车床镗孔是一种用刀具将内孔或者内部轮廓尺寸扩大的工序。镗孔加工一般都是半精加工或者精加工，一般使用单刃的切削镗刀。
一把镗刀有三个基本要素：刀片、柄部、夹持部。夹持部是用来固定刀杆的。典型的夹持长度是柄径的4倍。从夹持部到刀尖部分的长度，称为悬伸长。
悬伸长是镗杆的最重要的参数，它决定了刀杆的加工深度。太长的悬伸长会导致刀杆的挠曲过大，从而引起震动，严重破坏工件的表面质量并提前终结刀片的使用寿命。这些都影响加工效率。
多数情况下，使用者应该选择兼备静态刚性和动态刚性的镗刀杆。静态刚性是刀具承受切削力的指标，而动态刚性则决定了刀具的吸收震动的能力。
切削力及其决定因素
切削力可以用车削用的测力计来测量。切削力由三部分组成：切向力、进给力和径向力。其中切向力在数值上最大。
切向力垂直作用的刀片的前刀面上，将刀杆推离中心位置。需要注意的是切向力是施加在刀尖位置的，而不是施加在刀杆的中心线上，在偏移长度的方向产生了一个力矩，对刀杆产生一个扭曲的效果。
进给力在数值上是第二大的力，方向与刀杆中心线平行，并不对刀杆产生扭曲作用。径向力的作用方向同时与刀杆中心线和加工表面垂直，将刀杆推离加工表面的方向。
因此，切向力和径向力才使刀杆产生挠曲。几十年来，人们一直认为进给和径向力分别相当于切向力的50%和25%左右。在今天看来，这个比例并不准确，因为切削力受到诸如工件材质、硬度、切削条件和刀具尖角半径等很多因素的综合影响。下面的公式是计算切向力Ft的推荐公式：
Ft=396000*ap*f*P。
式中的ap为切削深度，f为进给速度，P为消耗的机床功率。
刀杆挠曲的合力计算公式为：
式中Fr为径向力。
而关于径向力的相对大小，我们也有如下表中的经验数值：
工件材质 布氏硬度 径向力大小
碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢 80~250 Fr=0.308Ft
碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢 250~400 Fr=0.672Ft
可锻铸铁、灰铸铁 150~300 Fr=0.331Ft
镗刀杆的挠曲及其影响因素
镗刀杆其实就象一个一端固定而另一端没有固定的梁。这样的梁叫悬臂梁。因为结构类似，我们引用悬臂梁的变形公式来计算镗刀杆的挠曲y：
式中的I可以用以下公式计算得到：
以上两式中的D是刀杆直径，F是切向力与径向力的合力，E是刀杆的弹性模量。。
由以上公式可以得出如下结论：
1、 镗刀杆的悬伸长越短越好。因为镗刀杆的挠曲大小与长度的立方成正比；
2、 镗刀杆的直径越大越好，因为镗刀杆的挠曲大小与直径的4次方成反比。
3、 材料的弹性模量越大，刀杆的挠曲越小。
镗刀杆材质及其与刀杆挠曲大小的关系
镗刀杆一般由钢、W基重金属或整体硬质合金制成。合金钢是最受欢迎的材料。无论材质如何，碳钢和合金钢都具有相同的弹性模量：E=30,000.000psi。人们常有这样一个误解：如果用高等级钢或者高硬度钢来制作刀杆，刀杆的挠曲会变小。从计算公式看出，刀杆的挠曲，只受弹性模量的影响，而不是受硬度的影响。
W基重金属是由W、Ni、Fe和Cu等元素经过粉末冶金技术来生产的。它们中的某些品种就用来制造刀杆。典型的W基重金属的弹性模量为： E=45,000,000~48,000,000psi。在采用同样参数切削时，这些合金制造成的刀杆产生的挠曲只相当于钢制刀杆的50%到60%。
整体硬质合金制造的镗刀杆的挠曲量是这三者中最小的，因为它的弹性模量比钢和W基重金属要高很多。典型的整体硬质合金材质含90%到94%的WC和10%到6%的粘结剂Co。典型的整体硬质合金的弹性模量为： 82,000,000~89,000,000psi。
