如何优化铰孔用高速钢铰刀的刀形设计？

图6-34所示为铰刀的典型结构，它有刀体、颈部和刀柄所组成。刀体又可分为切削部分和校准部分。在刀体最前端有导锥，导锥顶角2ϕ=90°，即图6-34中C（0.5～2.5），其功能是便于将铰刀引入孔中和保护切削刃。切削部分为主偏角κ_r所形成的锥体，起主要的切削作用，主偏角κ_r的大小影响导向、切削厚度和径向与轴向切削力的大小。κ_r越小，轴向力越小、导向性越好，但切削厚度越小、径向力越大、切削锥部越长。一般手用铰刀κ_r=30′～1°30′；机用铰刀加工钢等韧性材料时κ_r=12°～15°，加工铸铁等脆性材料时κ_r=3°～5°；而加工不通孔用铰刀，为减少孔底圆锥部长取κ_r=45°。

图6-33 铰刀基本类型

a）直柄机用铰刀 b）锥柄机用铰刀 c）硬质合金锥柄机用铰刀 d）手用铰刀 e）可调节手用铰刀 f）套式机用铰刀 g）直柄莫氏锥度铰刀 h）手用1∶50锥度销子铰刀

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图6-34 铰刀的结构组成和几何参数

校准部分其功能是校准、导向、熨压和刮光。为此，校准部分后面留有b_α1=0.2～0.4mm的刃带，同时也为保证铰刀直径尺寸精度及各齿较小的径向圆跳动误差。为减轻校准部分与孔壁的摩擦和孔径扩大，校准部分的一段或全部制成倒锥形，其倒锥量为（0.005～0.006）/100。

由于铰孔余量很小，切屑很薄，前角作用不大，一般多取γ_o=0°。加工韧性高的金属时，为减小切屑变形也可取γ_o=5°～10°。铰刀的后角一般取α_o=6°～8°。从切削厚度来看，好像后角应取再大一些，但是当后角取大时，切削部分与校准部分交接处（刀尖）的强度、散热条件变差，初期使用铰孔质量好，但刀尖很快钝化，加工质量反而降低，同时也使重磨量加大，故后角取较小值，而且后角取较小值有利于增加阻尼，避免振动。