铰孔指南:工艺、刀具和应用

铰刀类型
杰克·莱 CNC加工专家

专长于 CNC铣削, CNC车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金加工 服务。


铰孔是一种精加工工艺或孔加工,对加工零件的精度和表面质量起着至关重要的作用。此外,由于该技术具有尺寸控制等多种优势,因此被广泛应用于各个行业。

因此本文将详细介绍铰孔工艺,包括铰孔的定义、铰刀的类型以及应用,旨在为读者提供全面、实用的铰孔指南。

铰孔过程是什么?

铰孔是指对已有孔进行精密切削加工的过程。更具体地说,铰孔的目的是精确地扩大现有孔径并改善孔的表面质量。通常,制造商使用铰刀(一种多齿切削工具)从孔壁上去除少量材料。此外,该过程有助于加工出尺寸公差严格的光滑圆柱形孔。

如何扩孔?

铰孔通常在某些机床上进行,例如铣床或车床。了解铰孔的一些基本步骤至关重要,因为它可以提高零件的质量。

  1. 用夹具将工件固定在机床上。
  2. 准备好必要的孔径为1.5倍的铰刀。
  3. 使用较大的点钻来精确钻孔,同时避开中心钻。
  4. 使用适当的速度和进给率开始铰孔。
  5. 定期检查孔的尺寸和表面粗糙度,必要时进行调整。
  6. 使用去毛刺器或锉刀去除所有小毛刺或粗糙边缘。

铰刀类型

每种铰刀都有其独特的加工工艺,适用于轴承和衬套等各种应用。以下是一些常见的铰刀类型。

手用铰刀

顾名思义,手动铰刀是一种手动操作的工具,用于铰削金属或其他硬质材料。它们通常具有螺旋槽和轻微的锥度,有助于将铰刀引导到预钻孔中。此外,它非常适合小批量或一次性生产。

手用铰刀

浮动铰刀

这种铰刀通常包含一个或多个弹簧导向元件。此外,这些元件可以在轴向和径向自由移动,以适应孔壁的不规则性。此外,浮动铰刀可以在铰孔过程中自动补偿孔壁偏差,以确保孔的圆度和直线度。

螺旋槽铰刀

螺旋槽铰刀具有螺旋槽,螺旋状围绕在刀体上。它们也非常适合切割不锈钢等硬质材料。此外,螺旋角的特征也有助于排出切屑。

直槽铰刀

这种铰刀与螺旋槽铰刀类似。但关键区别在于直槽铰刀的槽与中心轴平行,而不是呈螺旋状。一般来说,用户经常用它来铰削黄铜和铸铁等材料。

锥销铰刀

锥形销铰刀专为加工直槽设计的锥形孔而设计。

可调式铰刀

用户可以调整铰刀的尺寸来加工具有特定公差要求的孔。

铰孔操作:常见问题和提示

常见问题:

铰刀钝或磨损、进给速度过快、设置刚性不足或润滑不足可能会导致以下问题:

  • 颤动和振动
  • 孔尺寸过小或过大
  • 毛刺和边缘撕裂

尖端:

  • 对于坚硬的材料,首先使用较小的铰刀钻孔,然后再使用较大的铰刀。
  • 保持较低的旋转速度,为钻孔时速度的 1/2 到 2/3 之间,但进给速度要加倍。
  • 使用 82º 或 90º 埋头孔来倒角孔的顶部边缘。
  • 使用冷却液或切削油获得光滑的表面。
  • 当性能开始下降时,请更换铰刀。

预扩孔钻头尺寸表

切削操作:钻孔 VS 铰孔 VS 镗孔 VS 攻丝

这些加工方法都是为了加工或调整孔的形状或直径,但在实际应用中各有各的好处,因此本节将介绍它们之间的区别。

钻孔:

CNC 钻孔是在工件上钻孔。制造商通常使用钻头去除材料并在钻床或 CNC 机床上形成孔。此过程为后续的孔加工做准备。此外,钻孔精度通常在 IT13 至 IT11 之间,而表面粗糙度可在 Ra 50 至 12.5 μm 之间变化。

铰孔:

如前所述,铰孔工艺涉及将预钻孔扩大并精加工至精确直径。目标是使用专门的铰刀实现严格的公差和光滑的表面光洁度。此外,铰孔精度通常在 IT9 至 IT6 公差范围内,而表面光洁度值可以达到 Ra 3.2 至 0.2 μm,这比钻孔工艺更精确。

无聊的:

Similar to reaming, boring is also employed to enlarge an existing hole to a desired diameter, typically using a boring mill. However, the boring process can achieve a higher level of accuracy and precision compared to the remaining one.

窃听:

攻丝是使用攻丝工具在预钻孔内创建内螺纹。此外,它还允许插入螺纹紧固件,例如螺栓或螺钉。

这些切削操作在制造零件和部件时有不同的用途。每种操作都有自己的一套最佳实践、工具和注意事项,以实现所需的结果。:

总之,操作的选择取决于零件的具体要求、所需的孔尺寸和公差以及可用的机械和工具。

其他精加工操作:去毛刺 VS 珩磨 VS 锉磨

这三种工艺广泛应用于后加工中,以优化工件的表面光洁度、尺寸公差和整体质量。

Deburring:

去毛刺是去除工件上的毛刺、锋利边缘或多余材料。制造商通常利用去毛刺工具,包括锉刀、磨石或专用去毛刺工具。

Honing:

珩磨是使用珩磨石或磨料工具来提高预加工孔或镗孔的尺寸精度。

申请:

最后,锉削是一种手动修整和塑造零件的方法,特别是对于小而复杂的部件。这是通过使用不同形状和粗糙程度的手锉来实现的。

铰孔的应用 

铰孔是一种用途广泛的精加工操作,可应用于各个行业。以下是铰孔在不同行业中的一些主要应用:

  • 医疗行业: 骨科植入物、手术器械和其他医疗设备。
  • 绿能产业: 风力涡轮机、太阳能电池板和水力发电大坝提供了便利。
  • 汽车行业: 传动、悬架和转向系统部件。
  • 电子行业:电路板、传感器和光学设备。
  • 航空航天工业: 起落架、机身和武器系统。

除了一般的应用外,铰孔加工在生产中也起着至关重要的作用 轴承.

结论

现在我们可以全面了解铰孔工艺。它涵盖了铰孔的基础知识、不同类型的铰刀、常见问题和最佳实践,以及与其他切削和精加工工艺的比较。总的来说,内容让读者彻底了解铰孔工艺及其在现代制造和工程中的重要作用。

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