【編者按】了解絲錐的幾何形狀桩皿，并針對(duì)不同的工件材料選擇合適的絲錐，有助于消除對(duì)攻絲加工的畏難情緒。下面是關(guān)于絲錐出現(xiàn)的問(wèn)題的解決辦法篡呆，希望會(huì)給您帶來(lái)幫助。

　　許多機(jī)械師都將攻絲加工視為畏途面旋。原因大致如下：由于機(jī)床是由加工程序自動(dòng)控制的摇龟，攻絲加工一旦開始，操作人員就只能袖手旁觀吟沮。如果絲錐將要撞擊孔底遮乾，那真是太糟了：編制的加工循環(huán)必須完成——攻絲加工時(shí)不允許進(jìn)給暫停；如果編程時(shí)所選的進(jìn)給率不合適刹勃，那運(yùn)氣太差了：進(jìn)給率是無(wú)法調(diào)整的堪侯。當(dāng)絲錐進(jìn)入螺孔后牵祟，除了擔(dān)驚受怕以外，還能做什么呢抖格？

　　一般來(lái)說(shuō)诺苹，絲錐的進(jìn)給率要比大部分其他切削刀具高得多。絲錐每旋轉(zhuǎn)一周雹拄，就需要前進(jìn)一個(gè)螺距收奔。例如，一支5/16-18美標(biāo)絲錐的攻絲進(jìn)給率為1/18=0.055ipr（1.4mm/r）滓玖，而一支直徑0.257″（6.5mm）鉆頭的鉆孔進(jìn)給率可能僅為0.005ipr（0.13mm/r）坪哄。

　　為了“感到”能更好地控制加工，不得不以較慢轉(zhuǎn)速進(jìn)行攻絲的情況比比皆是势篡。為了有效降低絲錐在螺孔中的進(jìn)給率翩肌，降低主軸轉(zhuǎn)速是唯一可行的方法。一支5/16-18絲錐以900r/min的主軸轉(zhuǎn)速攻絲時(shí)禁悠，進(jìn)給率為50ipm（1270mm/min）念祭，但如果將主軸轉(zhuǎn)速降低到720r/min，則其進(jìn)給率僅為40ipm（1016mm/min）撤筐。
了解絲錐的幾何形狀

　　然而裙系，盡管攻絲加工可能非常棘手，但卻并非無(wú)法理解午伍。通過(guò)了解絲錐的幾何形狀眼膊，以及什么樣的絲錐最適合特定的加工任務(wù)，就可以簡(jiǎn)化和減少攻絲時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題傲轮。例如舆鸿，減小切屑負(fù)荷可以防止絲錐過(guò)快磨損。切屑負(fù)荷定義為刀具任一切削刃上所承受的負(fù)荷百膳，通澈卜ⅲ可以通過(guò)改變進(jìn)給率來(lái)加以控制。如前所述侥镀，在攻絲加工時(shí)不可能改變進(jìn)給率协超，但可以通過(guò)選擇絲錐來(lái)改變切屑負(fù)荷。

　　一種解決方法或許是使用具有更多容屑槽的絲錐皇可。絲錐每增加一個(gè)容屑槽雕什，就會(huì)增加一個(gè)切削面。隨著切削面的增加显晶，每個(gè)刀齒的切削負(fù)荷就會(huì)減小贷岸。例如，一支4槽絲錐的每齒切屑負(fù)荷就只有2槽絲錐切屑負(fù)荷的1/2。但是偿警，這可能會(huì)誤導(dǎo)對(duì)金屬切削加工的標(biāo)準(zhǔn)建議躏救，即“總是采用最多數(shù)量的刀槽”。而對(duì)于絲錐來(lái)說(shuō)螟蒸，這一建議可能并不正確盒使。

　　肯納公司的孔加工專家David Miskinis指出，“更多的刀槽意味著攻絲時(shí)為切屑留出的空間更少七嫌。在相同直徑的圓周上設(shè)置更多的刀槽少办，意味著刀槽的寬度和深度都更小。而容屑空間越小诵原，切屑密集擠壓的風(fēng)險(xiǎn)就越大英妓，從而可能會(huì)導(dǎo)致絲錐折斷『莺”因此呈篱，當(dāng)增加容屑槽數(shù)量可能并非理想選項(xiàng)時(shí)，選擇不同的切削錐長(zhǎng)度可能是一種可行的解決方案伐狼。

　　鈷領(lǐng)（Guhring）公司總裁Peter Haenle博士指出臣塑，“一般來(lái)說(shuō)，較長(zhǎng)的切削錐長(zhǎng)度意味著刀具壽命也較長(zhǎng)疟骤。在攻絲過(guò)程中药阔，由于切削負(fù)荷分布在較長(zhǎng)的切削刃上，因此其承受的切屑負(fù)荷也較小陨梅。”

　　有三種常見(jiàn)的絲錐切削錐長(zhǎng)度：初錐的切削錐長(zhǎng)度為7－10扣螺紋杖扫；中錐的切削錐長(zhǎng)度為3－5扣螺紋押强；底錐的切削錐長(zhǎng)度為1－2扣螺紋。為了提供更多選擇煎喘，絲錐制造商還增加了一些規(guī)格溜棉，包括2－3扣螺紋的切削錐長(zhǎng)度（有時(shí)也被稱為半底錐）。增大切削錐長(zhǎng)度可使切屑負(fù)荷分布在更長(zhǎng)的切削面上卫漫。實(shí)際上菲饼，有更多的刀齒在同時(shí)切削螺紋，類似于用一把單點(diǎn)螺紋刀具多次走刀切削列赎。Miskinis解釋說(shuō)宏悦，“切削錐長(zhǎng)度對(duì)絲錐壽命有很大的影響，因?yàn)樗鼈儠?huì)影響切屑負(fù)荷包吝。對(duì)4扣螺紋或更短的切削錐長(zhǎng)度進(jìn)行比較可知饼煞，切削錐長(zhǎng)度每增加半扣螺紋，絲錐壽命就會(huì)提高一倍∽┣疲”顯然息堂，增大絲錐的切削錐長(zhǎng)度是可取的。切削錐長(zhǎng)度越短（如底錐）块促，絲錐磨損就越快荣堰。因此，如果可能的話竭翠，應(yīng)盡量避免采用較短的切削錐長(zhǎng)度振坚。遺憾的是，機(jī)械師們并不總是可以自由選擇粟五。Haenle說(shuō)腕浴，“切削錐長(zhǎng)度較短的絲錐通常用于最大限度地縮小孔深與螺紋長(zhǎng)度之間的差異。很多時(shí)候条焙，零件的設(shè)計(jì)要求迫使人們不得不使用切削錐長(zhǎng)度較短的絲錐阅六。”更有效攻絲的另一種方法是控制切屑厚度漂熙。例如芒单，在攻絲時(shí)，切屑有可能過(guò)分變薄袖况。使用初錐攻絲時(shí)抗躺，可能會(huì)產(chǎn)生帶狀切屑，并有可能形成鳥巢狀切屑團(tuán)抢驴，從而阻礙潤(rùn)滑劑到達(dá)絲錐切削部蛀篓，并使切屑無(wú)法順利排出。正如在其他類型的切削加工中一樣做身，增大切屑負(fù)荷可能有助于斷屑丸爵。

　　絲錐折斷是使機(jī)械師們擔(dān)驚受怕的另一個(gè)問(wèn)題。在攻絲時(shí)汁咏，突然反轉(zhuǎn)并不會(huì)造成絲錐折斷亚斋，切屑堵塞容屑槽才會(huì)導(dǎo)致絲錐折斷。在某些情況下攘滩，這意味著切屑緊密擠壓在容屑槽中帅刊，使新產(chǎn)生的切屑“走投無(wú)路”，從而導(dǎo)致絲錐在重壓下折斷漂问。
解決容屑槽堵塞問(wèn)題

　　即使切屑在容屑槽中的堆積程度還不至于導(dǎo)致絲錐折斷赖瞒，但容屑槽堵塞也會(huì)使?jié)櫥瑒╇y以到達(dá)刀具/工件接觸界面，而且级解，切屑與絲錐的摩擦?xí)a(chǎn)生過(guò)多的熱量冒黑。切屑流是成功完成攻絲加工的關(guān)鍵組成部分田绑。切屑流動(dòng)方向取決于被攻絲孔是通孔還是盲孔。用螺旋槽絲錐加工盲孔時(shí)抡爹，螺旋角引導(dǎo)切屑向上流動(dòng)掩驱，排出孔外。

　　絲錐的螺旋槽可分為“慢速”螺旋槽（螺旋角為15°－30°）或“快速”螺旋槽（螺旋角為40°－60°）冬竟。較快螺旋槽的幾何形狀可實(shí)現(xiàn)更自由的切削欧穴，而較慢螺旋槽的切削刃強(qiáng)度更高。通常悟津，“快速”螺旋槽絲錐用于加工硬度不太高或會(huì)產(chǎn)生帶狀切屑的工件材料山椎，而“慢速”螺旋槽絲錐用于加工會(huì)形成短切屑或硬度較高的工件材料。

　　加工通孔時(shí)宗瓢，螺尖絲錐將切屑向前推出孔外徒妒。實(shí)際上，螺尖本身是一個(gè)只在錐尖部位磨制出的左螺旋槽旷厨，它會(huì)形成向下的切屑流乘恩。在其他方面，螺尖絲錐看起來(lái)與直槽手用絲錐差不多腋意。
由于螺尖絲錐的刀槽實(shí)際上并不需要起排屑作用容蕉，而是用于引入潤(rùn)滑劑，可以采用較淺的槽深往软。因此亩当，螺尖絲錐的芯徑更大、強(qiáng)度更高哟蝉。這也意味著蜓耻，螺尖絲錐可以通過(guò)增加刀槽數(shù)量而受益，而不會(huì)受到切屑阻塞問(wèn)題的困擾械巡。
合理選擇絲錐

　　由于攻絲是一種比較復(fù)雜的加工媒熊，而且有種類如此之多的絲錐可供選擇，因此坟比，合理選擇絲錐似乎是一項(xiàng)相當(dāng)艱巨的任務(wù)。絲錐種類如此之多的主要原因是有種類如此繁多的工件材料嚷往。絲錐制造商主要通過(guò)前角和鏟背的設(shè)計(jì)葛账，來(lái)為加工不同的工件材料定制絲錐。

　　絲錐的切削面是指刀槽上位于螺紋的大徑與小徑之間皮仁、用于切削（或剪切）工件的那一部分籍琳。前角則是指切削面與從絲錐中心到螺紋大徑處切削面的連線所構(gòu)成的角度。如果絲錐切削刃的牙頂角在切削面其余部分的前面贷祈，前角就是正的趋急。雖然正前角絲錐的強(qiáng)度不如負(fù)前角絲錐好，但它卻具有極好的剪切性能。負(fù)前角絲錐的切削面牙頂角位于切削面其余部分的后面呜达。雖然與正前角絲錐相比姚垂，這種幾何形狀強(qiáng)度更好，但它在攻絲時(shí)也需要更大的扭矩槽脑，并會(huì)產(chǎn)生更多的切削熱障氛。

　　切削面的形狀也是決定絲錐切削性能的因素之一。切削面既可以是平直表面煌摊，也可以采用曲面衫沽。歐士機(jī)公司（OSG Tap & Die Inc.）設(shè)計(jì)與營(yíng)銷經(jīng)理Andrew Strauchen說(shuō)，“采用平直切削面可以提高絲錐強(qiáng)度资杆，而采用曲面切削刃可以提高剪切性能酒吠。對(duì)于高性能絲錐而言，切削角（前角）的選擇取決于將要加工的工件材料：材料較軟時(shí)可選用較大的前角课陪；材料較硬時(shí)則選用較小的前角唇佳。”

　　絲錐鏟背是指從切削刃的后面鏟磨去除一部分金屬材料莫彩。鏟背量越大鬼胸，絲錐與工件之間的余隙就越大。絲錐鏟背主要有三種類型：無(wú)鏟背琼牧、全寬鏟背和部分鏟背恢筝。無(wú)鏟背（也稱為同心鏟背）是指絲錐的刃背（絲錐制備出容屑槽后剩余的螺紋部分）與被加工螺紋同心，即實(shí)際上沒(méi)有進(jìn)行鏟背巨坊，因此在攻絲時(shí)撬槽，絲錐表面會(huì)與被加工螺紋表面發(fā)生磨擦。手用絲錐通常無(wú)需鏟背趾撵，因?yàn)樗鼈冇糜谑謩?dòng)攻絲侄柔，切削速度低，產(chǎn)生的摩擦和發(fā)熱不會(huì)對(duì)刀具壽命造成太大影響占调。由于刃背與螺紋同心暂题，因此攻絲時(shí)，絲錐上的螺紋有助于引導(dǎo)刀具切入工件上的被加工螺紋究珊。

　　全寬鏟背（也稱為偏心鏟背）意味著將絲錐刃背鏟磨成一條高度從切削刃處逐漸向后降低薪者、與刀體不同心的弧線。這種鏟背方式可在絲錐與被加工螺紋之間提供最佳余隙剿涮。由于刀具不會(huì)磨擦工件材料言津，因此可使摩擦和發(fā)熱降減至最小。部分鏟背是其他兩種鏟背類型的混合形式取试，其刃背高度從距離切削刃一定寬度處逐漸向后降低署氏，刃背的一小部分仍然與引導(dǎo)刃保持同心腋殃，而其余鏟背部分則處于偏心狀態(tài)。這種鏟背方式可在全寬鏟背的減小摩擦與同心鏟背的引導(dǎo)刀具之間獲得一種平衡晓够。

　　同心鏟背和部分鏟背絲錐在進(jìn)入和退出螺孔時(shí)會(huì)磨擦工件材料（部分鏟背絲錐程度較輕）燕党，從而引起摩擦和發(fā)熱，而熱量會(huì)縮短刀具壽命移卢。因此蜕裳，高檔絲錐大多采用全寬鏟背。Haenle解釋說(shuō)涩凑，“鏟背量越大呈锣，絲錐與工件的摩擦就越小。因此宜掏，較大的鏟背能夠減小刀具磨損秒准，延長(zhǎng)刀具壽命。不過(guò)惹虏，較小的鏟背有利于在軸向上更好地引導(dǎo)刀具供役，因?yàn)樗軠p小絲錐的徑向切削傾向【茫”

　　高檔絲錐并不一定適用于所有加工機(jī)床计寇。攻制螺紋時(shí)，高檔絲錐對(duì)自身的引導(dǎo)作用較差脂倦。因此番宁，采用全寬鏟背的高檔絲錐要求機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)具有更高的精度。Haenle說(shuō)赖阻，“在新型CNC數(shù)控機(jī)床上蝶押，你可以使用鏟背后角較大的絲錐。而使用老式機(jī)床或剛性較差火欧、配備標(biāo)準(zhǔn)攻絲夾頭的鉆床加工時(shí)棋电，較小的鏟背后角有利于更好地引導(dǎo)絲錐攻絲∥郑”

　　絲錐制造商很清楚赶盔，必須在絲錐切削刃的強(qiáng)度與其剪切性能之間保持均衡。Strauchen說(shuō)榆浓，“對(duì)于高性能絲錐而言招刨，前角的大小取決于被加工材料的硬度。加工較軟的材料時(shí)倾氮，可采用較大的前角；當(dāng)工件材料較硬時(shí)永韭，則應(yīng)采用較小的前角英甜。確定絲錐的前角和后角需要綜合權(quán)衡卡撤。增大前角和后角能形成鋒利的切削刃和自由切削面，但會(huì)降低絲錐強(qiáng)度埃灿。反之企亮，減小前角和后角可以提高切削刃強(qiáng)度，但會(huì)降低絲錐的剪切性能绝开，產(chǎn)生更大的摩擦力讶里。”

　　為了針對(duì)特定的加工開發(fā)合適的刀具幾何形狀剑督，絲錐的設(shè)計(jì)可能相當(dāng)復(fù)雜谆精。OSG公司設(shè)計(jì)了用于垂直攻絲的Hypro VXL絲錐和用于水平攻絲的Hypro HXL絲錐。Strauchen解釋說(shuō)六呼，“VXL絲錐采用了大前角加大螺旋角的設(shè)計(jì)合住，以形成較長(zhǎng)的切屑旨袒，這對(duì)于深孔垂直攻絲的順利排屑必不可少。利用獨(dú)具特色的排屑槽型答朋，能夠形成緊密纏裹的切屑，這種切屑在絲錐和夾頭退出螺孔時(shí)極易脫離刀具棠笑∶瓮耄”

　　可以利用重力優(yōu)勢(shì)的水平攻絲需要采用與垂直攻絲不同的絲錐幾何形狀。他說(shuō)蓖救，“我們減小了絲錐的前角和螺旋角洪规，以形成易斷的短切屑，從而提高了水平攻絲的排屑性能藻糖。這種絲錐設(shè)計(jì)不僅可以消除鳥巢狀切屑團(tuán)淹冰，還能延長(zhǎng)刀具壽命【奁猓”

　　與其他一些切削加工相比樱拴，攻絲加工的進(jìn)給率更高，加工失敗的后果也更嚴(yán)重洋满，是一種高風(fēng)險(xiǎn)加工晶乔。減小這種風(fēng)險(xiǎn)的方法之一是，在開始攻絲之前居然，利用仿真軟件來(lái)模擬加工過(guò)程奖肋，以甄別并糾正潛在的問(wèn)題。例如郑喊，CGTech公司的Vericut 6.2仿真軟件新增了對(duì)攻絲加工的模擬和分析功能遣拔。經(jīng)過(guò)攻絲加工的螺孔與其他經(jīng)過(guò)鉆削、鏜削和鉸削加工的孔有著直觀的區(qū)別阎臂。Vericut軟件可以檢查所用的進(jìn)給率和攻絲方向是否正確嘶刚，還能確定攻制的螺孔是否太小元糯。

　　機(jī)械師還可以利用Vericut的X-Caliper檢測(cè)功能來(lái)測(cè)量厚度、體積紧碴、深度旷程、間隙、距離拔较、角度起衫、孔徑、圓角半徑和圓弧高度等槽畔。Vericut可以直接測(cè)量盲孔深度栈妆、階梯孔尺寸、圓錐體的頂部和底部半徑竟痰。此外签钩，X-Caliper還可以測(cè)量刀具與工件之間的距離，并顯示攻絲后螺孔的螺紋特征（如每英寸長(zhǎng)度內(nèi)的螺紋牙數(shù)）坏快。

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