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丝锥种类那么多,怎么选择才好?

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1#
发表于 2023-8-19 11:22:35 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 twq19810302 于 2023-8-19 11:25 编辑
) _# [' W4 n$ P" j+ S9 E
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
3 \4 N! q/ @) E
丝锥分类9 b% a- H2 f, x  k% x/ z
: K# l5 E0 P. p
1切削丝锥+ x, X) E* B5 ]* j* S- Z
- Y% \; p1 W. B% S
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。
/ ?5 x7 ~) I/ @$ v0 n/ g( U
; ?2 v9 W1 d4 M
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;
3 l8 t" o! g' W) g( [7 [

# {/ 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。
  `' O1 S1 T& I2 U
' {& q: f# q# I0 j% t2 i
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。
; j, ?1 m; y0 L: r
8 h( F" j" F  o$ _0 U
切削时,需要保证全部切削部分攻穿,否则会出现崩齿。
2 h* Q- n. C2 u0 o: {0 b% R

( {: C6 J5 R* x- }4 {- |

' F9 l9 H' ]8 K' s
' E( N; ~0 ^- q
2挤压丝锥
$ H/ N2 {9 g  D: H& ~

! 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。
  L- t5 P; A9 i5 N. ~6 T, ^: R/ I
/ L; [+ i8 S7 @: H% ?7 X
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;
3 w1 V$ H. @9 G8 Z4 @5 Q0 Q' _
/ t9 [" ?$ s; h; a$ J) {7 n$ X4 v+ r
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;
+ Y* B' R# V( Z# R5 o

, 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
. s6 a3 [* y% o0 x: u
5,无屑加工。
  o! m" n% \" @7 g5 O$ O

4 y3 D1 n* M# S. Y. ^( R* s  C其不足是:9 a0 f0 o/ A4 a$ `! E
7 z4 M/ h: n4 P* ^* N" ?
1,只能用于加工塑性材料;
6 H* ^+ z& |& O7 D: b- L

7 D( Q6 K0 E+ o; s2,制造成本高。
6 p+ A- f6 x& a7 s7 z
7 q* W0 a- y, {: {) n  W) K
有两种结构形式:7 A/ J: t0 M/ b5 M2 W) b
9 S( Y2 |1 W. p2 e) k9 E; Y
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。
, A1 `$ {  Z* M, w" @- G8 G
( _! }# s. p$ A1 P6 H$ H! f

9 ]2 |, U% D2 K- Q# O. n- A( H5 t* o) a) G% q9 v; z. x: y" K
丝锥的结构参数
9 g( P. C" \/ b7 ^3 q
* U! i! V* B" f. e& k1 w$ N. v
% @9 }0 N9 p2 E$ k6 C

7 `3 S* }7 N) s' c+ j+ t8 v
1外型尺寸
$ {$ X+ u0 L  a. y2 Q, e- K& F0 e

  `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
9 \5 H$ |' k+ M- X2 }, h' ?
2、槽长:通上
( R* E' R2 [* }, r
+ X: g5 \9 E: K0 @
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
! |3 N* q$ m& l$ c7 G( G& c
% b8 }2 I& x2 T
2螺纹部分
& p) P! `# U2 c& t, p- i7 _

/ 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
: P% w. A# {* i, B7 N
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。
$ h. D4 b2 D9 W- m. I  L

7 l- Q6 O" T0 W+ |1 i; Q: ~
4 b& ?! T/ P- ^9 i) P/ d

! 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
3 K9 _$ u" ?  M
3排屑槽. R& o, U5 l8 O6 H) ]
$ Z8 V% d8 S. H% Y
1、槽型:影响铁屑成型及排出,通常为各制造商内部机密。
& r1 a% R( }" S; x4 |  P) w
1 _5 G8 [, d- ]3 Z3 s9 d
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
% u) ?1 }& g# U# ]! Y* \
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
# [. T6 \8 A5 U" ]
丝锥的材料
3 J' k0 j) r5 @" R/ c

+ c1 `! @1 i: D0 r1、工具钢:多用于手用切牙丝锥,目前已经不常见。
3 }6 n6 ?3 p/ _1 k* s; X

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
* G* k, F/ D1 G: W/ |" z/ A
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。
, O7 K8 H1 ]: N8 l  f

$ 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。
+ E8 c, y+ f$ X  l, r9 o* @
% q! e6 d  o8 E# U; V- G
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
5 [0 s& y0 B& r0 F
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
, f% V& R, T1 [7 t
丝锥的涂层
5 H% d  b( R! m8 I# n; D* m

' 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。
- s; {$ }1 |# H
* e+ @$ M8 k2 a; @/ Q: V* D& P
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。
* U) }- X/ E+ g( e' @( d' I
8 ~9 P' J' j; N4 x% J. K/ q! j/ k
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。
6 E) i, e7 J: Z, `
4 d2 P8 o& K& c, l
7、TiAlN:蓝灰色涂层,硬度3300HV,耐热性达900°C,可用于高速加工。
7 ?2 k# {) m' S

$ |$ ^( 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
; b% n) S, P6 g8 O+ _
4 y* b9 i# q" j+ n4 ^; G, M

8 J9 }# k* q$ f9 {3 q3 t3 Y3 R
9 W  `& J2 W0 ^' B. w/ r
1攻丝设备
- H- D2 ?% ~" R7 U9 t" _# d1 ~" U& n
; F! y5 d9 \( p* H, A8 k
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。
$ V! l0 @( V" w2 g

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
9 K& Q, J+ i$ S8 g: Q1 C$ E" l
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
! M. X. }7 W  q# v
' `0 V, B( o2 k4 D5 F' [
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。
* p, `; K. T- c) O
6 V. @% q- z, ?
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。
0 C) E" A, R6 o& ~4 F

8 c  `0 q% Q4 H3加工参数
2 n1 Q6 l% }+ r) V

; 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:
7 n! s' r  Y7 T; o( d  x
* s% r+ C) A# [2 Z% r- Y+ v$ w0 G
- 机床刚性差;丝锥跳动大;冷却不充分;
7 t7 Y7 o+ ?5 |4 @' n

9 }' {8 I+ u9 J- 攻丝区域材质或硬度不均匀,如焊点;
# C: S! G& f0 t: u8 A  `, r

4 T8 m- F; f5 d- 丝锥被加长,或者使用延长杆;
6 X7 `( x: Q! W1 J. t- _3 \6 \
9 X- X& L$ @# T$ g# _* U
- 卧加,外冷;& i% b- e# L( [- q: ?0 e: R
: k+ N- _7 ~$ a: h/ q! l! Z) t
- 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。
3 Z$ F1 w" [1 c8 L% v

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
1 o3 K1 l2 ^/ [7 S3 J1 `( k3 l
进给=(0.95-0.98)个螺距/转。
* t2 |$ E7 O% Z3 \) e% g( D/ s
" O: q/ `, k' S9 ]9 i; [
丝锥选用的几点提示
! l2 _. p! Z$ w7 x8 Y: A. J1 B

' s; T6 i4 N" ]) w0 J) D  ^( c1不同精度等级丝锥的公差% j) ?# |& Y! l! K8 b! }
+ I$ q/ q# P* b& P/ ]" m
7 i; @5 B( i4 F. L' J  e
( h- _" x# j  q
! 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& {+ }
    , U( S% _& D3 q, O0 T& V6 {
    7 h  V7 _1 x4 @, M% o
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。
: a- B7 r8 B7 [2 N/ o1 _7 P
: F1 {( }5 X  G) A! ?8 Q
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

2 ^1 U. A: q5 X1 U# Y

' Y' E( V/ }, y7 i1 K* N9 X
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
" t, b* |! T. {/ d) J
% ]( ^  Q: ?& B2 U
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;
1 l$ D; q2 K. R1 U
6 i% r* U3 j* M. [; g

  n8 l4 J4 M7 \8 S, o4 q8 U- ?5 ]' ]5 }$ W
3、加工时的干涉情况;
: F5 g. A8 D; L* U  r3 L# O( M
) n! q# [, m- E8 \6 v

0 |6 ?5 @3 Z+ {. d
; V0 O' A' ]9 Y2 e
丝锥选用的6个基本要素
. J' @8 o# _9 m0 z' R# M: Y

& [5 ^+ y. Q  l; W7 a1、加工螺纹的类型,米制、英制、美制等;
- b% _0 X( L1 K' b# n/ ~6 i

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
' d( E% @. E9 o) p
4、工件完整螺纹的深度及底孔深度;
: h' \6 a3 L* n. Z) S/ Z0 u
& z6 I, H$ [- j0 _& v
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 \

7 r. ]: j2 |0 S

7 X# }* k% g" E0 I" T, X4 {9 e# P0 z0 V9 c# s
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2#
发表于 2023-8-19 11:32:27 | 只看该作者
学习了
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3#
发表于 2023-8-19 12:03:22 | 只看该作者

1 ~' X4 \5 l8 E3 [  ~; q(ง •̀_•́)ง:;: `% e5 @  L6 x( ?9 {, x7 g0 x8 ]) g0 I

1 l1 Z4 @7 s+ L# T2 z" M
9 o' q: J& _! p" d. K% S& x3 t6 b6 ^9 B1 M" h' Y9 t
( F6 ]+ q3 ^/ ?  R' g  f, N

( k) U' g0 Y: [9 ]$ V

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4#
发表于 2023-8-19 13:31:17 | 只看该作者
感谢分享
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5#
发表于 2023-8-19 13:42:26 | 只看该作者
不错
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6#
发表于 2024-7-1 09:19:58 | 只看该作者
详细介绍丝锥结构运行原理!
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