如何正确铰孔？避免刃口振动现象的方法

1.铰刀尺寸偏差的选择

铰刀的公称尺寸与孔的公称尺寸相同，其制造公差大约是被铰孔直径公差的1/3，一般可按下面的公式计算铰刀的上、下极限偏差

铰刀的上极限偏差=孔的下极限偏差+2×被加工孔公差/3

铰刀的下极限偏差=孔的下极限偏差+被加工孔公差/3

例如，铰削ϕ10H7（^+0.015₀）的内孔，选择铰刀如下。

铰刀的上极限偏差=（0+2×0.015/3）mm=0.010mm

铰刀的下极限偏差=（0+0.015/3）mm=0.005mm

则铰刀的尺寸为ϕ10^+0.010_+0.005mm。

2.铰削余量

铰削余量要适中。余量过大，会因切削热多而导致铰刀直径增大，孔径扩大；余量过小，则会留下底孔的刀痕，使表面粗糙度达不到要求。粗铰余量一般为0.15～0.35mm，精铰余量一般为0.05～0.15mm。

3.铰孔切削液

铰孔时使用的切削液为：钢、铜一般使用乳化油水溶液；钢件铰孔精度要求高时，可采用30%的菜油加70%的肥皂水，要求更高时可用柴油或猪油等；铸铁可干铰，若为防止铸铁孔径扩大可用煤油；铝件也使用煤油。

4.铰孔弹性导向套的使用

弹性导向套的使用方法如图3-212a所示，其结构如图3-212b所示。使用该导向套可以消除刃口振动现象，避免崩刃，从而能提高铰孔的切削用量，减少加工孔的轴线偏移。

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图3-212 铰孔弹性导向套及其使用

a）铰孔时使用导向套 b）导向套的结构

1—锁紧螺母 2—螺杆 3—导向套

弹性导向套用弹簧钢或工具钢制成，在圆周上开有n（n=3～6）个瓣（根据铰刀大小而定）。弹性导向套自由状态下的外径D₀=d+v（d──工件外径；v──弹性导向套使用时胀在工件内孔中的过盈量，约取0.4～0.6mm）；套体部分外径D_k=D₀-（0.5～0.8）；瓣的宽度b=πD_k/2n；导向长度L_n=8～15mm；壁厚h≤2L²_nR_EL/3Ev（R_EL和E分别是导向套材料的屈服强度和弹性模量）。与导向套外圆同心的螺孔内装有带外顶尖的螺杆2，铰刀刃口与导套之间的最小距离可用螺杆加以调整，并用锁紧螺母1锁紧。

铰孔前，先把导向套放在工件孔内胀紧定位；铰孔时，铰刀中心孔支承在螺杆顶尖上，推动导向套一同进刀。

这种弹性导向套结构特别适合铰深孔。例如，在车床上用硬质合金铰刀在中碳钢工件上铰ϕ50mm孔，不使用导向套时，孔的表面粗糙度值很难达到Ra≤1.25μm的要求，切削速度只能在60m/min以下，否则振动就很剧烈，被加工表面会出现波纹，甚至崩刃；采用弹性导向套后，由于铰刀回转时没有振动，减少了积屑瘤的产生，因此孔径扩胀量减少，表面粗糙度值下降，可以在90～240m/min的切削速度下铰孔。

5.铰圆锥孔时铰刀的定位

铰圆锥孔时，孔的锥度由铰刀决定，但大头直径或深度却不易控制。如果在铰刀上装上一个定位器，则可以得到准确的尺寸。图3-213所示是定位器的一种形式，衬瓦3按铰刀柄配制，其外径比铰刀的大头直径略大，切开成两半。固定套2用两个顶丝5将两片衬瓦3压到铰刀柄上，这样定位器就固定了，然后套上定位块1。限制环4也切开成两半，用螺钉6压在固定套2上，以防止定位块从固定套上滑下。定位块端面上铣有三个齿（须淬火）。当铰到要求尺寸时，工件端面抵住这三个齿，并且带动定位块一起转动。这时，只要加给铰刀轴线方向的力不太大，固定套2和衬瓦3就不会打滑，铰刀也就不能再前进了。定位块与固定套为动配合，其配合面的表面粗糙度值应在Ra3.2μm以上。

尺寸调整方法为：切开限制环4前，在固定套2顶丝孔的对应位置，钻出两个直径比顶丝稍大的孔，以便松紧顶丝。调节时可稍松开顶丝，敲动定位块，在轴向移动到适当位置即可。

这种定位器特别适合在成批生产时使用，精铰莫氏短尾锥孔时，大头直径误差在±0.02mm之内。但由于顶丝5的压紧力有限，如果铰刀送进力过大，则在端齿抵住工件后，固定套2可能松动。

图3-213 铰圆锥孔铰刀定位器

1—定位块 2—固定套 3—衬瓦 4—限制环 5—顶丝 6—螺钉