关于硬质合金饺刀制造公差的探讨

HEATS

      铰刀是定尺寸刀具，它的直径和制造质量直接影响被加工孔的精度和粗糙度。对铰刀的直径和公差的制定应保证铰出高质量的孔，有足够的重磨备用量，同时容易制造。我厂以往在选取铰刀制造公差时，不论高速钢铰刀或硬质合金铰刀，均根据国家标准选取的，即铰刀的名义尺寸为被加工孔的名义尺寸，铰刀的上偏差取工件孔公差的1/5，而下偏差为3/5。根据多年的实践，按这种标准制造的硬质合金铰刀，铰出的孔存在以下问题：① 加工出的孔一般偏小，尤其是薄壁零件和较软材质的零件，铰出的孔有收缩现象；② 铰刀的备磨量小，使用为一次性报废，浪费较大；③ 由于铰刀的制造公差是根据工件孔公差的大小变动，这样对制造较低精度孔用的铰刀放宽了制造公差，以致降低了铰刀的使用寿命。 
      1 铰孔过程的分析和铰刀公差制订原则
      在一般隋况下，由于铰孔时余量偏心，铰刀刀齿对中心跳动，使铰刀各齿切削不平衡，刀具导向部分存在间隙、导向部分不圆等原因，使铰刀在加工中晃动，再加上铰削过程中可能产生刀瘤等现象，因而铰出的孔可能比较大。另一方面，由于铰刀的校准部分在铰孔中起修光已加工而及引导铰刀的作用，在这里修光不仅有切削少量金属的作用，同时也有挤压的作用，考虑到工件在切削和挤压的作用下，发生弹性变形和热变形，这些变形将在加工后恢复，因此在铰孔后还存在着孔的收缩。在不同条件下，“扩大”和“收缩”的主次不同，因而扩大量不同。一般讲，孔的扩大、收缩情况与工件材料、余量大小、切削用量、工件壁厚、铰刀几何参数，温度等很多因素有关，因此，铰刀的尺寸必须根据加工的具体情况决定。铰刀的制造公差，在可能情况下，希望能小一些，以提高铰刀的寿命。 
      我厂在生产中，硬质合金铰刀一般多用于加工铸铁和低、中碳钢，有刀具引导装置。在刃磨时，硬质合金铰刀刃口不如高速钢铰刀刃口锋利。实践证明，硬质合金铰刀加工上述材料时，铰孔后一般出现收缩现象，因此，根据国家标准制造的硬质合金铰刀的扩张量一般偏大。 
      在铰二级精度以下的孔时，按标准所取的铰刀制造公差较大，这样虽制造更为经济，但减小了铰刀的备磨量，降低了使用寿命。我厂根据多年的经验，能较经济的制造出铰二级精度孔的铰刀，且没有放宽制造公差。
      2 对我厂生产的硬质合金铰刀的推荐制造公差值
      铰二级精度要求孔用铰刀，名义尺寸取所铰孔的名义尺寸，上偏差取工件孔公差的0.8倍(留0.2倍)的扩张量，而铰刀制造公差取工件孔公差的0.25倍。 
      铰二级精度以下要求的孔用铰刀，铰刀的名义尺寸取工件孔的名义尺寸，铰刀的上偏差取工件孔公差的0.8倍，而制造公差取相应名义尺寸是铰一级精度孔用铰刀的制造公差。 
      我厂根据上述经验制造的铰刀经过2年的验证，认为是可行的。