铰刀是专门用于孔加工的精密工具,它的主要作用是提高已钻孔或镗孔的尺寸准确度,改善孔的几何形状精确度,同时减少孔壁的粗糙程度。这种刀具有很多不同的类型,它们的分类方式也各不相同,目的是为了适应各种不同的加工要求。现在,我们要详细分析铰刀的构造特点。
铰刀的结构及几何参数
①切削部份
切削刃的起始位置配置了引导锥体,该锥体的顶端角度为90度,具体尺寸为C值在0.5到2.5毫米之间配合45度倾斜角。这样的构造不仅有助于铰刀无阻碍地进入孔洞,也能够对切割锋面起到保护作用。切割工作主要由前端承担,负责去除多余材料,而主偏角kr的数值则对方向控制、切削薄度以及径向和轴向的切削作用力产生显著影响。通常情况下,手动铰刀的kr值介于0.5度到1.5度之间,而自动铰刀在加工韧性材料如钢时,kr值一般维持在12度至15度,加工脆性材料例如铸铁时,kr值则通常在3度到5度范围内。针对需要加工盲孔的铰刀,若要缩短孔底锥形部分的长度,kr值可以设定为45度。另外,用于加工铝合金的铰刀,其工作端部可能不包含切削锥角。
②校准(导向)部分
校准部分的功能类似车刀的修光刃,主要目的是调整位置、引导方向、抚平表面和打磨光滑。因此,在校准部分后面保留有宽度为0.20.4毫米的刃带,这样可以保证铰刀的直径精度,同时减少各个齿的径向圆跳动误差。为了降低校准部分与孔壁之间的摩擦力,并且避免孔径变大,校准部分的一部分或者全部通常设计成带有锥度,这个锥度的大小是每100毫米有0.0050.006毫米的收缩。
③铰刀前角与后角大小
铰孔时,余量不大,切屑也较薄,前角的影响并不明显,所以通常设为0度。不过,在加工韧性强的材料时,为了减少切屑的变形,前角可以选在5度到10度之间。关于铰刀的后角,一般取值为6度到8度。虽然从切削薄度的角度分析,后角应该选得更大些,但实际情况是,后角过大反而会削弱刀尖的坚固程度,并恶化散热状况,进而影响最初铰孔的效果。同时,后角取值较小也有利于避免振动。
下面,我们研究铰刀的不同类型及其用途。铰刀有很多种,按材质可以分成高速钢和硬质合金两种。高速钢的铰刀适合加工普通材料,例如碳钢和合金钢,它的抗弯能力和切削效果都很不错;而硬质合金的铰刀则适合加工难加工的材料,比如不锈钢和铸铁,它非常坚硬而且耐磨损。
硬质合金铰刀的进一步细分
陶瓷铰刀是为处理特别坚硬且耐热的物质而特别制作的,比如钛合金这类材料。它具备非常强的抗磨损能力,同时耐热性也很好,因此是加工这类材料的最佳工具。
金刚石铰刀专门用于加工铝合金等非铁金属。这种工具的坚硬程度非常突出,可以迅速高效地完成非铁金属的切割工作。
金刚石铰刀的进一步细分
①按使用方式划分
手动铰刀,这种工具适用于个别或少量物品的制作,使用起来十分方便。
机用铰刀适合大规模制造,可以大幅度提升制造效能,并且能够维持精确度稳定。
②按铰孔形状划分
•圆柱铰刀:这是最为常见的一种,主要用于加工直孔。
锥形铰刀,专门用于制作锥形孔洞,比如莫氏锥度铰刀这类工具。
手用锥度铰刀
这种铰刀是专门用于加工阶梯孔的,可以方便地处理具有不同直径的孔洞加工任务。
阶梯孔铰刀
④根据构造形式来划分,阶梯孔铰刀可分为两种类型:
整体式铰刀的刀身是一体成型的,专门用于制作符合常规规格的孔洞,这种铰刀的结构是完整无缺的。
组合式或分体式铰刀包含多个分离零件,能更方便地处理非常规尺寸或长孔的加工情形。
组合式铰刀
⑤按齿槽形状来分,组合式铰刀可分为:
直槽铰刀构造简单,成本低廉,能够满足常见的加工要求,是通用性较强的一种工具。
直槽铰刀
下面要讲解的是一种特殊刀具,它的构造是螺旋形凹槽。使用时,刀刃运转顺畅,切削作用稳定,碎屑容易清除。这种工具经久耐用,不易磨损,能满足对加工精度和效率要求高的工作场合。
螺旋槽铰刀
接下来,我们将探讨铰刀的选用原则
这牵涉到诸多方面,比如零件的材质、加工的精确程度和表面光洁度标准、制造的多少、孔的规格和形态,还有成本效益。依照这些方面,我们能够挑选最恰当的铰刀种类和原料,来达成既快速又优质的加工目标。
整体硬质合金涂层铰刀
权衡了工件材质、加工精度与表面光洁度标准、生产规模、孔径大小及形态,并兼顾了经济性等众多考量,我们适宜选用整体硬质合金涂层铰刀这种工具。此类铰刀融合了硬质合金的优异硬度和耐磨损特性,以及涂层工艺的长处,既可确保加工品质,又能提升加工效能,同时减少制造成本。