阶梯铰刀的应用

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铰刀作为一种孔加工的精密刀具，在机械加工中得以广泛的应用。一般加工出的孔的尺寸精度、位置精度较高，表面光洁。但在实际加工过程中，会因工作条件比较恶劣，刀具刚性差，产生振动；或是由于加工设备老化，机床精度降低等造成铰削加工后的孔的精度和粗粉度满足不了工艺及产品要求。针对我厂加工过程的实际情况和出现的问题，对铰刀的结构设计进行了改进。 % ?1 C) K" E* l9 Q6 T5 Z

附图

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我厂生产的75马力履带式拖拉机中有一导向套零件，在普通六角车床C3163上加工球料Ø45^+0.039×64的孔，粗糙度值要求达RaO.8µm 。原加工工艺为：扩孔——粗铰——精铰，加工出零件的尺寸精度和粗糙度都达不到要求。经现场分析，设备老化、机床回转精度降低、误差较大，是降低加工质量的主要原因之一。为充分利用现有设备、对铰刀结构进行了改进(结构如附图)。

1. 切削部分采用阶梯式结构，避免了粗铰、精铰两次进刀由于机床回转精度误差大所造成的对刀精度降低，前面相当于粗铰加工，后而相当于精铰加工。
2. 阶梯铰刀第一部分前面有m×45°(m=1 )粗切削锥，起导向及粗切作用，后面有L₁×a切削锥(L₁=1，a＝10°)加工较少余量，整个部分相当于粗加工及半精加工；阶梯铰刀第二部分有L₂×d(L₂=1～1.5，d=1°30'～2°。L₂及各根据加工余量和粗糙度要求取值)切削锥，用来完成粗加工后留下很少部分余量，使刃口切削时有更好的挤压作用，以达到进一步改善表面粗糙度的目的，相当于精加工。 ( s# J/ W. Y u
3. 连接校准部分的主偏角很小，从而使切削刃加长，相当于只有一个主偏角的铰刀来说，增大了切削宽度，减小了切削厚度，降低了切削刃上单位长度上的负荷，减轻了切削刃和校准部分连接处的磨损，提高了刀具寿命。 / ^2 k7 V; W3 e( k; ]$ a$ D
4. 加工过程中几个切削刃同时参加切削，起到了互相钳制的作用，切削过程平稳，能较好地保证加工零件的尺寸精度。

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改进后的校刀具备扩孔、粗铰、精校功能，不但能解决铰孔中表面质量不好、尺寸不稳定和铰刀寿命短等问题，而且各项性能指标比原结构铰刀有大幅度提高，经实际使用，工件表面粗糙度值稳定地达到Ra0.8～0.4µm，圆柱度达到0.03mm。以上，刀具寿命较标准刀具提高了3 倍以上。对不同直径和铰孔余量都有很好的适应性，同时简化了工艺过程，既提高了工作效率，同时也提高了产品质量。

【MechNet】