铰孔质量的判别及其解决措施

车削加工中钻孔、镗孔和铰孔的质量问题及解决方案摘要：套类零件的车削比轴类零件的车削难度要高，在套类零件车削的过程中，我们会碰到很多零件质量的问题，比如钻孔时孔径偏大或歪斜，镗孔时孔的粗糙度不够理想，铰孔时精度达不到要求，本篇文章介绍钻孔、镗孔及铰孔的质量问题进行分析，从而制定出改进与提高套类零件质量的具体措施。

通过理论教学，使学生掌握套类零件在车削加工中钻孔、镗孔及铰孔的质量问题，为解决问题提供积极方案，有一定的实践意义。

关键词：车削特点问题分析解决方案套类零件车削时，切削情况不能用视力来观察；孔径大小限制刀杆的截面，特别是加工孔径小、长度长的孔，刀杆刚性不足；切屑排出不易，测量套类零件，尤其是测量小孔更加困难。

一、钻孔问题1.孔钻偏歪：问题分析：（1）工件端面没有车平或者有凸台；（2）车平后第二次装夹时工件端面与轴线不垂直；（3）车床装夹钻头的尾座磨损中心降低或者与主轴轴线产生偏移；（4）钻头刚度不好，初钻时手动进给量过大；（5）钢材质量不好，工件内部有硬块。

解决方案：（1）钻孔前必须先车平端面，不能留有中心余头；（2）第二次装夹时校正工件；（3）修配调整车床尾座中心高度并与主轴的同轴；（4）选用较短的钻头或先用中心钻钻中心孔定位导向，初钻时宜采用高速小走刀，或用档铁支顶防止钻头摆动；（5）降低主轴转速，减小进给量；问题2.钻孔直径偏大超差问题分析：（1）由于粗心大意把钻头直径选错，或者选用的钻头过大余量太小；（2）钻头刃磨时切削刃一边长一边短不对称；（3）钻头在钻削时摆动。

解决方案（1）看清图纸，选取的钻头直径需作检查，选用小一点钻头，加大钻削余量。

（2）刃磨钻头必须使切削刃对称，横刃要通过轴心线；（3）初钻时可用档铁支顶钻头头部，防止摆动，并要保证钻头锥柄的配合良好。

问题3.钻孔后孔壁粗糙问题分析：（1）钻头使用过久磨损不锋利；（2）手动进给量过大或不均匀；（3）切削液供应不足或者性能差；（4）排屑不畅，切屑堵塞了螺旋槽；解决方案（1）刃磨钻头，保持钻头锋利；（2）提高钻孔技能，手动进给均匀；（3）随时注意切削液的浇注情况，保持切削液通畅；（4）钻头经常退出到孔外，清除切屑，保持螺旋槽排屑通畅。

铰孔的质量问题及其解决办法一、背景铰孔广泛应用于各种机械设备中，承担着连接和转动的重要作用。

铰孔的质量问题直接影响整个机械设备的安全性和稳定性。

本文将讨论铰孔常见的质量问题以及解决办法。

二、铰孔常见的质量问题1. 铰孔偏斜铰孔偏斜是指铰孔的中心轴线与设计中心轴线偏离一定的角度。

铰孔偏斜会导致连接件不能正常安装，或者在运行过程中产生振动和噪音等问题。

偏斜的原因铰孔偏斜的原因主要有以下几个方面：1.铰孔施工过程中操作不当。

2.材料强度不够，无法耐受加工过程的应力。

3.设计和制造时的误差。

排除偏斜的方法1.对铰孔进行重复测量，去除误差。

2.优化设计和加工过程。

2. 铰孔尺寸不准铰孔尺寸不准是指铰孔的直径或深度与设计标准不符合。

铰孔尺寸不准可能会使连接件连接时无法安全地嵌入铰孔中，或在连接过程中被卡住，同时还会影响连接件的旋转轨迹。

精度偏差的来源：1.设计不合理或制造过程中的误差。

2.制造设备老化。

3.制造人员技能缺失导致加工精度不高。

解决铰孔尺寸不准的方法：1.通过良好的制造流程和检验来降低尺寸的误差。

2.使用精密检测设备来检查每个铰孔的尺寸和位置。

3. 铰孔表面质量差铰孔表面质量差分为以下两个方面：表面粗糙表面粗糙是铰孔表面的不规则数值。

粗糙表面可能会导致连接件卡住或与铰孔之间产生过多的摩擦力。

表面损伤铰孔表面损伤是指铰孔表面出现划痕或碎壳等现象，可能导致连接件连接不良或摩擦增加。

原因表面粗糙和表面损伤的原因可能是：1.设计不合理或制造工艺错误。

2.制造设备老化。

3.制造人员技能缺失导致加工精度不高。

排除损伤与粗糙的方法1.使用研磨设备将表面粗糙的铰孔表面磨光。

2.合理使用浓缩洁净剂清洗饱和的水泥混凝土表面，保证铰孔的表面水准。

三、铰孔质量问题的解决办法铰孔质量问题的解决办法包括：1. 设计合理化通过优化设计来控制铰孔质量。

合理的设计不仅可以降低生产成本，还可以减少生产过程中的误差。

2. 制造工艺的改进通过改进制造工艺来控制铰孔的质量。

铰孔质量的判别及其解决措施铰孔是半精加工基础上进行的一种精加工。

一般铰孔的尺寸公差等级可达IT8～IT7，表面粗糙度R。

值可达～。

在实际加工中，常见的铰孔质量问题有表面粗糙度和尺寸精度差，孔口呈喇叭状等。

现分析其产生原因和改进方法。

1 表面粗糙度差的原因及其对策铰削速度过大铰削用量各要素对铰孔的表面粗糙度均有影响，其中以铰削速度影响最大，如用高速钢铰刀铰孔，要获得较好的粗糙度µ；m，对中碳钢工件来说，铰削速度不应超过5m/min，因为此时不易产生积屑瘤，且速度也不高；而铰削铸铁时，因切屑断为粒状，不会形成积屑瘤，故速度可以提高到8～10m/min。

如果采用硬质合金铰刀，铰削速度可提高到90～130m/min，但应修整铰刀的某些角度，以避免出现打刀现象。

铰削余量不适当，进给量过大一般铰削余量为～，对于较大直径的孔，余量不能大于，否则表面粗糙度很差。

故余量过大时可采取粗铰和精铰分开，以保证技术要求。

余量过小，不能正常切削也会使表面粗糙度差。

铰孔的粗糙度Ra值随进给量的增加而增大，但进给量过小时，会导致径向摩擦力的增大，引起铰刀颤动，使孔的表面变粗糙。

所以，如用标准高速钢铰刀加工钢件，要得到表面粗糙度µ；m，则进给量不能超过r，对于铸铁件，可增加至r。

铰刀刀刃不锋利，刃带粗糙一般标准铰刀均未经研磨，影响铰孔的表面粗糙度，因此必须对新铰刀进行研磨。

研磨时要注意铰刀的切削部分与校准部分的交界处，因为内孔最后在这里成形，刀具的粗糙度也在该处被反映到铰孔的内壁。

所以研磨铰刀时，应特别注意用油石将该处轻轻地仔细研磨、抛光，使切削部分与校准部分的交接处圆滑过渡。

经研磨的铰刀，切削刃后刀面刃带粗糙度得到改善，切削部分与校准部分交界处的粗糙度也得到改善，实际上是改善了铰刀本身的粗糙度，故有利于改善铰孔的表面粗糙度。

铰孔时未使用润滑液或使用不当的润滑液铰孔时未用润滑液，则铰刀工作部分的后刀面与孔壁会发生干摩擦，使孔的表面粗糙度差。

铰孔工艺过程中的质量控制•发动机零部件加工中有很多装配精密孔，不仅形位公差要求严，而且表面粗糙度要求高。

为了满足图样要求及保证产品质量，很多精密孔的加工均采用铰孔工艺。

然而在加工过程中仍然会因为刀具制造以及设备精度等因素的影响，造成诸多加工不良现象。

•现针对我公司某种机型发动机零部件加工过程中出现的问题，探讨铰孔的质量控制过程。

一、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。

由于铰刀一般齿数较多（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，表面粗糙度值一般可达R a=0.4～1.6μm。

铰孔为精加工孔常用的手段之一。

直径在100mm以内的孔可采用铰孔。

在加工中心上铰孔时，一般采用的工艺为：钻（或扩）孔→铰孔。

对于直径＜12mm的孔，由于铰刀本身刚性稍差，因此采用的工艺为：点钻→钻（或扩）孔→铰孔，以保证孔的直线度和同轴度。

二、铰刀结构参数及选用原则铰刀种类很多，根据使用方式可分为手用铰刀和机用铰刀。

目前设备工艺水平先进，加工效率高，大多数采用加工中心铰孔。

机用铰刀常用材质有高速钢和硬质合金，高速钢铰刀一般为整体式，硬质合金铰刀一般为焊接式。

铰刀由工作部分、颈部和柄部组成（见图1）。

工作部分包括切削部分和修光部分，切削部分呈锥形，担负主要的切削工作；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。

铰刀主要参数及设计经验介绍如下：1、前角γo由于铰孔余量很小，背吃刀量很小，切屑与前刀面接触长度很短，因此铰刀前角作用不是主要因素。

为了便于制造，前角一般取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化不大，取较小的后角（一般为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（b a），以起修光和导向作用，也便于铰刀制造和检验。

铰刀设计原则及铰孔失效模式分析在机械加工中，铰孔是用铰刀从工件切除微量金属层，以提高孔的尺寸精度和表面质量的加工方法，是普遍应用的孔的精加工方法之一。

因为铰刀的齿数较多，导向性能好，心部的直径大，刀具的刚性好，加工余量小，可以获得IT9-IT7级直径尺寸精度，内孔表面粗糙度可控制在Ra1.6~0.8mm之间甚至更好。

下面简述一下铰刀的基础知识:一、铰刀直径及公差的确定原则：在铰孔加工中，铰刀的直径与公差直接影响到被加工孔的尺寸精度、铰刀的制造成本与使用寿命。

确定铰刀的直径公差应考虑被加工孔的公差Δ、铰孔时的扩张量P或收缩量P1、铰刀使用所需的磨损备磨量H和铰刀本身的制造公差G，见下图所示。

以上计算方法可为按被加工孔的尺寸精度来设计或研磨铰刀提供参考。

为满足工艺要求，一般要先试铰，根据试铰情况来修正计算出的公差带，再确定铰刀实际尺寸及公差，投入使用。

但铰孔时还受机床主轴径向跳动、铰刀的安装偏差、铰刀各刀齿的径向跳动、冷却液、切削用量等因素的影响，使铰出孔的直径往往会“扩张”现象,此时铰刀的直径按下式确定: domax=dwmax-Pmax (1)； domin=dwmax-Pmax-G （2）；dof=dwmin-Pmin (3).公式中 do---铰刀直径(mm)； dw---工件孔径(mm) ； dof---铰刀报废尺寸（mm）； P---铰刀扩张量，一般选取0.003～0.02mm；G---铰刀的制造公差。

在铰削时，也会发生铰出的孔径小于铰刀校准部分实际直径，即产生孔的“收缩”现象，例如用很小的切削锥的铰刀加工薄壁的韧性材料或用硬质合金铰刀高速铰孔时，铰后孔因弹性恢复而缩小。

此时铰刀直径应按下式确定：domax=dwmax+P1min (4)； domin=dwmax-G （5）；dof=dwmin+P1max (6).公式中P1---孔径收缩量，一般选取0.005～0.02mm。

铰刀磨损储备量H按下式确定：铰孔后有扩张时 H=domin-dof=domin-dwmin-Pmin (7)；铰孔后有收缩时 H=domin-dof=domin-dwmin-P1max (8)。

铰刀铰孔都有哪些问题，怎么解决处理？铰刀铰孔都有哪些问题，怎么解决处理？1、孔径增大，误差大铰刀外径尺寸设计值偏大或铰刀刃口有毛刺；切削速度过高；进给量不当或加工余量过大；铰刀主偏角过大；铰刀弯曲；铰刀刃口上粘附着切屑瘤；刃磨时铰刀刃口摆差超差；切削液选择不合适；安装铰刀时锥柄表面油污未擦干净或锥面有磕碰伤；锥柄的扁尾偏位装入机床主轴后锥柄圆锥干涉；主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏；铰刀浮动不灵活；与工件不同轴；手铰孔时两手用力不均匀，使铰刀左右晃动。

根据具体情况适当减小铰刀外径；降低切削速度；适当调整进给量或减少加工余量；适当减小主偏角；校直或报废弯曲的不能用的铰刀；用油石仔细修整到合格；控制摆差在允许的范围内；选择冷却效能较好的切削液；安装铰刀前必须将铰刀锥柄及机床主轴锥孔内部油污擦净，锥面有磕碰处用油石修光；修磨铰刀扁尾；调整或更换主轴轴承；重新调整浮动卡头，并调整同轴度；注意正确操作。

2、孔径缩小铰刀外径尺寸设计值偏小；切削速度过低；进给量过大；铰刀主偏角过小；切削液选择不合适；刃磨时铰刀磨损部分未磨掉，弹性恢复使孔径缩小；铰钢件时，余量太大或铰刀不锋利，易产生弹性恢复，使孔径缩小；内孔不圆，孔径不合格。

更换铰刀外径尺寸；适当提高切削速度；适当降低进给量；适当增大主偏角；选择润滑效能好的油性切削液；定期互换铰刀，正确刃磨铰刀切削部分；设计铰刀尺寸时，应考虑上述因素，或根据实际情况取值；作试验性切削，取合适余量，将铰刀磨锋利。

3、铰出的内孔不圆铰刀过长，刚性不足，铰削时产生振动；铰刀主偏角过小；铰刀刃带窄；铰孔余量偏；内孔表面有缺口、交叉孔；孔表面有砂眼、气孔；主轴轴承松动，无导向套，或铰刀与导向套配合间隙过大；由于薄壁工件装夹过紧，卸下后工件变形。

铰孔余量过大；铰刀切削部分后角过大；铰刀刃带过宽；工件表面有气孔、砂眼；主轴摆差过大。

刚性不足的铰刀可采用不等分齿距的铰刀，铰刀的安装应采用刚性联接，增大主偏角；选用合格铰刀，控制预加工工序的孔位置公差；采用不等齿距铰刀，采用较长、较精密的导向套；选用合格毛坯；采用等齿距铰刀铰削较精密的孔时，应对机床主轴间隙进行调整，导向套的配合间隙应要求较高；采用恰当的夹紧 ... ，减小夹紧力。