差
（2）降低转速
（3）确保铰削余量正确。太大或太小都会导致表面粗糙度变差
（4）确定铰刀的容屑槽足够，避免切屑的堵塞
（5）增大铰刀切入部的后角
（6）切入部及刃带面有无熔着物
铰刀铰孔注意事项
用铰刀对已粗加工半精加工过的孔进行精加工称为铰孔。
1、铰刀的特点：刀刃数量多（6~12个），导向性能好，刃具精度高，刚性好。
2、铰孔精度：铰削余量小，起修光孔避的作用，公差等级一般可达IT9~IT7，表面粗糙度可达Rα3.2~R0.8μm。
3、适用范围：铰孔一般是在钻扩孔之后进行的，对精度要求高的孔应分为粗铰、精铰二步来完成，分手铰和机铰二种。
二、铰孔的工具1、铰手（铰杠）：铰手是手工铰孔时夹持铰刀的工具，用它带动铰刀旋转，常用的是活络式铰手。
2、铰刀的种类：①、按其使用方法可分为手铰刀和机铰刀（图6-24）手铰刀多用于手工铰孔，其柄部为直径，工作部分较长。
机铰刀多为锥柄，安装在钻床上进行铰孔。
图6.24 铰刀 a）、手铰刀 b）、机铰刀②、按其形状可分为圆柱形铰刀和圆锥形铰刀（图6.25）。
圆柱形铰刀按直径尺寸可分为固定式和可调节式（直径在一定范围内可用螺母调节）。
可调节式铰刀主要用在装配和修理时铰削非标准尺寸的通孔（图6.26）。
圆锥铰刀用来铰圆锥孔，其锥度为1：50（即在50mm长度内，铰刀两端直径差为1mm），使铰削的圆锥孔与锥销紧密配合。
常见的。
图6.27 螺旋铰刀螺旋铰刀有左旋也有右旋，多用于铰有缺口或带槽的孔，其特点是在铰削时刀刃不被槽边钩住，而且切削平稳。
三、铰孔方法1、铰削余量：铰孔前所留的铰削余量是否合适，直接影响到铰孔后的精度和粗糙度。
余量过大，铰削时吃刀太深，孔壁不光，而且铰刀容易磨损。
余量太小，上道工序留下的刀痕不易铰去，达不到铰孔的要求，一般情况下，铰削余量的可见表6.2。
表6.2 铰孔余量mm注：二次铰时，粗铰余量可取一次铰余量的较小值通常对于IT9~IT8级的孔可一次性铰出，对IT7级以上的孔应分两次铰出（粗铰和精铰），对于孔径大于20mm的孔，可先钻孔，再扩孔，然后再进行铰孔。
(完整版)铰孔方法
铰孔工艺及方法一、铰孔简介1、铰孔是对已经粗加工的孔进行精加工的一种方法。
2、主要目的：纠正上一道工序残留的变形、刀痕，提高孔的精度，多用于紧配螺栓装配前对螺栓孔的修整。
3、铰孔后的精度一般应该达到IT9～IT7级，不应该低于车床加工后的精度。
4、铰刀的种类：手用和机用。
机用较少使用，船厂多数使用手用铰刀，包括：整体式铰刀、手用可调式圆柱铰刀、整体式圆锥铰刀。
目前8200HP轴系、舵系安装中多使用的为手用可调式圆柱铰刀。
二、铰孔时余量的选择1、铰孔时应考虑孔的直径的大小、材料软硬、尺寸精度要求、表面粗糙度、铰刀类型。
2、铰削余量太大，铰孔不光，铰刀磨损很快。
铰削余量太小，无法达到铰孔目的，影响铰孔质量。
3、余量选择孔径小于5mm，余量10到20丝；孔径5到20mm，余量20到30丝；孔径21到32mm，余量30丝；33到50mm，余量半毫米；大于50的孔径，大多留有1毫米以上余量。
像8200HP的齿轮箱底座孔的铰配中，钻孔后的铰配余量在半毫米。
三、铰孔时需要用到切削液1、切削液目的：清除切屑和降低温度，提高孔的光洁度。
2、钢质材料：一般的乳化液；铰孔要求较高时可用机油或液压油。
3、铸铁材料：不用。
煤油可能会引起孔径缩小。
4、铜：一般乳化液稍微稀释。
5、铝：煤油。
四、铰孔具体操作1、准备：（1）孔径测量：卡尺测量孔径，根据铰削余量与精度要求选择合适尺寸的铰刀，一般选用可调式铰刀。
（2）工具：铰刀、手电、破布、扳手（用于转动铰刀或调节铰刀进给量，并根据铰刀后柄合理选择）、切削液、毛刷。
也可以在铰孔前根据所铰孔的位置及立体空间，自行制作扳手，方便操作便于保证精度。
2、方法：（1）调节铰刀：刀体前端靠近刀头部位螺母松开，调节刀体后端朝向刀柄位置螺母，增大或减小进给量。
刀体越靠近刀头位置，进给量越大。
可以边调节边插进孔内进行试验，以铰刀刀体插入孔内大约一半位置为最理想。
进给量调节好后锁紧上下螺母。
一般情况下，每次的进给量逐步减小，最后一刀完成后可达到铰孔的光洁度和精度要求。
铰刀在铰孔加工问题产生的原因及解决办法一览表
铰刀在铰孔加工问题产生的原因及解决办法一览表本文详细讲述了铰孔加工过程中产生问题的现象。
如，孔径增大，误差大。
出现上述现象的原因有可能是铰刀外径尺寸设计值偏大或铰刀刃口有毛刺；切削速度过高；进给量不当或加工余量过大；铰刀主偏角过大；铰刀弯曲；铰刀刃口上粘附着切屑瘤；刃磨时铰刀刃口摆差超差；切削液选择不合适；安装铰刀时锥柄表面油污未擦干净或锥面有磕碰伤；锥柄的扁尾偏位装入机床主轴后锥柄圆锥干涉；主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏；铰刀浮动不灵活；与工件不同轴；手铰孔时两手用力不均匀，使铰刀左右晃动。
并详细分析了解决了上述问题的方法。
具体各种铰刀铰孔加工过程中产生的现象及解决方法详见下表1——1。
表1——1 绞刀铰孔加工问题产生的原因及解决办法问题现象问题原因解决办法孔径增大，误差大 1、铰刀外径尺寸设计值偏大或铰刀刃口有毛刺2、切削速度过高3、进给量不当或加工余量过大4、铰刀主偏角过大5、铰刀弯曲6、铰刀刃口上粘附着切屑瘤7、刃磨时铰刀刃口摆差超差8、切削液选择不合适9、安装铰刀时锥柄表面油污未擦干净或锥面有磕碰伤10、锥柄的扁尾偏位装入机床主轴后锥柄圆锥干涉11、主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏12、铰刀浮动不灵活13、与工件不同轴14、手铰孔时两手用力不均匀，使铰刀左右晃动1、根据具体情况适当减小铰刀外径2、降低切削速度3、适当调整进给量或减少加工余量4、适当减小主偏角5、校直或报废弯曲的不能用的铰刀6、用油石仔细修整到合格7、控制摆差在允许的范围内8、选择冷却性能较好的切削液9、安装铰刀前必须将铰刀锥柄及机床主轴锥孔内部油污擦净，锥面有磕碰处用油石修光10、修磨铰刀扁尾11、调整或更换主轴轴承12、重新调整浮动卡头13、并调整同轴度14、注意正确操作孔径缩小 1、铰刀外径尺寸设计值偏小2、切削速度过低3、进给量过大4、铰刀主偏角过小5、切削液选择不合适6、刃磨时铰刀磨损部分未磨掉，弹性恢复使孔径缩小7、铰钢件时，余量太大或铰刀不锋利，易产生弹性恢复，使孔径缩小8、内孔不圆，孔径不合格1、更换铰刀外径尺寸2、适当提高切削速度3、适当降低进给量4、适当增大主偏角5、选择润滑性能好的油性切削液6、定期互换铰刀，正确刃磨铰刀切削部分7、设计铰刀尺寸时，应考虑上述因素，或根据实际情况取值；8、作试验性切削，取合适余量，将铰刀磨锋利铰出的内孔不圆 1、铰刀过长，刚性不足，铰削时产生振动2、铰刀主偏角过小3、铰刀刃带窄4、铰孔余量偏5、内孔表面有缺口、交叉孔6、孔表面有砂眼、气孔7、主轴轴承松动，无导向套，或铰刀与导向套配合间隙过大8、由于薄壁工件装夹过紧，卸下后工件变形1、刚性不足的铰刀可采用不等分齿距的铰刀，铰刀的安装应采用刚性联接2、增大主偏角3、选用合格铰刀4、控制预加工工序的孔位置公差5、采用不等齿距铰刀，采用较长、较精密的导向套6、选用合格毛坯7、采用等齿距铰刀铰削较精密的孔时，应对机床主轴间隙进行调整，导向套的配合间隙应要求较高8、采用恰当的夹紧方法，减小夹紧力孔的内表面有明显的棱面 1、铰孔余量过大2、铰刀切削部分后角过大3、铰刀刃带过宽4、工件表面有气孔、砂眼5、主轴摆差过大1、减小铰孔余量2、减小切削部分后角3、修磨刃带宽度4、选择合格毛坯5、调整机床主轴内孔表面粗糙度值高 1、切削速度过高2、切削液选择不合适3、铰刀主偏角过大，铰刀刃口不在同一圆周上4、铰孔余量太大5、铰孔余量不均匀或太小，局部表面未铰到6、铰刀切削部分摆差超差、刃口不锋利，表面粗糙7、铰刀刃带过宽8、铰孔时排屑不畅9、铰刀过度磨损10、铰刀碰伤，刃口留有毛刺或崩刃11、刃口有积屑瘤12、由于材料关系，不适用于零度前角或负前角铰刀1、降低切削速度2、根据加工材料选择切削液3、适当减小主偏角，正确刃磨铰刀刃口4、适当减小铰孔余量5、提高铰孔前底孔位置精度与质量或增加铰孔余量6、选用合格铰刀7、修磨刃带宽度8、根据具体情况减少铰刀齿数，加大容屑槽空间或采用带刃倾角的铰刀，使排屑顺利9、定期更换铰刀，刃磨时把磨削区磨去10、铰刀在刃磨、使用及运输过程中，应采取保护措施，避免碰伤11、对已碰伤的铰刀，应用特细的油石将碰伤的铰刀修好，或更换铰刀12、用油石修整到合格，采用前角5°～10°的铰刀铰刀的使用寿命低 1、铰刀材料不合适2、铰刀在刃磨时烧伤3、切削液选择不合适，切削液未能顺利地流动切削处4、铰刀刃磨后表面粗糙度值太高1、根据加工材料选择铰刀材料，可采用硬质合金铰刀或涂层铰刀2、严格控制刃磨切削用量，避免烧伤3、经常根据加工材料正确选择切削液4、经常清除切屑槽内的切屑，用足够压力的切削液，经过精磨或研磨达到要求铰出的孔位置精度超差 1、定期更换导向套2、加长导向套，提高导向套与铰刀间隙的配合精度3、及时维修机床4、调整主轴轴承间隙1、定期更换导向套2、加长导向套，提高导向套与铰刀间隙的配合精度3、及时维修机床4、调整主轴轴承间隙铰刀刀齿崩刃 1、铰孔余量过大2、工件材料硬度过高3、切削刃摆差过大，切削负荷不均匀4、铰刀主偏角太小，使切削宽度增大5、铰深孔或盲孔时，切屑太多，又未及时清除6、刃磨时刀齿已磨裂1、修改预加工的孔径尺寸2、降低材料硬度或改用负前角铰刀或硬质合金铰刀3、控制摆差在合格范围内4、加大主偏角5、注意及时清除切屑或采用带刃倾角铰刀6、注意刃磨质量铰刀柄部折断 1、铰孔余量过大2、铰锥孔时，粗精铰削余量分配及切削用量选择不合适3、铰刀刀齿容屑空间小，切屑堵塞1、修改预加工的孔径尺寸2、修改余量分配，合理选择切削用量3、减少铰刀齿数，加大容屑空间或将刀齿间隙磨去一齿。
铰孔质量问题的分析及其对策
质 量 问 题 分述 其 产生 原 因 ， 提 出改 进 方 法 ： 并
ｌ 喇叭 状 孔 的起 因及 解 决措 施
般 标 准 铰 刀 均 未 经 研 磨 ，影 响 铰 孔 的表 面 粗 糙 度 ，因
此 必 须 对 新 铰 刀 进 行 研 磨 。研 磨 时 要 注 意铰 刀 的切 削部 分 与
少孔的喇叭形 。 ２ 表 面 粗 糙 度 差 的 原 因及 其 改 进 方 法
２ １ 铰 削 余 量 不 适 当 ， 给 量 过 大 ． 进
一
般铰削余量为 ０ １ ０ ２ｍ ． ～ ． ５ ｍ，对 于 ｍ， 则 表 面 粗糙 度 会 很差 。 故 余 量 过 大 时 ．ｍ 否 可采用粗铰和精铰分开 ， 以保 证 技 术要 求 。余 量 过 小 ， 能 正 不 常 切 削 ， 会 使 表 面 粗 糙 度变 差 。 也 铰 孔 的粗 糙 度 Ｒ 值 随进 给 量 的 增 加 而 增 大 ，但 进 给 量 ａ 过 小 时 ， 导 致 径 向摩 擦 力 的增 大 ， 起 铰 刀 颤 动 ， 会 引 使孔 的 表 面粗 糙 度增 大 。 所 以 如 用标 准 高 速 钢 铰 刀 加工 钢 件 ，要 得 到 表 面粗 糙 度 Ｒ ０ ６ １ 则 进 给量 不 能 超 过 ０ ５ ｍ／ ， 于铸 ａ ． ３ ｍ， ｘ ． ｍ ｒ对
带 粗 糙 度得 到 了改 善 ，切 削 部 分 与 校 准 部 分 交 界处 的粗 糙 度 也 得 到 改 善 ，实 际 上 是 改 善 了 铰 刀 本 身 的 粗 糙 度 ，故 有 利 于
改 善 铰 孔 的表 面 粗 糙 度 。 ２ ４ 铰 刀 反 转 退 出 时会 使 表 面 粗 糙 度 变差 ． 铰 刀反 转 退 出 时 ， 切 屑 挤 压 铰 刀 。 划 伤孔 壁 ， 以铰 因 而 所 完 后 ，应 把 铰刀 从 孔 内 沿进 给 方 向 拉 出孔 外 ，对 柄 部 直 径 大 于 工 件 部 分 的铰 刀 ， 保 持 与 切 削 时 相 同 转 向 退 出 。 应 ２ ５ 铰 孔 时 未 使 用 润 滑 液 或 使 用 不 当 的润 滑 液 ． 铰 孔 时 未 用 润 滑 液 ，则 铰 刀 工 作 部 分 的 后 刀 面 与 孔 壁 会 发生干摩擦 ， 使孔 的 表 面 粗 糙 度变 差 。同样 ， 用 不 适 当 的润 使 滑液 ， 不但 不 能 改善 摩 擦 情 况 ， 而 会 使 摩 擦 加 剧 ， 响 表 面 反 影
铰孔加工常见问题及解决方案
铰孔加工常见问题及解决方案在铰孔加工过程中，经常出现孔径超差、内孔表面粗糙度值高等诸多问题。
1常见问题1.1孔径增大，误差大铰刀外径尺寸设计值偏大或铰刀刃口有毛刺；切削速度过高；进给量不当或加工余量过大；铰刀主偏角过大；铰刀弯曲；铰刀刃口上粘附着切屑瘤；刃磨时铰刀刃口摆差超差；切削液选择不合适；安装铰刀时锥柄表面油污未擦干净或锥面有磕碰伤；锥柄的扁尾偏位装入机床主轴后锥柄圆锥干涉；主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏；铰刀浮动不灵活；与工件不同轴；手铰孔时两手用力不均匀，使铰刀左右晃动。
1.2孔径缩小铰刀外径尺寸设计值偏小；切削速度过低；进给量过大；铰刀主偏角过小；切削液选择不合适；刃磨时铰刀磨损部分未磨掉，弹性恢复使孔径缩小；铰钢件时，余量太大或铰刀不锋利，易产生弹性恢复，使孔径缩小；内孔不圆，孔径不合格。
1.3铰出的内孔不圆铰刀过长，刚性不足，铰削时产生振动；铰刀主偏角过小；铰刀刃带窄；铰孔余量偏；内孔表面有缺口、交叉孔；孔表面有砂眼、气孔；主轴轴承松动，无导向套，或铰刀与导向套配合间隙过大；由于薄壁工件装夹过紧，卸下后工件变形。
1.4孔的内表面有明显的棱面铰孔余量过大；铰刀切削部分后角过大；铰刀刃带过宽；工件表面有气孔、砂眼；主轴摆差过大。
1.5内孔表面粗糙度值高切削速度过高；切削液选择不合适；铰刀主偏角过大，铰刀刃口不在同一圆周上；铰孔余量太大；铰孔余量不均匀或太小，局部表面未铰到；铰刀切削部分摆差超差、刃口不锋利，表面粗糙；铰刀刃带过宽；铰孔时排屑不畅；铰刀过度磨损；铰刀碰伤，刃口留有毛刺或崩刃；刃口有积屑瘤；由于材料关系，不适用于零度前角或负前角铰刀。
1.6铰刀的使用寿命低铰刀材料不合适；铰刀在刃磨时烧伤；切削液选择不合适，切削液未能顺利地流动切削处；铰刀刃磨后表面粗糙度值太高。
1.7铰出的孔位置精度超差导向套磨损；导向套底端距工件太远；导向套长度短、精度差；主轴轴承松动。
1.8铰刀刀齿崩刃铰孔余量过大；工件材料硬度过高；切削刃摆差过大，切削负荷不均匀；铰刀主偏角太小，使切削宽度增大；铰深孔或盲孔时，切屑太多，又未及时清除；刃磨时刀齿已磨裂。
铰刀设计原则及铰孔失效模式分析
铰刀设计原则及铰孔失效模式分析铰刀设计原则及铰孔失效模式分析在机械加工中，铰孔是用铰刀从工件切除微量金属层，以提高孔的尺寸精度和表面质量的加工方法，是普遍应用的孔的精加工方法之一。
因为铰刀的齿数较多，导向性能好，心部的直径大，刀具的刚性好，加工余量小，可以获得IT9-IT7级直径尺寸精度，内孔表面粗糙度可控制在Ra1.6~0.8mm之间甚至更好。
下面简述一下铰刀的基础知识:一、铰刀直径及公差的确定原则：在铰孔加工中，铰刀的直径与公差直接影响到被加工孔的尺寸精度、铰刀的制造成本与使用寿命。
确定铰刀的直径公差应考虑被加工孔的公差Δ、铰孔时的扩张量P或收缩量P1、铰刀使用所需的磨损备磨量H和铰刀本身的制造公差G，见下图所示。
以上计算方法可为按被加工孔的尺寸精度来设计或研磨铰刀提供参考。
为满足工艺要求，一般要先试铰，根据试铰情况来修正计算出的公差带，再确定铰刀实际尺寸及公差，投入使用。
但铰孔时还受机床主轴径向跳动、铰刀的安装偏差、铰刀各刀齿的径向跳动、冷却液、切削用量等因素的影响，使铰出孔的直径往往会“扩张”现象,此时铰刀的直径按下式确定:domax=dwmax-Pmax (1)；domin=dwmax-Pmax-G （2）；dof=dwmin-Pmin (3). 公式中do---铰刀直径(mm)；dw---工件孔径(mm) ；dof---铰刀报废尺寸（mm）；P---铰刀扩张量，一般选取0.003～0.02mm；G---铰刀的制造公差。
在铰削时，也会发生铰出的孔径小于铰刀校准部分实际直径，即产生孔的“收缩”现象，例如用很小的切削锥的铰刀加工薄壁的韧性材料或用硬质合金铰刀高速铰孔时，铰后孔因弹性恢复而缩小。
此时铰刀直径应按下式确定：domax=dwmax+P1min (4)；domin=dwmax-G （5）；dof=dwmin+P1max (6).公式中P1---孔径收缩量，一般选取0.005～0.02mm。
铰制孔用螺栓连接的主要失效形式
铰制孔用螺栓连接的主要失效形式
铰制孔用螺栓连接是一种常见的机械连接方式，但在使用过程中可能会出现失效。
主要失效形式包括以下几种：
1. 疲劳失效：由于铰制孔的存在，螺栓在受到交替载荷作用下容易发生疲劳失效。
这种失效形式通常表现为螺栓的断裂，主要是由于应力集中引起的。
2. 弯曲失效：当螺栓受到侧向载荷时，容易发生弯曲失效。
这种失效形式通常表现为螺栓的弯曲变形，导致连接松动或失效。
3. 摩擦磨损失效：由于铰制孔的存在，螺栓在受到振动或冲击载荷时容易发生摩擦磨损失效。
这种失效形式通常表现为螺栓表面磨损或磨蚀，导致连接松动或失效。
4. 腐蚀失效：当螺栓受到腐蚀介质的侵蚀时，容易发生腐蚀失效。
这种失效形式通常表现为螺栓表面腐蚀或腐蚀穿孔，导致连接松动或失效。
5. 过载失效：当螺栓受到超过其承载能力的载荷时，容易发生过载失效。
这种失效形式通常表现为螺栓的塑性变形或破坏，导致连接松动或失效。
以上是铰制孔用螺栓连接的主要失效形式，需要在设计和使用过程中加以注意和
避免。
对铰刀铰孔损坏的原因分析
为了便于测量铰刀 的直径 。 刀的齿数越多 ， 铰 刃带 的积 累宽度 也大。因此有利于孔壁降低表 面粗糙 度值 ， 刀的直径也不容 铰
（） １ 工件装夹要 正 ， 使操作 者在 铰孔 时 ， 对铰 刀的垂直 方
向有一个正确 的视觉 和标志。
收稿 日期 ：０ ９ １ － １ ２ ０ — ２ ０ 作者简介 ： 宁健 （ ９ ６ ）男 （ 黄 １ ７ 一 ， 壮族 ） 广西崇左人 ， ， 讲师 ， 广西大学在读 机械 工程硕士 ， 主要研究方 向数控加工技术 。
来排屑和冷却 。
２ 铰 削 加工 过程 中的操 作 要领
２１ 手 工 铰 孔 加 工 ．
（ ） 角。 由于铰削 的余 量较小 ， 削仅在刀 尖处进 行 ， ４前 切 与刀齿 的前倾 面很少接触 ， 故前 角可 以为零 ， 但在 铰削塑性 较 大 的材料 时 ， 为避免切 屑粘滞在 刀刃上 ， 角应 取大一些 。 前 手 工铰孔时 ， 铰刀受 加工孔 的引导 ， 在手 的扳动下进行 断 续 铰削。 由于通过 人手直接 扳动铰刀 ， 于 自由状 态 ， 处 稍有 不 慎， 铰刀就会左右摇摆 ， 将发 生崩 刃。同时 ， 铰刀 尚需作 周期 性 的停歇 ， 响加工孔 的表面粗糙度 。因此 ， 须严格遵 守手工 影 必
特别是铰 深孔 和切 削余 量大时 ， 因容屑槽被 切屑堵塞 ， 削液 切 流不进 去 ，致使铰 刀和工件 因产 生热量而变形 ，影响加工 质
量 。铰刀 的齿数一般都选用偶数 。 （ ）切削锥 角。主要是 根据不 同的加 工材料 和铰刀 的类 ３
型来 加 以选 择 。
几何参数及铰 削用量外 ， 可在铰 削过程 中 ， 用合理 的切削液 采
（ ） 刀直径 。它 是根据被 加工孔 的公称尺 寸和公差 以 １铰 及在铰削过程 中被加工孔 的扩张 量或收缩量决定 的。 （） ２ 铰刀 的齿数 。仅一 般而 言 ， 刀的齿数 愈多 ， Ｌ 铰 铰孑 的
铰孔质量的判别及其解决措施
铰孔质量的判别及其解决措施铰孔是半精加工基础上进行的一种精加工。
一般铰孔的尺寸公差等级可达IT8～IT7，表面粗糙度R。
值可达～。
在实际加工中，常见的铰孔质量问题有表面粗糙度和尺寸精度差，孔口呈喇叭状等。
现分析其产生原因和改进方法。
1 表面粗糙度差的原因及其对策铰削速度过大铰削用量各要素对铰孔的表面粗糙度均有影响，其中以铰削速度影响最大，如用高速钢铰刀铰孔，要获得较好的粗糙度µ；m，对中碳钢工件来说，铰削速度不应超过5m/min，因为此时不易产生积屑瘤，且速度也不高；而铰削铸铁时，因切屑断为粒状，不会形成积屑瘤，故速度可以提高到8～10m/min。
如果采用硬质合金铰刀，铰削速度可提高到90～130m/min，但应修整铰刀的某些角度，以避免出现打刀现象。
铰削余量不适当，进给量过大一般铰削余量为～，对于较大直径的孔，余量不能大于，否则表面粗糙度很差。
故余量过大时可采取粗铰和精铰分开，以保证技术要求。
余量过小，不能正常切削也会使表面粗糙度差。
铰孔的粗糙度Ra值随进给量的增加而增大，但进给量过小时，会导致径向摩擦力的增大，引起铰刀颤动，使孔的表面变粗糙。
所以，如用标准高速钢铰刀加工钢件，要得到表面粗糙度µ；m，则进给量不能超过r，对于铸铁件，可增加至r。
铰刀刀刃不锋利，刃带粗糙一般标准铰刀均未经研磨，影响铰孔的表面粗糙度，因此必须对新铰刀进行研磨。
研磨时要注意铰刀的切削部分与校准部分的交界处，因为内孔最后在这里成形，刀具的粗糙度也在该处被反映到铰孔的内壁。
所以研磨铰刀时，应特别注意用油石将该处轻轻地仔细研磨、抛光，使切削部分与校准部分的交接处圆滑过渡。
经研磨的铰刀，切削刃后刀面刃带粗糙度得到改善，切削部分与校准部分交界处的粗糙度也得到改善，实际上是改善了铰刀本身的粗糙度，故有利于改善铰孔的表面粗糙度。
铰孔时未使用润滑液或使用不当的润滑液铰孔时未用润滑液，则铰刀工作部分的后刀面与孔壁会发生干摩擦，使孔的表面粗糙度差。
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铰刀设计原则及铰孔失效模式分析
在机械加工中，铰孔是用铰刀从工件切除微量金属层，以提高孔的尺寸精度和表面质量的加工方法，是普遍应用的孔的精加工方法之一。
因为铰刀的齿数较多，导向性能好，心部的直径大，刀具的刚性好，加工余量小，可以获得IT9-IT7级直径尺寸精度，内孔表面粗糙度可控制在Ra1.6~0.8mm之间甚至更好。
下面简述一下铰刀的基础知识:
一、铰刀直径及公差的确定原则：
在铰孔加工中，铰刀的直径与公差直接影响到被加工孔的尺寸精度、铰刀的制造成本与使用寿命。
确定铰刀的直径公差应考虑被加工孔的公差Δ、铰孔时的扩张量P或收缩量P1、铰刀使用所需的磨损备磨量H和铰刀本身的制造公差G，见下图所示。
以上计算方法可为按被加工孔的尺寸精度来设计或研磨铰刀提供参考。
为满足工艺要求，一般要先试铰，根据试铰情况来修正计算出的公差带，再确定铰刀实际尺寸及公差，投入使用。
但铰孔时还受机床主轴径向跳动、铰刀的安装偏差、铰刀各刀齿的径向跳动、冷却液、切削用量等因素的影响，使铰出孔的直径往往会“扩张”现象,此时铰刀的直径按下式确定: domax=dwmax-Pmax (1)； domin=dwmax-Pmax-G （2）；dof=dwmin-Pmin (3).
公式中 do---铰刀直径(mm)； dw---工件孔径(mm) ； dof---铰刀报废尺寸（mm）； P---铰刀扩张量，一般选取0.003～0.02mm；G---铰刀的制造公差。
在铰削时，也会发生铰出的孔径小于铰刀校准部分实际直径，即产生孔的“收缩”现象，
例如用很小的切削锥的铰刀加工薄壁的韧性材料或用硬质合金铰刀高速铰孔时，铰后孔因弹性恢复而缩小。
此时铰刀直径应按下式确定：
domax=dwmax+P1min (4)； domin=dwmax-G （5）；dof=dwmin+P1max (6).
公式中P1---孔径收缩量，一般选取0.005～0.02mm。
铰刀磨损储备量H按下式确定：
铰孔后有扩张时 H=domin-dof=domin-dwmin-Pmin (7)；
铰孔后有收缩时 H=domin-dof=domin-dwmin-P1max (8)。
二、影响铰刀铰孔质量的主要因素：
（一）铰刀几何参数。
铰孔质量的好坏取决于铰刀本身的精度和表面粗糙度。
因此，铰刀几何参数的合理选择，决定了被铰孔加工质量的好坏。
1--是铰刀直径。
它是根据被加工孔的公称尺寸和公差以及在铰削过程中被加工孔的扩张量或收缩量决定的。
2--是铰刀的齿数。
一般，铰刀的齿数愈多，铰孔的精度就越高，表面粗糙度值就越低，同时，分布在每个切削刃上的负荷也就小，有利于减少铰刀的磨损。
但齿数增多后却降低了刀齿强度，减小了容屑槽。
在切削时，切屑就不容易排出。
特别是铰深孔和切削余量大时，因容屑槽被切屑堵塞，切削液流不进去，致使铰刀和工件因产生热量而变形，影响加工质量。
铰刀的齿数一般都选用偶数。
3--是切削锥角。
它主要是根据不同的加工材料和铰刀的类型来加以选择。
4--是前角。
由于铰削的余量较小，切削仅在刀尖处进行，与刀齿的前倾面很少接触，故前角可以为零，但在铰削塑性较大的材料时，为避免切屑粘滞在刀刃上，前角应取大一些。
5--是后角。
铰刀的后角大，虽然可以提高切削刃的锐利程度，却降低了刀齿强度，在切削过程中容易产生震动和磨损，铰刀直径也随之减小，使铰孔直径达不到要求。
6--是刃带宽度。
它主要是引导铰刀方向和光整孔壁，同时也为了便于测量铰刀的直径。
铰刀的齿数越多刃带的积累宽度也大。
因此有利于孔壁降低表面粗糙度值，铰刀的直径也不容易变小。
但铰刀刃带较宽或积累宽度值过大时，会增加摩擦力矩和切削热，对孔壁的挤压比较严重，容易将孔径涨大，一般选择铰刀的刃带不超过0.25mm。
7--是铰刀的倒锥量。
磨倒锥量是为了避免铰刀校准部分后面摩擦孔壁。
（二）铰削用量。
对铰孔而言，铰削用量是很重要的。
它对铰削过程中的摩擦切削力，
切削热以及切屑瘤的形成和加工精度、表面粗糙度都有极大的影响，因此一定要合理加以选择使用。
1--是铰削余量。
铰削余量不宜留得太大或太小。
因为铰削余量留得太小，铰削时不易校正上道工序残留的变形和去掉表面残留的缺陷，使铰孔质量达不到要求。
若所留的铰削余量太大，势必加大每一个刀齿的切削负荷，破坏了铰削过程中的稳定性，且增加了切削热，使铰刀的直径胀大，孔径也随之扩张，切屑的形成必然呈撕裂状态，造成加工表面粗糙。
2--是机铰的切削速度和进给量。
铰削速度和进给量要根据加工材料合理选择。
进给量不能选得太小，太小时切削厚度可能小于切削刀齿的小圆半径。
铰削余量、切削速度、进给量这三个要素是相互影响，当铰削余量较大时，切削速度，进给量就不能选得过高；反之，如果切削速度和进给量选取较小值时，则可适当提高切削速度。
当然，为了更好地控制铰孔加工质量，除了铰刀几何参数及铰削用量外，可在铰削过程中，采用合理的切削液来排屑和冷却。
三、铰孔失效模式分析及解决措施：
当然，在日常生产中出现加工质量问题是很难全面控制和预防的，只有从“人、机、料、法、环、测”全方位分析，找出问题的根本原因，一定会逐步解决。