鉸刀切削直徑測(cè)量誤差分析

■中航工業(yè)南方航空工業(yè)有限公司 （湖南株洲 412002） 黃 倩 盛 波 鐘如鋼 徐改弟

鉸刀切削直徑測(cè)量誤差分析

■中航工業(yè)南方航空工業(yè)有限公司 （湖南株洲 412002） 黃 倩 盛 波 鐘如鋼 徐改弟

摘要：分析圓柱刃上測(cè)量鉸刀直徑存在誤差的影響因素，介紹鉸刀刀齒加工與測(cè)量方法，提出準(zhǔn)確測(cè)量鉸刀切削直徑的思路與方法。

鉸刀是一種對(duì)孔進(jìn)行半精加工及精加工的切削工具，切削余量很小，其切削過程實(shí)際上是切削與擠刮的聯(lián)合作用，直徑方向的公差帶一般都很小。鉸刀制造完成后，判定鉸刀的切削直徑是否在合格尺寸范圍內(nèi)的問題值得探討。

1. 圓柱刃上測(cè)量鉸刀直徑存在誤差的影響因素

鉸刀是用來保證孔徑孔壁的表面質(zhì)量的，它不能保證孔的位置度，而鉸刀圓柱刃的作用是使鉸刀在工作時(shí)，擠壓孔壁并引導(dǎo)及校準(zhǔn)已加工的孔徑，保證孔徑及表面質(zhì)量，基本上沒有切削作用。其圓柱刃尺寸f（見圖1）一般都控制在0.15～0.25mm，當(dāng)圓柱刃窄了，擠壓作用不明顯；寬了，轉(zhuǎn)矩過大，有啃刀及振動(dòng)的危險(xiǎn)，反而降低了擠壓和熨平的作用。那么在0.15mm左右的圓弧面上準(zhǔn)確地測(cè)量出其真實(shí)的工作直徑時(shí)，就會(huì)有一種潛在的誤差存在（見圖2）：在兩個(gè)同心圓（大圓與小圓）中最長(zhǎng)的直線是直徑，除了直徑以外，圓周上任意兩點(diǎn)的距離都是弦長(zhǎng)，而任何弦長(zhǎng)都短于直徑，即AA0＜BB0、 CC0＜BB0、A1A2＜B1B2以及C1C2＜B1B2。

我們測(cè)量鉸刀直徑大小時(shí)，一般用的是百分尺或千分尺，測(cè)量的結(jié)果應(yīng)當(dāng)是如果兩刃的連線通過了鉸刀的軸心，則測(cè)到的是直徑；如果兩刃的連線不通過軸心，則測(cè)得兩刃距離只能是弦長(zhǎng)，而不是鉸刀的工作直徑。

假設(shè)圓分別為φ2 0 m m、φ10mm和φ5mm，當(dāng)弦線（兩刃的連線）偏離軸線（直徑）的距離不等時(shí)，所測(cè)得兩刃尺寸與鉸刀的工作直徑相比有多大變化如附表所示。

從附表中可見，當(dāng)偏心距一樣時(shí)，鉸刀的直徑越大，測(cè)得的兩刃距離與鉸刀直徑的誤差越小；鉸刀直徑越小，測(cè)得的兩刃距離與鉸刀直徑的誤差越大。

圖1

圖2

兩刃距離與鉸刀直徑的誤差表

2. 鉸刀刀齒加工與測(cè)量

一般鉸刀的刀齒由銑工在分度頭上分度銑出，也有小鉸刀由刀具磨在分齒盤上等分磨出、分度。即銑工在對(duì)刀時(shí)，沒在鉸刀的中心線上，也只改變了刀齒的前角大小，而不改變等分的均勻度，也就是說對(duì)鉸刀兩刃直徑的測(cè)量影響不大。但是分度

頭安裝鉸刀的跳動(dòng)或分度頭的校正跳動(dòng)不對(duì)、變化大，則銑出的齒就不是等分齒，兩齒之間的連線不通過鉸刀軸線，無論如何，測(cè)量出來的尺寸就不會(huì)是直徑而是弦長(zhǎng)。另外一種情況是刀具磨在磨刀齒前刀面時(shí)，磨削余量不一致，影響了刀齒的均布，也造成了測(cè)量誤差。如果刀齒在鉸刀的端面，一般從端面目測(cè)時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)問題；如果刀齒在鉸刀的中間，有前引導(dǎo)擋住了，就無法準(zhǔn)確地目測(cè)到銑工分度頭的跳動(dòng)誤差，刀具磨削切削刃前刀面的不均等誤差影響就大一些。但在刀具不作圓柱刃小后角時(shí)（此時(shí)圓柱刃的圓柱度一般在0.8～1.2mm之間），鉸刀的真實(shí)直徑可以準(zhǔn)確測(cè)量到，只要注意就可以解決。

3. 解決方法和思路

（1）用千分尺測(cè)量?jī)扇谐叽绫葓D示標(biāo)注尺寸公差若有微量減小時(shí)，不一定是鉸刀的工作直徑超差，先進(jìn)行校正，再測(cè)量判斷。

（2）當(dāng)測(cè)得的兩刃之間的尺寸比圖示標(biāo)注的尺寸公差要大，那一定是鉸刀直徑大了，要返修，因?yàn)槿魏蜗议L(zhǎng)都不會(huì)比直徑大。

（3）如果鉸刀有4刃或6刃，其中有一對(duì)刃在合格尺寸范圍內(nèi)，而其余幾對(duì)刃尺寸偏小，不一定是鉸刀不合格，一定要在偏擺儀上找跳動(dòng)，如果幾刃的跳動(dòng)合格，那此鉸刀一定是合格品。如果跳動(dòng)不合格，那才有可能是把刀齒磨低了，也有可能是鉸刀彎曲變形了。

（4）一般而言，在φ20mm以內(nèi)的鉸刀，刀齒用千分尺測(cè)得的誤差在0～0.025mm之間都要進(jìn)一步推測(cè)，分析原因，不要輕易判定鉸刀不合格。

（5）銑刀開齒和刀具磨開齒，對(duì)刀不在工件的中心上，只會(huì)影響刀齒的前角大小，對(duì)直徑測(cè)量的影響不會(huì)太大（對(duì)對(duì)應(yīng)的等分齒而言）。

（6）小鉸刀刀齒的偏心對(duì)直徑的測(cè)量影響較大，要特別注意排除原因，以免誤判。

（7）在與零件相同材料和熱處理狀態(tài)下的試料上試用，對(duì)所鉸的孔進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果與要求的尺寸進(jìn)行比較，是否在合格的范圍內(nèi)。

收稿日期：（20150323）