鉸刀

　　鉸刀一般由高速鋼和硬質(zhì)合金制造。鉸刀的精度等級分為H7、H8、H9三級，其公差由鉸刀專用公差確定，分別適用于鉸削H7、H8、H9公差等級的孔。多數(shù)鉸刀又分為A、B兩種類型，A型為直槽鉸刀，B型為螺旋槽鉸刀。螺旋槽鉸刀切削平穩(wěn)，適用于加工斷續(xù)表面。

　　下面介紹機(jī)用硬質(zhì)合金鉸刀的設(shè)計要點(diǎn)。

　　如圖7-42為一般機(jī)用硬質(zhì)合金鉸刀的結(jié)構(gòu)，它由工作部分、頸部和柄部組成。工作部分包括引導(dǎo)錐、切削部和校準(zhǔn)部。為了使鉸刀易于引入預(yù)制孔，在鉸刀前端制出引導(dǎo)錐。校準(zhǔn)部由圓柱部分和倒錐部分組成。圓柱部分用來校準(zhǔn)孔的直徑尺寸并提高孔的表面質(zhì)量，以及在切削時增強(qiáng)導(dǎo)向作用;倒錐部分用來減小摩擦。鉸刀的主要設(shè)計內(nèi)容是確定工作部分的參數(shù)。

　　1.鉸刀直徑及其公差的確定

　　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，由于刀齒徑向跳動以及鉸削用量和切削液等因素會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”的因素同時存在，最后結(jié)果應(yīng)由實(shí)驗決定。經(jīng)驗表明：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，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。

　　圖7-43所示為鉸刀直徑及其公差。

　　dω—工件直徑;do—新鉸刀直徑; —工件孔公差;P—擴(kuò)張量

　　Pa—收縮量;G—鉸刀制造公差;N—鉸刀磨損公差

　　若鉸孔發(fā)生擴(kuò)張現(xiàn)象，則設(shè)計及制造鉸刀的最大、最小極限尺寸分別為：

　　domax=dωmax-Pmax(6-1)

　　domin=domax-G(6-2)

　　若鉸孔發(fā)生收縮現(xiàn)象，則設(shè)計及制造鉸刀的最大、最小極限尺寸分別為：

　　domax=dωmax+Pamin(6-3)

　　domin=domax-G(6-4)

　　國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：鉸刀制造公差G=0.35( )。根據(jù)一般經(jīng)驗數(shù)據(jù)，高速鋼鉸刀可取Pmax=0.15( );硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔后的收縮量往往因工件材料不同而不同，故常取Pamin=0，或取Pamin=0.1( )。Pmax及Pamin的可靠確定辦法是由實(shí)驗測定。

　　2.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，可取較多齒數(shù);加工韌性材料時，齒數(shù)應(yīng)取少些;加工脆性材料時，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。

　　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。

　　如圖7-44所示，鉸刀的齒槽形狀一般有直線齒背(圖7-48a)、圓弧齒背(圖7-48b)和折線齒背(圖7-48c)，硬質(zhì)合金鉸刀一般采用折線齒背。

　　鉸刀齒槽方向有直槽和螺旋槽兩種，如圖7-45所示。為了便于制造，常采用直槽。為改善排屑條件，提高鉸孔質(zhì)量，硬質(zhì)合金鉸刀常做成左螺旋槽，螺旋角取3°~5°。

　　3.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°;粗鉸和鉸盲孔時一般取 =45°;手用鉸刀一般取 =0.5°~1.5°。

　　②前角

　　鉸孔時一般余量很小，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，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，可在鉸刀的切削部分磨出 =15°~20°刃傾角，如圖7-46a所示，這樣可使鉸削時切屑向前排出，不致于劃傷已加工表面(見圖7-46b)。在加工盲孔時，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(見圖7-46c)。