絲錐及攻絲技術(shù)的新發(fā)展

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攻絲是屬于比較困難的加工工序,，因為絲錐幾乎是被埋在工件中進(jìn)行切削,，其每齒的加工負(fù)荷比其它刀具都要大,，并且絲錐沿著螺紋與工件接觸面非常大,，切削螺紋時它必須容納并排除切屑,，因此,，可以說絲錐是在很惡劣的條件下工作的。為了使攻絲順利進(jìn)行,，應(yīng)事先考慮可能出現(xiàn)的各種問題,。如工件材料的性能、選擇什么的刀具及機(jī)床,、選用多高的切削速度,、進(jìn)給量等。在特殊工件材料上攻絲工件材料的可加工性是攻絲難易的關(guān)鍵,。Hansen-Whiney公司設(shè)計師Vernon Hill說：“現(xiàn)在絲錐生產(chǎn)廠家主要關(guān)注的是,，發(fā)展針對特殊材料加工的絲錐”。針對這些材料的性能,，改變絲錐切削部分的幾何形狀,，特別是它的前角和下凹量(HOOK)─前面的下凹程度(見圖1),。對于高強(qiáng)度的工件材料，絲錐的前角和下凹量通常較小,，以增加切削刃強(qiáng)度,。下凹量較大的絲錐則用在切削扭矩較大的場合。但下凹量過大,，切削刃可能會產(chǎn)生崩刃并嵌入螺紋,。一般情況下，長屑材料需較大的前角和下凹量,，以便卷屑和斷屑,。另一方面，太鋒利的角度會使切削刃過于薄弱,。另一個受工件材料可加工性影響較大的絲錐角度是后角,。加工較硬的工件材料需要較大的后角，以減小磨擦和便于冷卻液到達(dá)切削刃,，但過大的后角又會減小絲錐切入工件時的自定心能力,。加工軟材料時，太大的后角會導(dǎo)致螺孔擴(kuò)大,。對于加工硬度,、強(qiáng)度都很高的工件材料，絲錐應(yīng)選擇起始于切削刃的偏心后角,；而對易加工材料,，則選擇帶復(fù)合偏心后角(Con-eccentric)的絲錐，其特點(diǎn)是在切削刃下面無后角刃帶之后再磨出后角(見圖2),。螺旋槽絲錐主要用于盲孔的螺紋加工,。加工硬度、強(qiáng)度高的工件材料,，所用的螺旋槽絲錐螺旋角較小,，這可改善其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。如 Hanson- Whitney公司生產(chǎn)的ULTI-XT螺旋槽絲錐,，其螺旋角為15°,，主要是用來加工強(qiáng)韌的400系列不銹鋼。而該公司的ULT－XT300的螺旋槽絲錐,，其螺旋角為41°,，主要是用來加工300系列不銹鋼。此外,，對于強(qiáng)韌的加工材料,，要選用螺紋長度較短的螺旋槽絲錐，以減小切削時的扭矩。對于有彈性記憶的材料(With elastic memory)例如鈦,，要求刀具帶有較大的倒錐,，從絲錐前部到柄部，逐步減小由于材料“反彈”造成的摩擦,。在優(yōu)化攻絲加工條件時,，絲錐生產(chǎn)廠家也考慮了刀具以外的其它因素。Emuge公司技術(shù)部經(jīng)理Alan Shepherd說,，高性能絲錐可使切削速度大大提高，在鑄鐵材料上攻絲可從以前的35－50sfm提高到250sfm,。然而,，這樣的切削速度只有在特定的絲錐和具有特殊性能的機(jī)床上才能達(dá)到。他說：“最高加工速度有時受到機(jī)床性能限制,。對于較小的絲雄,，主軸速度要想達(dá)到理想速度[ rpm= (sfm x 3.8)/絲錐直徑] ，可能已經(jīng)超過了主軸最高轉(zhuǎn)速,。另一方面,，用較大的絲錐高速切削，會產(chǎn)生較大的扭矩,，可能比機(jī)床提供的馬力還大,。”
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6 R3 R0 a5 ]$ X  m0 }5 F0 W8 Z# D2 a圖1 前角和下凹量

圖2 硬韌性較大的材料可用偏心后角以減小磨擦,，易加工材料可用復(fù)合偏心后角

a．用于加工 400系列不銹鋼(螺旋角為 15°)

9 z6 H6 U1 b$ n- V8 z' d4 d2 qb 用來加工300系列不銹鋼(螺旋角為41°) 3 L  p+ d- z8 |& c0 K8 z9 R4 ]圖3 螺旋槽絲錐

Alan Shophed說：“應(yīng)用 700psi的內(nèi)冷卻工具,，切削速度有可能達(dá)到250sfm。而在沒有內(nèi)冷卻設(shè)施的機(jī)床上,，切削速度只能達(dá)150sfm,。絲雄不同于大多數(shù)金屬切削工具，因為它與工件孔壁接觸面積非常大,，所以冷卻至關(guān)重要,。如果高速鋼絲錐過熱，則絲推會折斷,、燒損,。”Shepherd說：“Emuge公司高性能絲雄的幾何形狀特點(diǎn),，就是有較大的后角和倒錐,。”上述絲錐的幾何形狀,，再配以特殊的涂層表面(象TiN,、TiCN、CrN或TiAlN)，可大大提高絲錐的壽命,。這些耐熱的,、光滑的涂層，減小了切削力并允許在更高的切削速度下攻絲,。實際上,，較新的高性能絲錐的開發(fā)，極大地促進(jìn)了機(jī)床主軸速度和功率的提高,。硬質(zhì)含金絲錐的使用增多象車削中硬質(zhì)含金刀具逐漸替代高速鋼刀具一樣,，硬質(zhì)合金絲錐也開始更多地用于螺紋孔加工，與高速鋼相比,，硬質(zhì)合金硬度高,、脆性大，用硬質(zhì)含金絲錐攻絲,，存在切屑處理的問題,。雖然如此，硬質(zhì)含金絲錐對于加工鑄鐵和鋁合金材料,，其使用效果很好,，絲錐的破損形式主要是機(jī)械磨損。Alien Benjamin公司總經(jīng)理Amy Haywood說,，由于汽車工業(yè)加工大量的鑄鐵與鋁合金零件,，因此使用硬質(zhì)合金絲錐以獲得刀具的長壽命。在加工這些材料的工件時,，硬質(zhì)合金絲錐比高速鋼絲錐壽命更長,。在汽車工業(yè)中，絲推換刀時間的減少明顯是個重要因素,，而硬質(zhì)合金絲推的長壽命將使換刀時間最小化,。用表面涂層的小螺旋角硬質(zhì)合金絲錐在硅含量為8%-12%的鋁合金工件上攻絲，其效果很好,。他還說用亞微細(xì)顆粒(Submicron-grain)硬質(zhì)含金制作的絲錐,，可增加刀具韌性而不降低其硬度，在切削淬硬鋼,、塑料和難加工鎳基合金時效果很好,。該公司生產(chǎn)的PRX系列絲推，在一定條件下,，可在鎳鉻鐵合金 Inconel 718上連續(xù)攻絲200個螺孔以上,，而以前必須重磨才能達(dá)到。Regal Cutting Tool公司國際銷售部經(jīng)理Gene Delett說,，硬質(zhì)合金絲錐是該公司市場增長最快的產(chǎn)品之一,。他說：“新的細(xì)顆粒硬質(zhì)合金絲錐也適合于某些一般加工,，切削速度可提高5－6倍，刀具壽命提高100倍,。其價格當(dāng)然比高速鋼絲錐貴很多倍,，可使用的收益要比支出大得多，特別適合于汽車工業(yè)的大量生產(chǎn),�,！钡珣�(yīng)注意的是，使用硬質(zhì)合金絲錐時,，需要用剛性攻絲方式(即不用浮動攻絲夾頭和扭轉(zhuǎn)保護(hù)機(jī)構(gòu),，工件螺距由機(jī)床CNC系統(tǒng)控制絲錐轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量,，剛性地保證——譯者),。也有一些針對某種加工材料研制的絲錐，在另外一些材料上攻絲,，也取得了良好的加工效果。如將原本用于在鎳合金上攻絲的絲錐(一種優(yōu)質(zhì)鋼制成的,，帶有適當(dāng)后角,，螺紋長度很短的絲錐)，用來加工硬度為HRC38的4340鋼,，效果也很好,。Mskinis說，盡管絲錐在不斷發(fā)展,，但他們了解到,，很多用戶對提高切削速度并不感興趣，他們所關(guān)心的是通常攻絲時出現(xiàn)的絲錐崩刃,、螺孔擴(kuò)大,、排屑等問題。絲錐與切削用量的選擇首先,，攻絲前應(yīng)搞清楚五個問題：(1)被加工工件是什么材料,？(2)工件材料強(qiáng)度如何？(3)所加工螺孔是通孔還是盲孔,？(4)螺孔有多深(或工許厚度是多少,？)(5)要加工的螺孔類別與尺寸怎樣。根據(jù)上述內(nèi)容來選擇絲錐,。有很多方法可以找到加工各種工件材料所需的絲錐,，象參考樣本及選擇圖表。Protoyp公司開發(fā)了一種計算機(jī)切削服務(wù)(CCS)程序的CD-ROM,，其上有攻絲數(shù)據(jù)庫,，能幫助用戶選擇絲錐、攻絲切削用量，最終經(jīng)濟(jì),、高效地完成在特殊材料上的攻絲,。改變螺紋的加工工藝，如螺紋銑削和滾壓成形的有關(guān)內(nèi)容也包括在CCS程序中,。它能給用戶一個清晰的概念：即用什么方法加工一個螺孔,，費(fèi)用是多少�,？梢哉f這個程序是經(jīng)濟(jì),、高效攻絲的新起點(diǎn)。
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愛很簡單

這文章值得加

蟲他男

寫的好學(xué)習(xí)了

tsar1987

現(xiàn)在硬質(zhì)合金絲錐還是太貴了,，如果誤操作就損失慘重,。
以上資料也挺老舊的吧，沒看出前沿的感覺

tsdetai

好文章,，學(xué)習(xí)了,！

狙擊手

先進(jìn)的技術(shù)有了，請問下,，你接觸的攻螺紋的成本是多少呢,？條件設(shè)備都說下，大家一起討論,。

a王斌

1,、下凹量這個名詞還是不清楚。2,、《絲錐及攻絲技術(shù)的新發(fā)展》不能不提到潤滑油或冷卻液,。如果標(biāo)題是絲錐技術(shù)的新發(fā)展，可以不用提到油

國慶wq

文章不錯,！

773175947

不

lingw94133354

現(xiàn)在硬質(zhì)合金的絲錐用的還比較少吧,？好像對刀柄和機(jī)床要求比較高，不知道還有哪些要注意的事項,？