1. 铰孔加工工艺
铰孔是扩大一个已经存在的孔、用铰刀从工件原有孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小其表面粗糙度值。
由于铰刀一样平常齿数较多（4～12个），导向性好，心部直径大，刀具的刚性好，加工余量小，切削的厚度较薄，因此，加工精度可达IT7～IT9级，表面粗糙度值一样平常可达Ra=0.4～1.6μm。铰孔为精加工孔常用的手段之一。
直径在100mm以内的孔可采取铰孔。在加工中央上铰孔时，一样平常采取的工艺为：钻（或扩）孔→铰孔。对付直径＜12mm的孔，由于铰刀本身刚性稍差，因此采取的工艺为：点钻→钻（或扩）孔→铰孔，以担保孔的直线度和同轴度。
2. 铰刀构造参数及选用原则
铰刀种类很多，根据利用办法可分为手用铰刀和机用铰刀。目前设备工艺水平前辈，加工效率高， 大多数采取加工中央铰孔。机用铰刀常用材质有高速钢和硬质合金，高速钢铰刀一样平常为整体式，硬质合金铰刀一样平常为焊接式。
铰刀由事情部分、颈部和柄部组成（见图1）。事情部分包括切削部分和修光部分，切削部分呈锥形，担负紧张的切削事情；修光部分用于校准孔径、修光孔壁和导向。为减小修光部分与已加工孔壁的摩擦，并防止孔径扩大，修光部分的后端应加工成倒锥形状，其倒锥量为（0.005～0.006mm）/100mm。
铰刀紧张参数及设计履历先容如下。
（1）前角γo。由于铰孔余量很小，背吃刀量很小，切屑与前刀面打仗长度很短，因此铰刀前角浸染不是紧张成分。为了便于制造，前角一样平常取0°～5°。
（2）后角αo。铰刀是定尺寸刀具，为了使铰刀重磨后直径尺寸变革不大，取较小的后角（一样平常为6°～8°），高速钢铰刀切削部分的刀齿刃磨后应锋利不留刃带，校准部分刀齿则须留有0.05～0.30mm宽的刃带（ba），以起修光和导向浸染，也便于铰刀制造和考验。
（3）切削锥角2? 。切削锥角紧张影响进给抗力的大小、孔的加工精度和表面粗糙度以及刀具寿命。切削锥角小时进给力小，切入时导向性好，但排屑困难，且加工切入切出韶光变长。机用铰刀可取较大的切削锥角。
（4）主偏角κ r。为便于排屑，一样平常取值15°～45°。
（5）齿数z及齿槽形。齿数选择原则：①铰刀齿数一样平常为4～12齿。②大直径铰刀取较多齿数。③ 加工韧性材料取较少齿数， 加工脆性材料取较多齿数。④为便于丈量，铰刀一样平常取偶数。总体原则为在担保刀齿强度、容屑空间足够的条件下，选择多的齿数。刀齿在圆周上一样平常为等齿距分布， 但在某些情形下，为避免铰刀颤振时使刀齿切入的凹痕定向重复加深，也可选用对顶齿间角相等的不等齿距构造（见图2）。
其余，铰刀齿槽形式有直线形、圆弧形和折线形（见图3）：直线形加工大略、随意马虎制造，一样平常用于d=1～20mm的铰刀；圆弧形具有较大的容屑空间和较好的刀齿强度，一样平常用于d＞20mm的铰刀；折线形用于硬质合金铰刀，以担保硬质合金刀片有足够的硬刚性支持面刀齿强度。
（ 6 ） 铰刀直径d 及其公差G：铰刀是定尺寸刀具，直径及其公差取决于被加工孔的直径D及其精度IT，同时也要考虑铰刀的利用寿命和制造本钱。由于受设备主轴精度以及加人为料的影响，实际加工过程中会涌现孔径变大或变小的征象。当孔径变大时，铰刀直径极限尺寸打算公式为
dmax=Dmax－Pmax
dmin=Dmax－Pmax－G
当孔径变小时，铰刀直径极限尺寸打算公式为
dmax=Dmax＋Pamin
dmin=Dmax＋Pamin－G
式中，dmax为铰刀最大极限尺寸；dmin为铰刀最小极限尺寸；D为孔直径；Pmax为铰孔最大扩展量；Pamin为铰孔最小紧缩量。另绘制铰刀直径公差分布图（见图4），个中N为铰刀磨耗备量。
3. 铰孔加工过程涌现的不良征象
我公司气缸头摇臂轴孔孔径及形位公差哀求较高（见图5），为了知足发动机的整机性能，采纳铰孔工艺进行精加工，然而在大批量生产过程中，摇臂轴孔涌现了诸多加工非常，无法知足图样哀求。通过履历积累以及试验， 改进铰孔工艺， 逐渐办理了生产过程中涌现的各种加工问题，担保了产品加工质量。
（1）产生的不良征象。量产过程中最随意马虎涌现的不良征象有：孔径超大或孔径变小，形位公差（圆度、圆柱度和平行度）超差，孔表里面粗糙度质量差。量产过程中涌现的加工不稳定性随意马虎造成批量质量问题。
（2）不良征象产生的缘故原由剖析。铰削过程是一个繁芜的切削和挤压摩擦过程，除主切削刃正常的切削浸染外，还对工件产生挤刮浸染（见图6）。一样平常铰削加工余量＜0.1mm，铰刀主偏角＜45°，因此铰削时切削厚度很小，约为0.01～0.03mm。
根据铰削事理剖析、利用“三现”原则查找缘故原由，得出造成孔径超差的主因有：铰刀制造偏差，主轴轴承磨丢失效致主轴跳动颠簸大，铰刀刀长过长致刚性降落，铰刀刃口留有积屑瘤，铰刀主偏角设计角度没有考虑到所加人为料的特性，切削速率、进给量不合理以及铰刀刃磨不彻底等；形位公差超差的主因有：工艺安排不合理、切削余量不合理、铰刀刚性不足、主轴精度差以及夹具夹紧变形等；孔表里面粗糙度质量差的主因有：铰削速度过快、铰削余量不合理、进给量过大、刀具不锋利、刀具刃带表面粗糙度质量差、刀具粘屑以及切削液利用不合理等。综上所述，影响铰削加工的成分很多，并且机器加工不是单一的影响要素，各要素之间相互影响。
4. 改进方法
针对以上影响铰孔质量的缘故原由剖析，结合实际事情中的履历，提出以下改进方法：
（1）根据铰刀直径打算公式，对实际加人为料特性进行剖析，可适当对铰刀直径公差进行调度，以担保孔径合格。
（2）检讨机床主轴跳动及刚性、拉刀拉力大小，可改进产品加工质量。
（3）在担保刀具不干涉工件及夹具条件下，尽可能缩短刀长，以提高刀具刚性，其余刀柄可选择液压刀柄。
（4）选择合理的切削速率及进给量。由于铰孔是迁徙改变过程切削，一样平常铰孔进给量轻微偏大，目的是使铰刀切削材料而不是摩擦，进给量过小会导致径向摩擦力增大，铰刀会迅速磨损引起铰刀颤动，使孔的表面粗糙度质量变差。若孔径偏大，可适当降落切削速率，增加进给量；若孔径偏小，可适当提高切削速率，减少进给量。
（5）铰刀设计参数的选择。如针对加工铝合金等塑性稍好的材质，可减小主偏角κ r来担保孔径；若表面质量不好，可适当增大主偏角、减小后角或扩大容屑槽，以便排屑。
（6）加工余量的掌握。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，会留下底孔的刀痕，使表面粗糙度达不到哀求，粗铰一样平常余量0.15～0.35mm，精铰余量一样平常为0.05～0.15mm，有一种履历建议留出铰刀直径1%～3%大小的厚度作为铰削余量（直径值）。
（7）工序的合理性。由于铰孔不能校正孔轴线的位置度偏差，孔的位置公差应由前工步担保， 因此要选择合理的工艺路线。对付孔径较小的孔，应增加中央钻，确保钻孔过程不发生倾斜。
（8）选择得当的冷却、润滑液。由于铰孔紧张是刀具与孔壁成挤压切削，切削碎片易留在刀槽或黏在刀刃上，影响加工质量，因此加工过程选用润滑性良好的高浓度极压乳化液或切削油，可以起到良好的润滑、冷却浸染。
由于加工的材料不同， 产生的问题以及办理方法也各有差异，但铰孔过程存在的问题及办理思路基本类似。
5. 结语
随着人们对利用产品的哀求越来越高，加工水平也需与时俱进。作为机器加工常用的手段，铰孔工艺既有上风，也有劣势，如何担保加工的稳定性和高效性，在实践与创新的道路上任重道远。
