本帖最后由 twq19810302 于 2023-8-19 11:25 编辑
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9 X+ r- D- Z7 T) [丝锥作为一种加工内螺纹的常用工具,按照形状可以分为螺旋槽丝锥、刃倾角丝锥、直槽丝锥和管用螺纹丝锥等,按照使用环境可以分为手用丝锥和机用丝锥,按照规格可以分为公制,美制,和英制丝锥等。丝锥也是在攻丝时采用的主流加工工具。那么丝锥该如何选用呢?今天分享给大家一份丝锥选用指南,帮助你选择合适的丝锥。 ?8 s" J% z( b9 `, H
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丝锥分类9 b% a- H2 f, x k% x/ z
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1切削丝锥+ x, X) E* B5 ]* j* S- Z
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1、直槽丝锥:用于通孔及盲孔的加工,铁屑存在于丝锥槽中,加工的螺纹质量不高,更常用于短屑材料的加工,如灰铸铁等。
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2、螺旋槽丝锥:用于孔深小于等于3D的盲孔加工,铁屑顺着螺旋槽排出,螺纹表面质量高。+ c, }# S- H; m) n
3 M7 i$ O; U! v7 d* b1 P10~20°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于2D;
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# {/ Y# F/ n; k" U1 a4 _- T28~40°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3D;, U* X$ i4 M" i
* v8 b6 N2 ^ M; a: T7 \& m2 p# o50°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3.5D(特殊工况4D)。5 \: |6 O$ H' w- J# q: i _5 O
, U. S3 i: O$ c: D' w某些时候(硬材料,大牙距等),为了取得更好的齿尖强度,会选用螺旋槽丝锥加工通孔。
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3、螺尖丝锥:通常只能用于通孔,长径比可达3D~3.5D,铁屑向下排出,切削扭矩小,被加工的螺纹表面质量高,也被称为刃倾角丝锥或先端丝锥。
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切削时,需要保证全部切削部分攻穿,否则会出现崩齿。
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' E( N; ~0 ^- q 2挤压丝锥
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! x6 T! P1 C- A# K* S& H! t; B" E可用于通孔及盲孔的加工,通过材料塑性变形形成牙型,只能用于加工塑性材料。
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其主要特点:# f. U( @, _) E8 m I
7 k* u8 Q- P) s% L% q% @( S. y1,利用工件的塑性变形加工螺纹;
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2,丝锥的截面积大,强度高,不易折断;8 z3 q6 c% s: z% A3 _, d! K1 e! @
( l( C o3 R% B4 T& b. f3,切削速度可比切削丝锥高,生产率亦相应提高;
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, w# M+ u" U4 {8 r, O4,由于是冷挤压加工,加工后的螺纹表面机械性能提高,表面粗糙度高,螺纹强度、耐磨性、耐腐蚀性提高;( W, P: M/ f$ b2 d" V6 w
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5,无屑加工。
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4 y3 D1 n* M# S. Y. ^( R* s C其不足是:9 a0 f0 o/ A4 a$ `! E
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1,只能用于加工塑性材料;
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7 D( Q6 K0 E+ o; s2,制造成本高。
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有两种结构形式:7 A/ J: t0 M/ b5 M2 W) b
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1,无油槽挤压丝锥只用于盲孔立加的工况;: V* N) r' D, r- \- Q ?
* O8 p7 H8 H3 z0 g2,带油槽挤压丝锥适用于所有工况,但通常小直径丝锥因制造难度不设计油槽。
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丝锥的结构参数
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7 `3 S* }7 N) s' c+ j+ t8 v 1外型尺寸
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`6 S" n6 C+ S, ]; L1、总长:需注意某些需要特殊加长的工况1 C5 c2 u- [0 o
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2、槽长:通上
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3、柄方:目前常见柄方标准有DIN(371/374/376), ANSI, JIS, ISO等,选用时需注意和攻丝刀柄的匹配关系
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2螺纹部分
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/ a$ m* f# S8 j9 h1、精度:由具体的螺纹标准来选择,米制螺纹ISO1/2/3级等同于国标H1/2/3级,但需注意制造商内控标准。- E% `- v/ ~% d: `0 O+ |, G
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2、切削锥:丝锥的切削部分,已形成部分固定模式,通常切削锥越长,丝锥的寿命越好。
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! H' r" G3 {1 T/ ^. r. z 3、校正齿:起辅助与校正的作用,特别在攻丝系统不稳定的工况下,校正齿越多,攻丝阻力越大。% p8 V2 ^4 P8 \' G/ k% M1 U, X: s8 G
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3排屑槽. R& o, U5 l8 O6 H) ]
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1、槽型:影响铁屑成型及排出,通常为各制造商内部机密。
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2、前角、后角:增大时丝锥变锋利,可明显降低切削阻力,但齿尖强度及稳定性下降,后角即铲磨后角。0 e1 d5 q% c, U0 c, O" `+ C
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3、槽数:槽数增加切削刃数增加,可有效提高丝锥寿命;但会压缩排屑空间,于排屑不利。& _* L- H, ?! x2 H+ s
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丝锥的材料
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+ c1 `! @1 i: D0 r1、工具钢:多用于手用切牙丝锥,目前已经不常见。
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2 g: }) y# ~$ `9 L5 w& v" W2、不含钴高速钢:目前大范围用作丝锥材料,如M2(W6Mo5Cr4V2, 6542),M3等,标记代号为HSS。# o, A# }/ |6 V5 D
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3、含钴高速钢:目前大范围用作丝锥材料,如M35,M42等,标记代号为HSS-E。
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$ Q3 r0 x+ p* n; T: w& \2 D, J' W4、粉末冶金高速钢:用作高性能丝锥材料,性能较上两者大幅提升,各家厂家的命名方式也各有不同,标记代号为HSS-E-PM。
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5、硬质合金材料:通常选用超细颗粒,韧性好的牌号,主要用于制造直槽丝锥加工短屑材料,如灰铸铁,高硅铝等。; ]& t( F& T( o; U1 o- z/ i. F5 W" G
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丝锥对材料的依赖性很大,选用好的材料可以进一步优化丝锥的结构参数,使之适用于高效,更苛刻的工况,同时兼备更高的寿命。目前大的丝锥制造商都有自己的材料厂或者材料配方,同时由于钴资源及价格的问题,新的不含钴高性能高速钢也已经问世。) I" x h1 z5 y! Y K4 b
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丝锥的涂层
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' K/ Q k) O6 q2 d1、蒸汽氧化:丝锥放入高温水蒸气中,使之表面形成一层氧化膜,对冷却液吸附性好,能起到减小摩擦的作用,同时防止丝锥与被切削材料间的粘结,适用于加工软钢。
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2、氮化处理:丝锥表面渗氮,形成表面硬化层,适合加工铸铁,铸铝等对刀具磨损大的材料。" t, I- D" I' q* b! h) G+ r
9 G' W1 m; @( T4 B3、蒸汽+氮化:综合以上两者的优点。
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4、TiN:金黄色涂层,有良好的涂层硬度及润滑性,并且涂层附着性能好,适用于加工大部分材料。4 f& H- v2 G" F3 |
+ T# d% K7 u" U+ E" D5、TiCN:蓝灰色涂层,硬度约为3000HV,耐热性达400°C。4 d( {; _ R- @/ _) H/ i
3 D% {: s( D" }- \# Q$ o6、TiN+TiCN:深黄色涂层,具有优良的涂层硬度及润滑性,适用于加工绝大部分材料。
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7、TiAlN:蓝灰色涂层,硬度3300HV,耐热性达900°C,可用于高速加工。
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$ |$ ^( z. M M" I/ m+ m8 s8、CrN:银灰色涂层,润滑性能优越,主要用于加工有色金属。' o0 w/ O" C% c
. A7 k$ j4 m- ^. y8 k5 A: g丝锥的涂层对丝锥性能的影响非常明显,不过目前多是制造商和涂层厂家单独配合研究专用涂层,如LMT的IQ,瓦尔特的THL等。3 i2 ~6 M6 H6 {( }9 ^- i
; C* k3 g. }1 j2 l影响攻丝的要素
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9 W `& J2 W0 ^' B. w/ r 1攻丝设备
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1、机床:可分为立式和卧式两种加工方式,对于攻丝,立式要优于卧式加工,卧式加工外冷时要考虑冷却是否充分。
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7 H7 ]$ Q; K' |4 v0 T2、攻丝刀柄:攻丝建议选用专用攻丝刀柄,机床刚性,稳定性好的优先选用同步攻丝刀柄,相反尽可能选用带有轴向/径向补偿的柔性攻丝刀柄。除小直径丝锥(7 r! p/ }9 f) }3 y
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3、冷却条件:对于攻丝,特别是挤压丝锥,对冷却液的要求是润滑>冷却;实际使用时可依据机床条件调配(使用乳化液时,建议浓度大于10%)。3 W t% N8 Y$ s# m) M( w) O9 ?
6 t/ T; T( M7 i5 r8 k) g; o9 `# h2被加工件
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1、被加工件的材料及硬度:工件材料硬度要均匀,通常不建议用丝锥加工超过HRC42的工件。
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2、攻丝底孔:底孔结构,选择合适的钻头;底孔尺寸精度;底孔孔壁质量。
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8 c `0 q% Q4 H3加工参数
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; w9 v1 s7 X/ O- r$ Z1、转速:转速给定的依据是丝锥的种类,材料,被加工材料及硬度,攻丝设备的优劣等。8 ?3 t2 N5 j# i, H- g
. w8 C/ g, H1 `" o通常依据丝锥制造商给定的参数选用,在下列工况下必须降低转速:
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- 机床刚性差;丝锥跳动大;冷却不充分;
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9 }' {8 I+ u9 J- 攻丝区域材质或硬度不均匀,如焊点;
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4 T8 m- F; f5 d- 丝锥被加长,或者使用延长杆;
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- 卧加,外冷;& i% b- e# L( [- q: ?0 e: R
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- 手工操作,如台钻,摇臂钻等;7 B4 K$ O2 J: m& ?) @. h
. a. [! r2 g% d. J& R( h2、进给:刚性攻丝,进给=1个螺距/转。
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9 v y$ R( o: ~! I3 o( W$ b1 _) h, v柔性攻丝,且刀柄补偿变量足够的情况下:& ?1 V b' I9 t: ^& ]; B
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进给=(0.95-0.98)个螺距/转。
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丝锥选用的几点提示
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' s; T6 i4 N" ]) w0 J) D ^( c1不同精度等级丝锥的公差% j) ?# |& Y! l! K8 b! }
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! m! F* Z9 L8 a1 J* O. _
选用依据:不能仅根据被加工螺纹的精度等级来选择并确定丝锥的精度等级4 X% K& I- v! Q
9 K. j- ^$ E5 {9 S. j' C- 被加工工件的材质及硬度;: E' `) T8 A% {2 l& U# x
- 攻丝设备(如机床条件,夹持刀柄,冷却环境等);: G& ^7 s1 {* `& R, G
- 丝锥本身精度及制造误差。- [. H! b! \. Y: o" Y& {+ }
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例如:加工6H螺纹,在钢件上加工时,可选用6H精度的丝锥;在加工灰口铸铁时,由于丝锥的中径磨损较快,螺孔的扩张量也小,因此宜选用6HX精度的丝锥,寿命会更好。
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关于日系丝锥精度的说明:- }( M5 e8 l8 O- C0 d+ a% X
% {3 ]7 ~) P+ k' m" }8 |- 切削丝锥OSG使用OH精度体系,不同于ISO标准,OH精度体系将整个公差带宽度强制按从最下限开始,每0.02mm作为一个精度等级,命名为OH1,OH2,OH3等;
! x' x) I/ K& A - 挤压丝锥OSG使用RH精度体系,RH精度体系将整个公差带宽度强制按从最下限开始,每0.0127mm作为一个精度等级,命名为RH1,RH2,RH3等。 x5 r, ~/ o3 U- f- {
: f0 n1 } O2 `0 L
/ X' b! Q3 x2 D# N [ 所以在使用ISO精度丝锥替换OH精度丝锥时,不能简单认为6H就约等于OH3或者OH4级,需要经过换算确定,或者依据客户的实际情况而定。& c' J& V! f9 d: K( u
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5 ]. D4 x4 w1 ]* }/ [+ J" p ' u- y- q" N! B. s# B
* ^% B: I1 A4 _2 j# K7 j![]() ! g" S: c# K$ t5 z! Z: g6 X
2丝锥外型尺寸
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1、目前应用最多的是DIN,ANSI,ISO,JIS等;: r* k7 ?% m! K9 r4 N$ y! T
! y3 [* F+ t! }7 `2 I2、许根据客户不同加工要求或现有条件选择合适的总长,刃长及柄方尺寸;
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3、加工时的干涉情况;
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; V0 O' A' ]9 Y2 e丝锥选用的6个基本要素
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& [5 ^+ y. Q l; W7 a1、加工螺纹的类型,米制、英制、美制等;
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9 z* o: H; V( N( O9 a T# l2、螺纹底孔的类型,通孔还是盲孔;# t# E) Z: P( u' G4 n1 s
( h, L. Q+ P+ }5 t- Q8 l3、被加工工件材料及硬度;% Z. n2 _3 E9 w7 q
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4、工件完整螺纹的深度及底孔深度;
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5、工件螺纹要求的精度;& r8 F7 |, N) {' \ \
; Z9 a o$ Z: @5 v+ N) M# Q) [- t6、丝锥的外形标准(特殊要求需特殊标出)。$ f4 W2 f+ N0 \
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