本帖最后由 twq19810302 于 2023-8-19 11:25 编辑
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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。
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丝锥分类7 c( N5 |, O5 k: q- @
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1切削丝锥
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+ k* G3 c7 K' @$ q# W1、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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7 l$ @# S6 g1 `$ a* G$ W2、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。! c1 ~, U: Q4 G* |3 f
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10~20°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于2D;
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`3 f9 u: ?$ M$ e* d1 B28~40°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3D;
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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)。
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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。( w+ ?" }8 _+ O9 m
- p. D" |4 N0 C6 |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。" ^ m0 E2 q3 f! K4 x, O
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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。1 ]: U# W& V' Z# n& K
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2挤压丝锥! f! H [( d8 }) D" l
3 k- Q* \4 W* S% ^: p6 x; Y% n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:) R. u+ C) Q9 W. s$ o+ ]
" Q6 q- j: G7 Q0 @: E- X1,利用工件的塑性变形加工螺纹;" v4 h. w# v$ v+ k
- m, {5 t7 b2 B% w2 G0 Y- X/ B/ |/ F2,丝锥的截面积大,强度高,不易折断; `8 d8 r- C, k" ^
/ L7 [$ K8 b; e+ ~8 {0 B3,切削速度可比切削丝锥高,生产率亦相应提高;# }- t# e- F9 G& j* Z
( b ?( `' K' m, N2 N/ n7 |0 P4,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;$ G2 p1 n; o/ Q6 b- M1 t+ r7 p; S$ [
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5,无屑加工。, D" @9 X; r' |; O) R( Z& C
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其不足是:
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1,只能用于加工塑性材料;2 o0 J6 G: Y$ h' O/ y9 x1 Y
2 g5 K9 {. r4 N/ {3 a% o: v( |6 Q2,制造成本高。
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有两种结构形式:; n$ b2 g6 Z& d4 f# j5 j# X, C' h9 C
: p, Z' q( g. t1,无油槽挤压丝锥只用于盲孔立加的工况;
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' A; }$ ~3 p T! l) V6 u3 Y; J' V2,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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1外型尺寸0 |: a9 h& v3 x u, W M# t
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1、总长:需注意某些需要特殊加长的工况( s' n- o7 ^; q: s! {
* A7 ]. F/ u( Q p/ l) U2、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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V, k9 R5 p& C$ s2螺纹部分+ Z& }* X* T; N$ e5 N1 C
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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。
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9 r3 p! v8 Q7 M D, ~6 y2、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。% b3 S" z6 n8 J- V$ G. F
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1 D5 r u8 u) y1 D. d: v 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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3排屑槽
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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。, `- e( p1 o" H. z% U% S
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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。/ A/ ?' d; b' y
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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。
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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。! B; a+ n9 k% G; e- ^
& r5 c+ Q2 T3 r9 O2 z% P4 A0 o4 \0 t2、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。
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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。+ \: X8 Y% C- T
& s$ ~% z% l( _! K4 W( \9 m& b: I4、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。2 K6 c' {2 q& E; w% N
- ~) j$ ^8 ~0 U* d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。
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丝锥的涂层% `' r6 d' M5 T1 y$ C9 `0 h' H$ M
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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。& T( b/ h* I6 s8 `; [4 x9 O
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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。* p. f1 [9 ^6 ]/ E
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3、蒸汽+氮化:综合以上两者的优点。# A$ X' u" W$ ?: D' z! \5 b
9 l$ b6 i6 w \0 x: X, X4、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。
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, P/ t; e$ n6 |0 m5、TiCN:蓝灰色涂层,硬度约为3000HV,耐热性达400°C。6 r& s% g$ `8 k! t+ Q' j9 R& G
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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。 d/ }. N! n6 _, I
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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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8、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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影响攻丝的要素8 s* L# x; c: {6 V# [
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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。8 `' g; g4 m1 u# R$ m6 p/ l
9 ^7 }. o2 G* H& U2、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(+ M$ q7 ]2 w/ h
5 r2 U7 S+ S0 ^% @0 j V3、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 l9 }3 y6 f; V) Z! a5 D7 A3 z X
! K7 b5 [; ?1 \: g, N. @/ U2被加工件6 `* f1 n; A' J
2 I) ^$ e" F% M4 l4 m7 ~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。3 h7 Y( ?+ r1 ?& j5 N+ x
' x% A4 U6 S: N2、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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3加工参数
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1 a) H1 q P# p. q" r& V4 _1、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。5 {& i. P2 _' M( g! ]' ]
+ `) K1 u. @+ I2 k2 Y# ^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;! X1 O" K, C- V3 Y3 e. C5 e
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- 攻丝区域材质或硬度不均匀,如焊点;
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- 丝锥被加长,或者使用延长杆;( C6 X8 F3 `: [6 x
6 y+ s1 Q; G4 w- W* V- 卧加,外冷;8 _# A I: r7 X8 H; z0 l# B3 @ ~
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- 手工操作,如台钻,摇臂钻等;$ \) {, s2 D" U
( x) a) C6 P, F5 e2、进给:刚性攻丝,进给=1个螺距/转。# T$ C6 }8 a3 `$ O- B$ `5 Y0 d6 \
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柔性攻丝,且刀柄补偿变量足够的情况下:: F _* l) e( C" ]
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进给=(0.95-0.98)个螺距/转。
) q2 R+ y b4 S1 c, y+ ^2 _) x" ]# t, c3 f5 y% p* v( J3 b
丝锥选用的几点提示+ d& a7 T. M- z6 m3 j0 Z6 T
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1不同精度等级丝锥的公差" B+ \* z9 l/ M
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: A* }1 D5 o1 c/ N: t ( l# G, o% l2 A
: x9 w6 G" n1 d1 Z) Z0 A8 n
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
" N% ^& ^1 T$ @7 K. C6 z8 I. {# q) E5 J5 g3 L$ g, t
- 被加工工件的材质及硬度;7 `! \, |& I9 t+ q: j
- 攻丝设备(如机床条件,夹持刀柄,冷却环境等);
. q8 K3 _! x4 A! S: u9 [ - 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。, f! Y( C+ P# e0 r) i
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关于日系丝锥精度的说明:# T& [/ j1 M- _4 |. [" h
6 Q8 E$ Q+ B! H4 L" F
- 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;! j7 S7 {5 q1 Z3 r0 i$ ^9 K( i
- 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。2 ?; K2 \; t* }
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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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2 t# ]7 s) v9 J7 ~) ?+ Z. q0 m7 M# g* n8 n/ `
l5 h; Q9 k1 M& E$ b9 M& O
, E# |$ M, j3 r$ D4 s4 U2 P; u
) ^0 V: f2 r1 Z" J2丝锥外型尺寸
- Y1 ?1 }; S5 e
6 m2 w+ f5 D; d' M$ {+ J1、目前应用最多的是DIN,ANSI,ISO,JIS等;/ Z( [ l4 [# n9 s$ d6 i* q: q
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2、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;) h* n9 _8 v j+ C; L
, \$ u( s! Y) A+ N
# }" b3 F) F f' E6 P
v9 [8 g1 R/ d* X 3、加工时的干涉情况;7 i7 n' q$ [3 K1 v# [- `6 \. `
" w2 ?. P4 ?4 r/ h3 v . P+ J6 W9 s5 Z. w8 {
- Z9 `) B6 j g ~* S) E% D丝锥选用的6个基本要素
5 _) b( O6 q/ o: i* C8 l
8 ^& K x: L4 N, E: A+ k& ?4 U7 n1、加工螺纹的类型,米制、英制、美制等;
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6 i3 o! k3 Q1 P! G% [- n2、螺纹底孔的类型,通孔还是盲孔;, K7 r: _0 J1 h! z8 P; g4 Y
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3、被加工工件材料及硬度;* P1 M' G' Y2 b4 i8 c
, c% x% Z5 g ]; P- S4、工件完整螺纹的深度及底孔深度;
. N) G0 g% v$ ]3 B6 Y8 k" b6 f, s/ A/ z& Q2 ]+ y
5、工件螺纹要求的精度;3 @) i4 V5 g- \8 q3 ?. W* \
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6、丝锥的外形标准(特殊要求需特殊标出)。/ g% k$ \% \+ V' G) K' ]
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5 X% ?" D& @4 D4 F" ^% A- s5 P: p/ A% T) H% r; P" z5 e
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