铰刀在机械加工中的应用
1铰刀的应用范围、分类及优缺点
1.1铰刀是用于小切深时以导向为基础的孔加工刀具，主要应用于
（1）直径公差≤IT8的孔；（2）表面粗糙度有要求（通常≤Rz12）；（3）有圆度公差要求的孔；（4）对于圆柱度有要求的孔；（5）阶梯孔（同一轴线上直径不同）；（6）系列孔（同一轴线上直径）有高的同轴度的要求。
1.2铰刀类型
主要分：多刃铰刀和带导向条的铰刀。多刃铰刀各切削刃的轴向和径向位置相同，刀具直径不可调，刀具可以重磨。带导向条铰刀直径可调整，最少两个导向条。在机械应用中考虑加工成本更多的使用多刃铰刀。
1.3多刃铰刀的优点
（1）高的切削速度；（2）简单而可靠的设计；（3）易于操作；（4）可以重磨（只对于无涂层的而言）；（5）安装使用的错误一般不会导致刀具彻底损坏。
1.4多刃铰刀的缺点
（1）加工孔的质量稍微差些；（2）阶梯孔的加工会有限制；（3）不能加工系列孔和高同轴度要求的孔。
2铰刀的选择及使用技术条件
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。
2.1铰刀的选择
基本原则：通常直径大于12的为焊接式，小于12的为整体硬质合金；通常刀齿数目是偶数（均匀）分布的，但排屑槽分布是不均匀的；根据应用决定槽型，盲孔为直槽，通孔可以为左螺旋槽式。公差的确定：除非特别指定外，铰刀按公差m6制造。实际中，铰刀铰出的孔的实际尺寸取决于很多因素，包括：（1）被加工材料的种类和加工余量；（2）铰刀的切削角度；（3）铰刀使用时的条件；（4）装夹和操作方法；（5）润滑情况。
若给出了孔的公差，要确定加工孔的铰刀特殊公差时应考虑上述因素，可依据被加工孔来确定铰刀公差上下极限的方法，当孔的公差为IT时：铰刀直径的上限尺寸等于孔的最大直径减0.15IT。0.15IT的值应圆整到0.001mm；铰刀直径的下限尺寸等于铰刀的最大直径减0.35IT。0.35IT的值应圆整到0.001mm。
2.2铰刀使用的技术条件
铰刀材料：刀柄采用40Cr或同等性能的合金钢，刀具材料主要分：高速钢（适合钢件）、硬质合金（适合钢件、铸件）、金刚石PCD（铝合金）、CBN（难加工材料）。
铰刀的位置公差：切削部分0.015mm；校准部分0.01mm；柄部0.015mm（对公共轴线的径向跳动）。铰刀柄部硬度：30HRC―45HRC。铰刀的装夹：高精度的跳动，刀具跳动小于0.01mm，稳定性要高，适合采用高精度弹簧套、液压刀柄、热涨套刀柄、补偿刀柄等工具装夹。
铰刀加工参数（推荐）：
钢件、铸件：VC=50-100m/min，f=0.2-0.8（随直径增加）
铝合金：VC=200-1000m/min，f=0.2-1.0（随直径增加）
3铰孔失效模式分析及应对措施
影响铰刀铰孔质量的主要因素：（1）铰刀的几何尺寸，包括铰刀直径、铰刀齿数、切削锥角、铰刀前角后角、刃带宽度、倒锥量；（2）铰削用量，包括铰削余量、铰刀的切削速度和进给量；（3）其他因素，如机床主轴精度、工件装夹变形、切削液等。
铰孔的几种主要失效模式：
（1）孔径增大产生原因及解决措施：1）铰刀外径尺寸偏大或铰刀同轴度过大――检测铰刀外径尺寸和刀具切削刃相对主轴同轴度；2）铰刀主偏角过大――适当减小主偏角；3）切削速度过高、进给量不当或加工余量过大――降低切削速度，调整进给量或减少铰削余量；4）铰刀刃上粘附切削瘤――用油石去除切削瘤，铰刀增加内冷孔，冷却液选择性能较好的切削液。
（2）孔径变小产生原因及解决措施：1）铰刀外径尺寸设计值偏小――检测铰刀外径尺寸；2）铰刀主偏角过小――适当增大主偏角；3）切削速度过低、进给量不当或加工余量过小――适当提高切削速度，调整进给量或适当增加铰削余量；4）铰刀已磨损――更换铰刀，设置刀具更换计划；5）工件太薄，铰完后内孔弹性恢复使孔孔缩小――设计铰刀考虑工件状况进行取值。
（3）内孔不圆产生原因及解决措施：1）铰刀过长，刚性不足，铰削时产生振动――采用不等分齿距的铰刀或减短铰刀长度；2）铰孔余量偏――控制预加工工序孔位误差；3）铰刀主偏角过小――增大主偏角；4）铰刀刃带窄――选用合格铰刀。
（4）孔表明粗糙度差产生原因及解决措施：1）切削速度过高――降低切削速度；2）切削液选择不合适――根据加工材料选择切削液；3）铰孔余量大――适当减小铰孔余量；4）铰刀刃带过宽――修磨刃带宽度；5）铰孔时排屑不良――减少铰刀齿数，加大容屑空间或采用刃倾角铰刀，使排屑顺利；6）刃口有积屑瘤――采用油石修整或更换铰刀。
在日常使用中出现加工质量问题是很难全面控制个预防的，只有从“人、机、料、法、环、测”全方位分析，找出问题的根本原因，才会逐一解决。
4结语
在机械加工中，铰刀广泛应用于孔半精加工和精加工，孔的精度和表面质量很大程度上取决于铰刀的选用、设计和切削参数的选择上。只有充分了解铰刀的选用、可能的失效模式才能进行预防，保证产品质量和批产的稳定性。