鉸刀是精加工工具,旨在提高預鉆孔的精度,同時形成光滑的表面光潔度。圓柱孔和圓錐孔都可以用鉸刀加工。精密應用需要鉸孔,例如工具和模具制造、內燃機零件、機身緊固件孔和槍械。
本文將介紹什么是鉸刀、它們的工作原理、可用鉸刀的不同類型以及如何使用它們有效地實現無與倫比的精度。
什么是鉸刀及其工作原理?
當零件上需要打孔時,通常用鉆頭進行切割。然而,鉆頭不能產生精確尺寸的孔,因為它們的主要功能是盡快去除大量材料。鉆頭非常適合加工不需要精確尺寸和光滑表面光潔度的孔,例如緊固件孔。
相反,鉸刀用于將現有鉆孔擴大到具有嚴格公差的精確尺寸。鉸刀僅設計用于去除少量材料,通常具有直槽或螺旋槽。鉸孔可以手動或用機器生產。如果需要最大精度,則首選機器生產的鉸孔。
鉸刀可由HSS(高速鋼)、硬質合金鋼和高合金鋼制成。擴孔被認為是精加工過程。
不同類型的鉸刀
有不同的鉸刀可供選擇,每種都有其最佳的使用案例。下面列出了一些更常見的鉸刀類型:
卡盤鉸刀
這些鉸刀是最常用的,具有直柄或莫氏錐柄。卡盤鉸刀有時也稱為機用鉸刀。卡緊鉸刀上的凹槽可以是直的,也可以是螺旋的。這些鉸刀通常固定在數控或手動鉆床、車床、銑床卡盤或夾頭上,因此得名。鉸刀的尖端通常具有45度倒角。卡緊鉸刀用于增加現有鉆孔的尺寸,達到更精確的尺寸和更嚴格的公差。
手動鉸刀
手動鉸刀設計為無需機器輔助即可手動使用,因此不適用于數控機床。鉸刀柄的后端是方形的,因此可以與絲錐扳手或扳手接合。鉸刀的前部略微呈錐形,使其能夠在孔中自動對齊,從而更易于使用。手動鉸刀非常適合輕切削作業,但由于可能出現人為錯誤,其精度不如機器鉸刀;因此,不建議將它們用于需要嚴格公差的應用。
殼式鉸刀
空心鉸刀通常具有空心圓柱幾何形狀和直槽,可用于CNC和手動機床。還使用螺旋槽和扭曲槽。鉸刀的內徑尺寸適合安裝在心軸上。與標準鉸刀相比,快速更換對空心鉸刀有利,因為只需更換切削刃,而不是整個刀柄。由于鉸刀后部有槽,可防止鉸孔期間發生旋轉,從而使凸耳能夠接合在心軸上。
空心鉸刀最適合加工直徑大于0.75英寸的孔。盲孔應使用左旋螺旋槽。
環形鉸刀
這種類型的鉸刀通常在環的周邊附有多個切削鉆頭,類似于面銑刀。環形鉸刀高速使用,主要用于較大直徑的孔。有限膨脹是大多數環鉸刀的一個關鍵設計特征,它限制了刀具磨損,從而提高了精度并延長了使用壽命。
擴孔鉸刀
擴孔鉸刀旨在通過轉動螺釘來增加其直徑,然后螺釘將切削刃徑向向外移動。這種擴展允許刀具磨損補償和不同孔徑的精細控制。這些鉸刀采用模塊化設計,剛性不如標準鉸刀,只能去除相對少量的材料。這意味著它們不會持續那么久。
錐形鉸刀
錐形鉸刀是具有特定角度的圓錐形。錐形鉸刀用于在預鉆的圓柱形孔中形成輕微的錐度。通常需要錐形孔來安裝用于定位目的的錐形銷或具有莫氏錐度(用于工具的標準錐度)的錐形軸。
鉆鉸刀
鉆鉸刀,也稱為鉸孔鉆,可以在同一操作中進行鉆孔和鉸孔,從而節省時間。鉸孔鉆最適合加工通孔。必須注意的是,如果需要極其精確的孔,最好采用鉆孔操作和單獨的鉸孔操作。但是,如果精度要求不太嚴格,這種類型的鉸刀可以節省成本并簡化加工過程。
對準鉸刀
對準鉸刀是制造業中常用的一種強大的鉸孔工具,可提高孔的精度。它的工作原理是擴大和對齊孔,確保它們筆直且平行,這對于許多機械部件的正常運行至關重要。由于其精度,對準鉸刀廣泛應用于機械和設備制造中,即使是最小的誤差也可能導致嚴重的問題。通過使用對準鉸刀,制造商可以確保其產品具有最高質量并符合最嚴格的標準。
如何鉸孔
鉸孔是一個從鉆孔開始的多步驟過程。
鉆頭尺寸必須略小于所需的鉸孔直徑,在大多數情況下,小2%到4%。
標準鉸孔圖顯示了特定鉸刀直徑所需的鉆頭尺寸。鉆孔完成后,即可進行鉸孔。
如果使用機器鉸孔,請確保鉸刀與孔完全對齊。
如果手動鉸孔,請確保使用帶有錐形前緣的鉸刀來幫助對齊工具。
如果鉸刀有螺旋槽,請確保鉸刀以正確的方向轉動。
反向運行鉸刀會使切削刃變鈍。
確保在切割過程中使用適當的冷卻液。
如果要鉸孔的孔具有鍵槽等不連續性,那么螺旋鉸刀最適合,因為它可以彌補不連續性。
鉸孔的替代方案
鉸孔并不總是適合每種應用的最佳選擇。下面列出了潛在的替代方法:
鉆孔:并不總是需要高精度的孔。有時,鉆孔可以為所需的應用提供足夠的精度。例如,如果緊固件僅對組件執行夾緊動作,則緊固件孔不需要精確的直徑。
鏜孔:使用單點切削刀具擴大現有孔的內徑。此操作通常在車床上執行,但如果主軸上裝有鏜頭,也可以在銑床上執行。鉆孔不具有最佳的表面光潔度。
珩磨:珩磨使用研磨工具從現有孔的內表面去除少量材料。珩磨可以實現高水平的尺寸精度和表面質量。
您可以鉸削哪些材料?
鉸刀通常僅用于金屬,與塑料不兼容。塑料會偏離鉸刀,導致孔徑不準確。
如何選擇正確的鉸刀
為您的應用選擇正確的鉸刀可能具有挑戰性,因為它取決于多個因素。如果需要一次性鉸孔,直槽手動鉸刀將是理想選擇。然而,機用鉸刀更適合實現最大精度和生產率。