铰刀加工质量产生原因和改进方法

　　JC35导读：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。用高速钢铰刀铰削碳素钢时，可用10%～15%的乳化液或硫化油，都能得到较好的表面粗糙度。本文介绍铰孔加工质量产生原因和改进方法。
　　
　　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zui大，如用高速钢铰刀铰孔，要获得较好的粗糙度Ra0.63μm，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0.1～0.25mm，对于较大直径的孔，余量不能大于0.3mm，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Ra0.63μm，则进给量不能超过0.5mm/r，对于铸铁件，可增加至0.85mm/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zui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。同样，使用不适当的润滑液，不但不能改善摩擦情况，反而会使摩擦加剧，影响表面粗糙度。
　　
　　用高速钢铰刀铰削碳素钢时，可用10%～15%的乳化液或硫化油，都能得到较好的表面粗糙度。铰削铸铁时，一般不用润滑液。
　　
　　铰刀反转退出时会使表面粗糙度变差
　　
　　铰刀反转退出时，因切削挤压铰刀，而划伤孔壁，故铰完后，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，应保持与切削时相同转向退出。
　　
　　2、喇叭状孔的起因及解决措施
　　
　　铰孔为喇叭状主要原因是：铰刀的切削部分与底孔不同心，进给方向和工件旋转中心不一致等。
　　
　　解决措施如下：
　　
　　改善铰刀的导向性能
　　
　　可采用精密导向套，使铰刀沿规定的孔道铰削，如条件不允许用导向套，则可采用浮动夹头装夹铰刀，这样也可减小孔的喇叭形。
　　
　　缩短铰刀标准长度来改善喇叭形
　　
　　其方法有2种：①铰刀的标准长度取4～12mm，其余部分直径磨小0.2～0.7mm;②取铰刀的标准部分为4～12mm，其余部分磨出较大的反锥，这2种方法均能缩短标准长度，有利于铰刀更好工作，后一种方法导向性略有降低，在实际工作中常用第1种方法。
　　
　　3、防止孔径扩大
　　
　　开始铰孔、孔径就较大
　　
　　开始铰孔的孔径较大。其原因是一般由于设备、铰刀某些缺陷和铰削用量选择不妥，所以应当检查相互位置是否正确，铰刀和工件是否同心、主轴或夹头有无径向跳动等因素。如果这些都无问题，则考虑选择的切削用量是否合适。
　　
　　一般来说，孔径的增大是随切削速度、走刀量和铰削余量的增大而增大，选用适当的润滑液能改善孔径的扩张。总之，必须具体分析研究、找出原因，才能解决。
　　
　　开始铰孔时孔径，后来孔径增大
　　
　　这种孔扩大原因是刀齿上形成积屑瘤，或刃带粘屑而引起的。对高速钢铰刀除淬火外，还需表面硬化处理，铰削时采用极压润滑油等措施。均能改善粘屑情况。另外，正确选择切削速度，也可减少粘屑，一般工件材料越软，铰削速度应越小。此外，为改善铰孔质量，去除孔壁上的刀痕，铰刀应设计成不等距的刀齿。
　　
　　4、结语
　　
　　以上简略地谈了有关铰孔的质量问题，但在整个加工过程中，影响因素是很多的，故在实际生产中对具体问题应具体分析，从中找出原因，制定对策，以提高铰孔质量。