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鉸刀

發(fā)布時(shí)間:2018-06-03 15:58:45

 

鉸刀(卷名:機(jī)械工程)具有一個(gè)或多個(gè)刀齒、用以切除已加工孔表面薄層金屬的旋轉(zhuǎn)刀具。
具有直刃或螺旋刃的旋轉(zhuǎn)精加工刀具,用于擴(kuò)孔或修孔,因切削量少其加工精度要求通常高于鉆頭?梢允謩(dòng)操作或安裝在鉆床上工作。 
用途
鉸刀具有一個(gè)或者多個(gè)刀齒,用以切除孔已加工表面薄金屬層的旋轉(zhuǎn)刀具。經(jīng)過絞刀加工后的孔可以獲得精確的尺寸和形狀。
鉸刀用于鉸削工件上已鉆削(或擴(kuò)孔)加工后的孔,主要是為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。
用來加工圓柱形孔的鉸刀比較常用。用來加工錐形孔的鉸刀是錐形鉸刀,比較少用。按使用情況來看有手用鉸刀和機(jī)用鉸刀,機(jī)用鉸刀又可分為直柄鉸刀和錐柄鉸刀。手用的則是直柄型的。

種類

鉸刀結(jié)構(gòu)大部分由工作部分及柄部組成。工作部分主要起切削和校準(zhǔn)功能,校準(zhǔn)處直徑有倒錐度。而柄部則用于被夾具夾持,有直柄和錐柄之分。
按不同的用途鉸刀可分許多種,因此關(guān)于鉸刀的標(biāo)準(zhǔn)也比較多,我們較常用的一些標(biāo)準(zhǔn)有GB/T1131手用鉸刀,GB/T1132直柄機(jī)用鉸刀,GB/T1139直柄莫氏圓錐鉸刀等等。
鉸刀
鉸刀按使用方式分為手用鉸刀和機(jī)用鉸刀;按鉸孔形狀分為圓柱鉸刀和圓錐鉸刀,(標(biāo)準(zhǔn)錐鉸刀有1:50錐度銷子鉸刀和莫氏錐度鉸刀兩種類型)。鉸刀的容屑槽方向,有直槽和螺旋槽。常用的材質(zhì)為高速鋼。硬質(zhì)合金鑲片。
手用鉸刀一般材質(zhì)為合金工具鋼(9SiCr),機(jī)用鉸刀材料為高速鋼(HSS),機(jī)用鉸刀分為直柄機(jī)用鉸刀和錐柄機(jī)用鉸刀
鉸刀精度有D4,H7,H8,H9等精度等級(jí)。
按鉸孔的形狀分圓柱形、圓錐形和階梯形3種;
安裝夾方法分帶柄式和套裝式兩種;
按齒槽的形狀分直槽和螺旋槽兩種。
鉸刀直徑公差直接影響被加工孔的尺寸精度、鉸刀制造成本和使用壽命。鉸孔時(shí),由于刀齒徑向跳動(dòng)以及鉸削用量和切削液等因素會(huì)使孔徑大于鉸刀直徑,稱為鉸孔“擴(kuò)張”;而由于刀刃鈍圓半徑擠壓孔壁,則會(huì)使孔產(chǎn)生恢復(fù)而縮小,稱為鉸孔“收縮”。一般“擴(kuò)張”和“收縮”的因素同時(shí)存在,最后結(jié)果應(yīng)由實(shí)驗(yàn)決定。經(jīng)驗(yàn)表明:用高速鋼鉸刀鉸孔一般發(fā)生擴(kuò)張,用硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔一般發(fā)生收縮,鉸削薄壁孔時(shí),也常發(fā)生收縮。
鉸刀的公稱直徑等于孔的公稱直徑。鉸刀的上下偏差則要考慮擴(kuò)張量、收縮量,并留出必要的磨損公差。
鉸刀的齒數(shù)及齒槽
鉸刀的齒數(shù)影響鉸孔精度、表面粗糙度、容屑空間和刀齒強(qiáng)度。其值一般按鉸刀直徑和工件材料確定。鉸刀直徑較大時(shí),可取較多齒數(shù);加工韌性材料時(shí),齒數(shù)應(yīng)取少些;加工脆性材料時(shí),齒數(shù)可取多些。為了便于測量鉸刀直徑,齒數(shù)應(yīng)取偶數(shù)。在常用直徑do=8~40mm范圍內(nèi),一般取齒數(shù) =4~8個(gè)。
鉸刀刀齒沿圓周可以等齒距分布,也可以不等齒距分布。為了便于制造,鉸刀一般按等齒距分布。
鉸刀的幾何角度
①主偏角
加工鋼等韌性材料一般取=15°;加工鑄鐵等脆性材料一般取=3°~5°;粗鉸和鉸盲孔時(shí)一般取=45°;手用鉸刀一般取=0.5°~1.5°。
②前角
鉸孔時(shí)一般余量很小,切屑很薄,切屑與前刀面接觸長度很短,故前角的影響不顯著。為了制造方便,一般取均=0°。加工韌性材料時(shí),為減小切屑變形,可取=5°~10°。
③后角
鉸刀系精加工刀具,為使其重磨后徑向尺寸不致變化太大,一般鉸刀后角取=6°~8°。
④刃傾角
一般鉸刀的刃傾角=0°。但刃傾角能使切削過程平穩(wěn),提高鉸孔質(zhì)量。在鉸削韌性較大的材料時(shí),可在鉸刀的切削部分磨出=15°~20°刃傾角,這樣可使鉸削時(shí)切屑向前排出,不致于劃傷已加工表面。在加工盲孔時(shí),可在這種帶刃傾角的鉸刀前端開出一較大的凹坑,以容納切屑。 

問題解決措施

孔徑增大,誤差大
鉸刀外徑尺寸設(shè)計(jì)值偏大或鉸刀刃口有毛刺;切削速度過高;進(jìn)給量不當(dāng)或加工余量過大;鉸刀主偏角過大;鉸刀彎曲;鉸刀刃口上粘附著切屑瘤;刃磨時(shí)鉸刀刃口擺差超差;切削液選擇不合適;安裝鉸刀時(shí)錐柄表面油污未擦干凈或錐面有磕碰傷;錐柄的扁尾偏位裝入機(jī)床主軸后錐柄圓錐干涉;主軸彎曲或主軸軸承過松或損壞;鉸刀浮動(dòng)不靈活;與工件不同軸;手鉸孔時(shí)兩手用力不均勻,使鉸刀左右晃動(dòng)。
根據(jù)具體情況適當(dāng)減小鉸刀外徑;降低切削速度;適當(dāng)調(diào)整進(jìn)給量或減少加工余量;適當(dāng)減小主偏角;校直或報(bào)廢彎曲的不能用的鉸刀;用油石仔細(xì)修整到合格;控制擺差在允許的范圍內(nèi);選擇冷卻性能較好的切削液;安裝鉸刀前必須將鉸刀錐柄及機(jī)床主軸錐孔內(nèi)部油污擦凈,錐面有磕碰處用油石修光;修磨鉸刀扁尾;調(diào)整或更換主軸軸承;重新調(diào)整浮動(dòng)卡頭,并調(diào)整同軸度;注意正確操作。
孔徑縮小
鉸刀外徑尺寸設(shè)計(jì)值偏;切削速度過低;進(jìn)給量過大;鉸刀主偏角過;切削液選擇不合適;刃磨時(shí)鉸刀磨損部分未磨掉,彈性恢復(fù)使孔徑縮;鉸鋼件時(shí),余量太大或鉸刀不鋒利,易產(chǎn)生彈性恢復(fù),使孔徑縮。粌(nèi)孔不圓,孔徑不合格。
更換鉸刀外徑尺寸;適當(dāng)提高切削速度;適當(dāng)降低進(jìn)給量;適當(dāng)增大主偏角;選擇潤滑性能好的油性切削液;定期互換鉸刀,正確刃磨鉸刀切削部分;設(shè)計(jì)鉸刀尺寸時(shí),應(yīng)考慮上述因素,或根據(jù)實(shí)際情況取值;作試驗(yàn)性切削,取合適余量,將鉸刀磨鋒利。
鉸出的內(nèi)孔不圓
鉸刀過長,剛性不足,鉸削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng);鉸刀主偏角過;鉸刀刃帶窄;鉸孔余量偏;內(nèi)孔表面有缺口、交叉孔;孔表面有砂眼、氣孔;主軸軸承松動(dòng),無導(dǎo)向套,或鉸刀與導(dǎo)向套配合間隙過大;由于薄壁工件裝夾過緊,卸下后工件變形。鉸孔余量過大;鉸刀切削部分后角過大;鉸刀刃帶過寬;工件表面有氣孔、砂眼;主軸擺差過大。
剛性不足的鉸刀可采用不等分齒距的鉸刀,鉸刀的安裝應(yīng)采用剛性聯(lián)接,增大主偏角;選用合格鉸刀,控制預(yù)加工工序的孔位置公差;采用不等齒距鉸刀,采用較長、較精密的導(dǎo)向套;選用合格毛坯;采用等齒距鉸刀鉸削較精密的孔時(shí),應(yīng)對機(jī)床主軸間隙進(jìn)行調(diào)整,導(dǎo)向套的配合間隙應(yīng)要求較高;采用恰當(dāng)?shù)膴A緊方法,減小夾緊力。
內(nèi)孔表面粗糙度值高
切削速度過高;切削液選擇不合適;鉸刀主偏角過大,鉸刀刃口不在同一圓周上;鉸孔余量太大;鉸孔余量不均勻或太小,局部表面未鉸到;鉸刀切削部分?jǐn)[差超差、刃口不鋒利,表面粗糙;鉸刀刃帶過寬;鉸孔時(shí)排屑不暢;鉸刀過度磨損;鉸刀碰傷,刃口留有毛刺或崩刃;刃口有積屑瘤;由于材料關(guān)系,不適用于零度前角或負(fù)前角鉸刀。
降低切削速度;根據(jù)加工材料選擇切削液;適當(dāng)減小主偏角,正確刃磨鉸刀刃口;適當(dāng)減小鉸孔余量;提高鉸孔前底孔位置精度與質(zhì)量或增加鉸孔余量;選用合格鉸刀;修磨刃帶寬度;根據(jù)具體情況減少鉸刀齒數(shù),加大容屑槽空間或采用帶刃傾角的鉸刀,使排屑順利;定期更換鉸刀,刃磨時(shí)把磨削區(qū)磨去;鉸刀在刃磨、使用及運(yùn)輸過程中,應(yīng)采取保護(hù)措施,避免碰傷;對已碰傷的鉸刀,應(yīng)用特細(xì)的油石將碰傷的鉸刀修好,或更換鉸刀;用油石修整到合格,采用前角5°~10°的鉸刀。
鉸刀的使用壽命低
鉸刀材料不合適;鉸刀在刃磨時(shí)燒傷;切削液選擇不合適,切削液未能順利地流動(dòng)切削處;鉸刀刃磨后表面粗糙度值太高。
根據(jù)加工材料選擇鉸刀材料,可采用硬質(zhì)合金鉸刀或涂層鉸刀;嚴(yán)格控制刃磨切削用量,避免燒傷;經(jīng)常根據(jù)加工材料正確選擇切削液;經(jīng)常清除切屑槽內(nèi)的切屑,用足夠壓力的切削液,經(jīng)過精磨或研磨達(dá)到要求。
鉸出的孔位置精度超差
導(dǎo)向套磨損;導(dǎo)向套底端距工件太遠(yuǎn);導(dǎo)向套長度短、精度差;主軸軸承松動(dòng)。
定期更換導(dǎo)向套;加長導(dǎo)向套,提高導(dǎo)向套與鉸刀間隙的配合精度;及時(shí)維修機(jī)床、調(diào)整主軸軸承間隙。
鉸刀刀齒崩刃
鉸孔余量過大;工件材料硬度過高;切削刃擺差過大,切削負(fù)荷不均勻;鉸刀主偏角太小,使切削寬度增大;鉸深孔或盲孔時(shí),切屑太多,又未及時(shí)清除;刃磨時(shí)刀齒已磨裂。
修改預(yù)加工的孔徑尺寸;降低材料硬度或改用負(fù)前角鉸刀或硬質(zhì)合金鉸刀;控制擺差在合格范圍內(nèi);加大主偏角;注意及時(shí)清除切屑或采用帶刃傾角鉸刀;注意刃磨質(zhì)量。
鉸刀柄部折斷
鉸孔余量過大;鉸錐孔時(shí),粗精鉸削余量分配及切削用量選擇不合適;鉸刀刀齒容屑空間小,切屑堵塞。
修改預(yù)加工的孔徑尺寸;修改余量分配,合理選擇切削用量;減少鉸刀齒數(shù),加大容屑空間或?qū)⒌洱X間隙磨去一齒。
鉸孔后孔的中心線不直
鉸孔前的鉆孔偏斜,特別是孔徑較小時(shí),由于鉸刀剛性較差,不能糾正原有的彎曲度;鉸刀主偏角過大;導(dǎo)向不良,使鉸刀在鉸削中易偏離方向;切削部分倒錐過大;鉸刀在斷續(xù)孔中部間隙處位移;手鉸孔時(shí),在一個(gè)方向上用力過大,迫使鉸刀向一端偏斜,破壞了鉸孔的垂直度。
增加擴(kuò)孔或鏜孔工序校正孔;減小主偏角;調(diào)整合適的鉸刀;調(diào)換有導(dǎo)向部分或加長切削部分的鉸刀;注意正確操作。

鉸刀

分粗鉸刀和精鉸刀兩種。粗鉸刀的刀刃數(shù)較少,容屑空間較大,同時(shí)在刀刃上開有螺旋分屑槽,以防止粗鉸時(shí)切屑過多而堵塞。精鉸刀的刀刃數(shù)較多,并留有很小的棱邊,以保證錐孔的質(zhì)量。常用鉸刀的規(guī)格有1:50、1:20、1:5 。
 
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