制冷压缩机是冰箱等制冷器的心脏，零件加工精度要求很高。如活塞销孔直径公差带为0.007mm，粗糙度为Ra0.8um，圆柱度0.004mm，见图l。在300件/小时的速率下大批量生产，要保证长期质量稳定和很高的产品合格率，工艺措施十分重要。经过试验比较，目前活塞(材料为铁基粉末冶金)销孔的加工工艺路线确定为：钻孔一粗镗一精镗一铰孔(金钢石铰刀)。这里重点论述金钢石铰刀在加工中的应用。

　　1金钢石铰刀的技术特点

　　金钢石铰刀具有加工精度高、寿命长和生产效率高的优点。电镀金钢石铰刀的成型是用电镀的方法，利用镍(或铁及树脂)作为粘接剂，把金钢石颗粒包络在刀体上，经过一定的修磨后而成，如图2所示。

　　金钢石铰刀分为固定式和可调式两种，见图3。可调式铰刀通过调整锥形刀杆作轴向移动，产生径向胀缩，可以微量调节铰孔尺寸或补偿刀具磨损。铰刀在切削过程中，切屑藏于金钢石颗粒之间。如衅4所法。切屑经切削液的冲刷和刀具的旋转抛离出来。铰刀上的螺旋槽或直槽不是屑槽，而是用于注入冷却液。金钢石铰刀经过精磨后变钝化，必须进行精整，以便恢复其良好的切削性以能。金钢石铰刀的精整是用氧化铝或碳化硅砂轮进行再修磨。砂轮的磨料颗粒从金钢石铰刀的晶粒间，把粘接材料部分“剥”出来，形成一些凹坑。铰刀在切削过程中，切屑也磨蚀去铰刀上的部分粘接材料，使金钢石晶体前面的凹坑逐渐加深，而晶体后面的蚀除量甚少，甚至切屑蚀除晶体前面粘接材料时，由于挤压力的作用。使粘接材料向后推移，加强了对晶体的支撑作用。这就是为什么金钢石铰刀的金钢石颗粒不容易脱落，而保持较长寿命的原因。见图5。

　　金钢石铰刀的修磨，目前有两种情况：一种是细颗粒金钢石铰刀，电镀后只需用氧化铝或碳化硅砂轮或油石把铰刀表面多余的镍瘤擦去，并显露出金钢石的刃边来，这种修磨称为精整;另～种是粗颗粒金钢石铰刀，经过修磨石，使顶部磨成小平面，在铰削时产生微量的切削，并有挤压和抛光作用。前者粗铰选用240号金钢砂，精铰选用320号、400号，铰削时比较锋利、省力，但精度稍低。寿命稍短。后者不论粗、精铰，都可选取相同粒度金钢砂，一般选用100号、120号、150号居多，铰刀切削余量可以大些，因为颗粒大，容纳切屑空间大，镀层强度高，故铰刀加工精度高、质量稳定、且寿命较长。

　　2金钢石铰刀的固定方式

　　金钢石铰刀的装夹，如其直径比较小(6~20之间)一般夹在动力头的三爪卡盘上或弹簧夹头、滚针夹头上，此时可手持工件作进给运动。如果铰刀装夹在台钻、立钻或珩磨机主轴上，工件固定时，铰刀应有两级浮动。如果铰刀与工件的对中性比较高，可用一级浮动。实践表明，两级浮动比一级浮动要好。否则由于对中性稍差而产生干涉，影响被加工孔的粗糙度和尺寸精度。工件和铰刀两者之间必须一个浮动，另一个为钢性;不能两者都浮动或两者都钢性连接。

　　3金钢石铰刀铰孔超出量及对前工序要求

　　如果预加工孔精度比较高，一般铰刀超出量等于校正部分的l/3长度;若预加工孔精度较差，铰刀超出量应为校正部分的1/2长度;预加工孔是窄腰形，则铰刀的超出量是校正部分的l/4长度;预加工孔是腰鼓形，则铰刀的超出量是铰刀校部分的l/2长度。金钢石铰刀铰孔是孔精加工的最终工序，铰孔的质量好坏与前工序的加工质量有很大关系。所以，对前工序加工的孔有一定的精度和粗糙度要求。一般要求几何精度在0.003—0.007mm范围内，粗糙度Ra不大于3仙m，且余量一致性要好，尺寸分散度在o.007mm以内，机铰时要求孔与端面垂直度为0.1 mm。

　　一般情况下，钢性镗铰作前工序是比较好的安排，因为它的质量比较稳定。尺寸分散度小，直线性比较高;珩磨作为前工序也是可行的办法，如果生产批量大，则应采用金钢石珩磨条。因它耐磨，外形保持性好，珩磨余量控制比钢性镗铰要理想，但直线性稍差。此外，用浮动镗刀块或标准铰刀也可作前工序加工，但质量不稳定，尺寸一致性稍差，还必须增加铰孔的次数，否则，铰孔质量比上述两种加工方法差。

　　4金钢石铰刀的应用

　　切削锥是铰刀的切削部分，它承担80—90%内孔余量的切除;校正部分起修光和提高精度的作用，负责切除切削锥加工时遗留下来的粗糙皮峰少许余量，其后部的倒锥则起导向作用。切削锥的角度设计不宜过大，一般粗铰刀取3’一15’，精铰刀取1’～5’为宜。金钢石颗粒选择应适度不宜过细，否则会使被加工孔的粗糙度和精度难以提高。铰刀的螺旋槽或直槽不宜设计得过窄和过浅，以免冷却润滑液不能顺利进入孔内。若润滑液进入孔内过少。铰刀发热膨胀会发生“咬死”现象。铰刀校正部分的倒锥不宜过大或过短，否则造成铰刀的导向性差，使被加工

　　孔产生椭圆或锥度，粗糙度也会降低。

　　固定式铰刀在使用前必须清楚它的准确尺寸和被加工孔的实际尺寸，这两个尺寸之差就应等于预定的加工余量范围，不然应调整两尺寸之一。在设计金钢石铰刀时，应尽可能使{dy}把铰刀多承担一些加工余量，这样可以降低对前工序的几何精度和粗糙度的要求。

　　可调式金钢石铰刀适应性更强，特别是前工序加工质量不大好，孔径变化较大时，更显示出其优点。一般可调式铰刀都是选用细颗粒金钢石制作，可以不在磨床上修磨，只需用油石或氧化铝砂轮去除铰刀表面的镍瘤即可。铰刀每次调整尺寸后，一般都用油石稍为修整一下。由于铰刀套上有一条铣穿了的螺旋槽，造成套的两端比较薄弱，它比固定式铰刀加工精度差也因予此，在应用时应予注意。

　　金钢石铰刀铰孔时刀具整个圆柱面都与孔壁接触，切削时热量很难散出，工件和刀体只能传出小部分热量，大部分热量靠冷却润滑液带走。选用90%的煤油加10%的硫化切削液作为冷却润滑液效果较好，它的粘度较低，便于流进孔内，带走切削热。

　　合理分配铰削余量，是保证高精度内孔质量的重要一环。削余量分配见表l。

　　铰刀转速直接影响加工表面的粗糙度和生产效率。孔径在10mm~50mm范围内，铰刀转速一般选择在200—400r/min左右。刀具的迸给速度：机动进给S≤3mm/r;手持工周期以15—20秒为宜。加工试验表明：进给速度过快影响表面

　　粗糙度;进给速度过慢会破坏孔径的几何精度。

　　将上述注意事项和工艺规律运用于压缩机活塞销孔的加工，取得了显著的效果。解决了粉末冶金材料切削性能差，刀具磨损快，粗糙度和几何精度不易保证的问题。孔的圆柱度稳定在0.002mm以内，粗糙度Ra在0.16—0.32um之下，产品合格率达到{bfb}。

　　5结束语

　　金钢石铰刀铰孔是机械零件高精度内孔加工的一种很好的工艺手段，值得深入研究，以期不断提高我国的精密制造水平，从而提升我国机电产品在国际市场上的竞争力。