本帖最后由 twq19810302 于 2023-8-19 11:25 编辑 6 J3 H( L% v' V
! p) }$ W) }0 H4 q1 H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。* w" R, d# \8 N7 p2 `- d3 o
) b3 C. Q9 r l& z丝锥分类
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1切削丝锥: U) {% o8 a2 p m8 ?' f8 ^
: z: F9 x7 W0 p7 V1、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。& W- I) e8 J e( n* [
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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。8 w0 ]) I9 Y+ c. B7 l3 ~
+ N/ m. c6 ~' u3 m$ O10~20°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于2D;
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! {1 u& g# J( M! K: @1 `) K3 {0 k. \28~40°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3D;* P* L3 i- p0 r% e
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50°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3.5D(特殊工况4D)。# S, t) a; v. |( Z, h6 i. I3 B
. H- t5 B# {; R4 a) Y0 v/ X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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# v* d( U6 V* V" ?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。4 ?1 Z+ d5 E% k
3 Z. H4 u5 C& ^& ~0 a; W) k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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0 q* B% B8 y; U- U; w; z6 L# E 2挤压丝锥
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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。* ~0 @8 M( K! N2 [! p7 s" a- g" \$ g: C
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其主要特点:7 r* n& U+ j% T/ c5 r6 Y
# L, q$ f% e1 ]9 m; k0 t; c2 W1,利用工件的塑性变形加工螺纹;; z5 ?6 I" G* F! P2 B) J k% U8 V6 j
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2,丝锥的截面积大,强度高,不易折断;, v; Q2 a. d! Y1 x. A
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3,切削速度可比切削丝锥高,生产率亦相应提高;
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4,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;
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5,无屑加工。3 Y& }8 w7 o5 T
$ o/ o$ M! q0 E& d( [其不足是:
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1 ~$ ~7 l1 j" @; W1,只能用于加工塑性材料;3 W2 ~! V( {) \& y! t, G
3 K. H5 l9 z B2 O2,制造成本高。, C9 S$ k3 ~& y; V
3 g% ~3 o3 V( s& X2 E有两种结构形式: c, M' t- U7 ]0 ]
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1,无油槽挤压丝锥只用于盲孔立加的工况;6 s9 |* f9 ?9 \4 P8 `3 L, x7 Z8 c
, b0 k J" O1 B! o) I$ F- u2,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。& R3 M5 U9 j4 P" R. U) @
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& c, ?6 o; H$ ^, ? 丝锥的结构参数( A7 P' J$ ~& E Z( r2 B6 e
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/ W7 s. E7 z" T% D 1外型尺寸* U8 M! i% w+ Y( ~
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1、总长:需注意某些需要特殊加长的工况' q0 j/ k+ O6 Z5 h
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2、槽长:通上! m- \; N# Z; G0 Q; ~/ p
7 a, a. p6 e$ \4 P3、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( D/ a2 ^" P) @1 U+ j
5 l" `4 ^3 O( Q& {$ r7 t2螺纹部分2 V% r1 N! V0 |3 u2 E( B! n
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1、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。 R, H: y8 o e, v
/ Y [- f2 v2 S2 T! r2、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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P0 G' ?3 Y+ P# {7 m0 U 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。
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1 D. C8 P. E6 ^- O) {% u7 r3排屑槽
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2 ~# @5 D3 V) |; } T1、槽型:影响铁屑成型及排出,通常为各制造商内部机密。; N# Z. k# y- M, ?3 j$ f& ^
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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。, F, l, y, Q- G" P5 m
6 P0 ]3 D7 J! o/ Y6 G: y, G3、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。
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丝锥的材料
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1、工具钢:多用于手用切牙丝锥,目前已经不常见。0 s, l& k( R7 }9 L: w1 \) y
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2、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。" o2 j5 q5 Q8 a# S( X8 k4 l F
* U! X1 ~3 N) x8 G3、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。# c" i! n. g' m( ]# o8 g8 F0 w7 e
" l$ |: a- ~" K3 ?& v) B- B4、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。
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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。 K- C( i5 F/ {
- F/ h6 ~4 R0 o! G丝锥的涂层- y+ q$ c9 F5 z$ A- E
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1、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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. z3 L' ~% F1 C/ X2、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。. l# L/ G# f4 \" J9 x3 A
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3、蒸汽+氮化:综合以上两者的优点。: |. a1 C( k7 h& r
- K! Y0 i1 M! l; C, V4、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。, A3 B% t" G' F8 c" [6 y
& K" c& C+ Y' _5、TiCN:蓝灰色涂层,硬度约为3000HV,耐热性达400°C。0 N1 |, h# i% k# x2 @
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6、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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& [* \( r6 V" P: b8、CrN:银灰色涂层,润滑性能优越,主要用于加工有色金属。
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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。
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0 H$ e% a* V8 b4 f+ O影响攻丝的要素$ E* l: ]" H* r3 Y* d
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9 O5 K7 F; ?2 z* P; T( Z 1攻丝设备; i& T- n* q( `" K. G- g/ y
& s5 J6 @- z* Y1、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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2、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(+ u/ P" z. S3 N) z
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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%)。
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# D5 A& }) g1 K" t: ^2被加工件* t( Z5 y& R1 l. T4 |" m9 g4 r
n/ r- k8 A" n! n1、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。8 s. l& \6 d. n0 F/ ^# j: w
6 i# C& `! ? o- _( b3加工参数 X8 z+ ]3 r" d% q7 d
+ R" u- D9 g9 V8 }$ _7 k1、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。4 J7 N# {& d8 B k( Z
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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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* k |/ y8 O. ]0 h, J: a0 `/ u: D- 机床刚性差;丝锥跳动大;冷却不充分;
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- n* G3 |+ L0 o- 攻丝区域材质或硬度不均匀,如焊点;5 L7 _7 i" A' _$ b8 g+ r
" c3 F1 w% @; V K- 丝锥被加长,或者使用延长杆;
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; |! k' c% L' p. {- 卧加,外冷;
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2 I4 }0 n0 a, i6 c- 手工操作,如台钻,摇臂钻等;8 u4 Z5 }- i, [2 T7 B! a! b
3 f! u \1 q6 s! Y; `- E2、进给:刚性攻丝,进给=1个螺距/转。; E; B4 V& X. }. v9 r8 o
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柔性攻丝,且刀柄补偿变量足够的情况下:
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进给=(0.95-0.98)个螺距/转。
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0 g& L2 m4 T! U, B4 @0 p( p3 O' ]丝锥选用的几点提示# C1 l6 b4 W6 Z5 K. r! ^* c( K
5 z* r$ V1 ]4 u/ `. C/ V1不同精度等级丝锥的公差& {+ x% Y' Z) h& q+ ?. k! k% V
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5 f, D6 _; d2 D9 }7 u" g" \# s4 Z9 a# ^* {9 Z, g
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
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$ u4 ?3 U4 l6 `1 y0 p) e- 被加工工件的材质及硬度;9 R* a( `4 O) K1 M' a5 P- R
- 攻丝设备(如机床条件,夹持刀柄,冷却环境等);: z( T& Z/ a; n: @1 O e9 R- B4 O
- 丝锥本身精度及制造误差。
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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。* c3 f, s$ D8 b7 `
! p* X+ ^8 ]5 J2 d关于日系丝锥精度的说明:% ^$ g' U* d& i, ~& M" Q: U
/ p7 C9 \$ H7 e; M6 f h8 u8 z Z
- 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;- G( @; v% _- n) n2 g5 v
- 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。
& f3 u( X' _% \$ {/ a& A" o" w, \% R7 x, z# r$ n; d4 j
+ Q$ F/ w" _. [ 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。
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d) M7 T" a: z* t o4 L2 K1 ]4 u1 O- O. F$ \3 v
+ C6 g8 \! _, n4 \
# Z+ R% T) e4 ~6 D7 K
+ e. B v4 U1 F8 l M' R2丝锥外型尺寸2 h: y9 P4 ]2 M1 S i3 j/ O
1 Y4 } U$ I6 L" a. \3 y
1、目前应用最多的是DIN,ANSI,ISO,JIS等;7 o5 Z- d! D0 K
- H, Y1 P+ C0 C% W5 o0 r2、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;4 B2 p9 j9 M- ~/ ~+ O' U
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7 a% w6 ]* ^' w1 R% _$ y( ?, H
9 w0 \: u" a! Y4 l5 b 3、加工时的干涉情况;
! V+ J7 X5 f6 Z( l, Q+ u9 t& D" y; E! H$ {6 G) F3 l/ E
4 x- j' w) R- H* I
3 H, m f% U$ S7 ? D 丝锥选用的6个基本要素
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4 V+ U4 P5 v$ {4 m$ Y1、加工螺纹的类型,米制、英制、美制等;
( y) L6 V/ D- V" K; G9 t- U1 }4 J
" ]/ K3 @1 S! m% b2、螺纹底孔的类型,通孔还是盲孔;
3 @/ q' i- q/ o9 v! h9 b- q4 P$ ?- ]% `5 R3 D* l# G7 ~
3、被加工工件材料及硬度;
. w9 f+ k" K. g# Z! ]: N3 u R3 d! u5 @2 }: S' o9 y6 V" R! p, y
4、工件完整螺纹的深度及底孔深度;
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/ I+ E, e6 `; W5、工件螺纹要求的精度;
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6、丝锥的外形标准(特殊要求需特殊标出)。- X% M9 i1 p& E: q6 h8 |
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