對(duì)于金屬加工材料而言痹届，硬度值HRC36通常被視為軟材料與硬材料的分界線。將HRC36作為硬材料的起點(diǎn)值打月，是因?yàn)橛捕却笥谠撝岛蠖痈牧系难由炻释ǔ＞蜁?huì)小于10％。一般來(lái)說(shuō)奏篙，這種硬度的材料已不適合用冷擠壓成形絲錐或滾壓成形絲錐來(lái)加工螺紋柴淘。因此，硬材料的螺紋加工通常需要采用切削絲錐或螺紋銑刀秘通。
　　但是为严，這種一般性限制條件也并非絕對(duì)不可逾越。某些冷擠壓成形絲錐也可以在硬度高達(dá)HRC44的材料上加工螺紋振沾。而切削絲錐則既可在軟材料垛搏，也可在硬材料上加工螺紋。不過(guò)莽恩，在對(duì)硬材料進(jìn)行攻絲時(shí)肩卡，需要對(duì)絲錐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行一些改動(dòng)。
　　應(yīng)用領(lǐng)域
　　制造商需要在包括航空零件和醫(yī)用零件在內(nèi)的各種硬材料工件上進(jìn)行螺紋加工偏笋。例如蟹助，美國(guó)CIM公司需要對(duì)硬度HRC32－39的醫(yī)用零件（如骨鋸導(dǎo)向器）以及硬度HRC48－52的材料（如用于光學(xué)工業(yè)的不銹鋼激光器件）進(jìn)行螺紋加工欧舒。CIM公司最初是一家渦輪機(jī)制造商，渦輪零件通常用鎳基合金（如Stellite 31）制造捉痰，其熱處理后的硬度達(dá)到HRC48－52阐拭。
　　模具制造商也需要在硬材料上加工螺紋。模具通常用工具鋼（如H-13湖吭、P-20等）材料制造掺厦。H-13的硬度為HRC48－52，而P-13的硬度可達(dá)HRC50－52碉渡。模具用硬材料還包括可熱處理合金和鈷基合金聚谁。
　　雖然采用HSS-E高速鋼（E指“特級(jí)”，表示富鈷高速鋼）絲錐可對(duì)硬度高達(dá)HRC55的材料進(jìn)行攻絲加工滞诺，但制造商應(yīng)該采用可加工更高硬度的硬質(zhì)合金絲錐形导。硬質(zhì)合金絲錐可用于加工高硬度的馬氏體不銹鋼（400系列的硬度為HRC50－60），這些不銹鋼的主要合金元素是11.5％－18％的鉻习霹。
　　硬材料攻絲還可應(yīng)用于一些過(guò)程控制零件的加工朵耕。例如，鎳基合金可用于制造測(cè)量化學(xué)品（包括酸液）流速的零件淋叶，這種材料必須對(duì)腐蝕性化學(xué)品具有很好的耐受力阎曹。
　　絲錐設(shè)計(jì)
　　與加工軟材料相比，加工硬材料的絲錐需要采用更硬的涂層（如TiN和TiCN涂層）煞檩。此類絲錐還包括其他一些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)处嫌。
　　一個(gè)特點(diǎn)是絲錐的槽數(shù)。為了加工硬材料斟湃，需要采用較多的槽數(shù)熏迹。例如，二槽絲錐適合加工鋁桐早，而用于加工硬材料的絲錐可能需要采用5－6槽谊某。更多的槽數(shù)可以產(chǎn)生更多的切削刃坷顽，從而分散和減小切削力與刀具磨損箕但。
　　另一個(gè)特點(diǎn)是刀具的鏟磨量，設(shè)計(jì)用于加工軟材料的絲錐鏟磨量較小喇喂，因?yàn)闇p小鏟磨量可以提高加工這些材料的穩(wěn)定性饰逝。加工硬材料的絲錐則需要采用較大的鏟磨量。增大鏟磨量的目的是為了形成負(fù)的（徑向）切削面雪奠，而加工軟材料的絲錐會(huì)形成正的切削面文浆，有點(diǎn)類似于鋒利的鷹爪，這種鷹爪形切削面可能會(huì)對(duì)較硬的工件材料造成損壞踪启。此外升价，通過(guò)對(duì)絲錐導(dǎo)向部或切削刃的倒棱鏟磨慢俄、偏心鏟磨（它會(huì)影響螺紋攻絲的螺距和小徑）和牙型鏟磨（它會(huì)影響大徑、螺距和小徑）窄悍，也可以獲得較大的鏟磨量妄结。增大鏟磨量可以減小絲錐的切削抗力，有利于硬材料的加工屯远，因?yàn)橛膊牧系膹椥暂^小蔓姚，如果切削抗力過(guò)大，有可能造成絲錐折斷慨丐。此外坡脐，減小切削抗力可以提高絲錐的自由切削能力，并減小攻絲所需的扭矩房揭。但是备闲，減小扭矩不應(yīng)與很小的扭矩混為一談。在硬材料上攻絲需要消耗很大的功率捅暴，絲錐切削刃也要承受很大的切削力浅役。
　　除了增大鏟磨量以外，加工硬材料的絲錐還需要采用較大的前角伶唯。絲錐前角對(duì)切削刃穩(wěn)定性的影響比后角的影響更大觉既。減小前角可以提高切削刃運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，并且通常會(huì)產(chǎn)生更有利的切屑形狀乳幸。但是瞪讼，減小前角——這對(duì)于加工硬材料也有必要——會(huì)增大切削力和扭矩。
　　此外粹断，在加工硬材料時(shí)殖祈，制造商應(yīng)該預(yù)計(jì)到，即使對(duì)絲錐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了專門改進(jìn)恼孩，其使用壽命仍然比較短粮戈。專用絲錐的使用壽命取決于螺紋孔的深度和工件材料的硬度。制造商還應(yīng)該預(yù)計(jì)到牙硫，加工硬質(zhì)材料的絲錐價(jià)格比加工軟質(zhì)材料的絲錐更昂貴亭圆。例如，為了加工硬度特別高的工件材料防徊，通常必須使用成本更高的硬質(zhì)合金絲錐柏豆。
　　“啄擊”式攻絲
　　除了絲錐設(shè)計(jì)以外，制造商還應(yīng)該了解硬質(zhì)材料攻絲的一些技術(shù)要點(diǎn)选芦。
　　由于在加工硬質(zhì)材料時(shí)这毁，絲錐更容易折斷，因此必須格外注意操作方法赌列。操作者可以采用“啄擊”方式來(lái)減小絲錐折斷的風(fēng)險(xiǎn)混闪。該方式是通過(guò)幾次逐步遞增的進(jìn)刀钮隙，最終加工出所需的螺紋。由于每次進(jìn)刀只完成少量切削属瓣，因此可以減小作用于絲錐上的切削負(fù)荷您宪。例如，HighVac公司在制造用于半導(dǎo)體工業(yè)的法蘭時(shí)奠涌，需要用高效切削絲錐在鎳基合金（如熱處理前硬度為HRC45－50的Hastelloy宪巨、Inconel 625和Inconel 718）上攻絲。該公司采用“啄擊”方式溜畅，每次進(jìn)刀只加工出一部分螺紋深度捏卓。如果整個(gè)螺孔深度為12.7mm，則切削絲錐每次進(jìn)刀的吃刀量?jī)H為2.54mm慈格，通過(guò)5次進(jìn)刀怠晴，即可加工出整個(gè)螺紋。不過(guò)浴捆，要采用這種攻絲方法蒜田，制造商必須有具備“啄擊”加工功能的機(jī)床。此外选泻，這種加工方式的速度比常規(guī)攻絲要慢一些冲粤。盡管如此，為了減小因絲錐折斷而導(dǎo)致接近完工的工件報(bào)廢的可能性洒唇，這種加工方法還是很有用的船遣。
　　與螺紋銑削的對(duì)比
　　硬質(zhì)材料上的螺紋孔還可以用螺紋銑刀來(lái)加工。一般來(lái)說(shuō)卸腐，用硬質(zhì)合金螺紋銑刀加工高硬度材料沒(méi)有太大問(wèn)題样呜。螺紋銑削可以對(duì)刀具的進(jìn)給率進(jìn)行更好的控制。此外屿赶，螺紋銑削通常是在硬質(zhì)材料上加工螺紋孔最安全的方法覆珍，尤其是，一旦螺紋銑刀折斷在螺孔中差机，比較容易采取挽救措施纱轨。而一旦切削絲錐折斷在螺孔中，從孔中取出折斷的絲錐并挽救通常價(jià)值不菲的工件就要困難得多荐多，有時(shí)甚至完全不可能假刘。因此，在模具制造業(yè)和航空工業(yè)候殿，螺紋銑削通常是在硬質(zhì)材料上加工螺紋孔的首選方式。
　　此外献雅，在螺紋銑削時(shí)碉考，制造商可以更容易地控制螺紋尺寸塌计。螺紋銑刀是通過(guò)螺旋插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)（包括CNC數(shù)控機(jī)床的X、Y和Z軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)）來(lái)銑制螺紋的侯谁，當(dāng)螺紋銑刀磨損后锌仅，可以通過(guò)機(jī)床編程對(duì)刀具的螺旋插補(bǔ)進(jìn)行補(bǔ)償，從而保證加工出的螺紋尺寸始終符合要求墙贱。不過(guò)热芹，與螺紋攻絲相比，螺紋銑削的加工成本可能更高惨撇，在選擇加工工藝時(shí)必須考慮這一點(diǎn)伊脓。
　　鏈接：軟質(zhì)材料的冷擠壓成形攻絲
　　與切削絲錐相比，用冷擠壓成形絲錐加工軟質(zhì)材料（≤HRC35）螺紋孔具有許多優(yōu)勢(shì)魁衙。由于冷擠壓成形攻絲是擠壓而不是切削材料报腔，因此不會(huì)產(chǎn)生切屑。與切削而成的螺紋相比剖淀，冷擠壓成形的螺紋具有更高的表面拉伸強(qiáng)度纯蛾、屈服強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。更高的強(qiáng)度來(lái)源于螺紋形成機(jī)理足渔，該工藝是通過(guò)使工件材料發(fā)生永久塑性變形而形成螺紋的留旱。
　　冷擠壓成形絲錐的壽命通常比切削絲錐更長(zhǎng)，因?yàn)槔鋽D壓成形絲錐沒(méi)有容易被快速磨損的鋒利切削刃丹碑。冷擠壓成形絲錐還能以比切削絲錐更大的長(zhǎng)徑比加工螺紋顶恍。此外，與切削絲錐相比寓鳄，用冷擠壓成形絲錐加工出的螺紋尺寸通常具有更好的一致性蔼处。
　　但是，要獲得這種尺寸一致性也需要付出一定代價(jià)跛孕。在進(jìn)行冷擠壓成形攻絲時(shí)铭能，需要首先加工出更精密的中心孔。冷擠壓成形攻絲的成功取決于中心孔的直徑舟鲁，其尺寸公差通常要比用切削絲錐攻絲時(shí)更小励螺。孔徑尺寸一個(gè)單位的偏差就可能引起形成的螺紋尺寸4個(gè)單位的偏差坡沿。因此糊探，在進(jìn)行冷擠壓成形攻絲之前，可能需要對(duì)中心孔進(jìn)行鉸削加工河闰。
　　如果中心孔尺寸過(guò)大科平，將沒(méi)有足夠的材料可供冷擠壓成形絲錐擠壓出正確尺寸的螺紋。如果中心孔尺寸過(guò)小姜性，冷擠壓成形絲錐就不得不擠開(kāi)更多的材料以形成螺紋瞪慧，從而造成絲錐過(guò)快磨損髓考。此外，在加工粗牙螺紋時(shí)弃酌，為了形成每個(gè)螺紋氨菇，冷擠壓成形絲錐都必須擠開(kāi)更多材料，而擠壓的材料越多妓湘，產(chǎn)生冷作硬化的可能性也越大查蓉。不銹鋼、鈦合金和鎳基合金都容易發(fā)生冷作硬化榜贴，因此豌研，這些材料都可能縮短絲錐壽命，或造成絲錐折斷平俘。

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