攻絲是屬于比較困難的加工工序平痰，因為絲錐幾乎是被埋在工件中進(jìn)行切削款违，其每齒的加工負(fù)荷比其它刀具都要大藕坯，并且絲錐沿著螺紋與工件接觸面非常大团南，切削螺紋時它必須容納并排除切屑，因此炼彪，可以說絲錐是在很惡劣的條件下工作的吐根。為了使攻絲順利進(jìn)行，應(yīng)事先考慮可能出現(xiàn)的各種問題辐马。如工件材料的性能拷橘、選擇什么的刀具及機床、選用多高的切削速度蔚芥、進(jìn)給量等拨臂。

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)注的是秤皿，發(fā)展針對特殊材料加工的絲錐”基际。針對這些材料的性能，改變絲錐切削部分的幾何形狀办溶，特別是它的前角和下凹量(HOOK)─前面的下凹程度(見圖1)袍砚。對于高強度的工件材料，絲錐的前角和下凹量通常較小造星，以增加切削刃強度鸳辛。下凹量較大的絲錐則用在切削扭矩較大的場合。但下凹量過大毛彼，切削刃可能會產(chǎn)生崩刃并嵌入螺紋舒疚。一般情況下，長屑材料需較大的前角和下凹量衫凭，以便卷屑和斷屑兜畸。另一方面，太鋒利的角度會使切削刃過于薄弱碘梢。另一個受工件材料可加工性影響較大的絲錐角度是后角咬摇。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)切削刃煞躬，但過大的后角又會減小絲錐切入工件時的自定心能力肛鹏。加工軟材料時，太大的后角會導(dǎo)致螺孔擴大恩沛。

對于加工硬度在扰、強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；而對易加工材料芒珠，則選擇帶復(fù)合偏心后角(Con-eccentric)的絲錐桥狡，其特點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皱卓。加工硬度裹芝、強度高的工件材料，所用的螺旋槽絲錐螺旋角較小娜汁，這可改善其結(jié)構(gòu)強度臀匹。如 Hanson- Whitney公司生產(chǎn)的ULTI-XT螺旋槽絲錐，其螺旋角為15°蒸撕，主要是用來加工強韌的400系列不銹鋼莽入。而該公司的ULT－XT300的螺旋槽絲錐淀爆，其螺旋角為41°跑放，主要是用來加工300系列不銹鋼。此外余源，對于強韌的加工材料慈肯，要選用螺紋長度較短的螺旋槽絲錐，以減小切削時的扭矩天枣。對于有彈性記憶的材料(With elastic memory)例如鈦遭歉，要求刀具帶有較大的倒錐，從絲錐前部到柄部袖指，逐步減小由于材料“反彈”造成的摩擦肪援。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熟什。Emuge公司技術(shù)部經(jīng)理Alan Shepherd說堕义，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脆栋。然而倦卖，這樣的切削速度只有在特定的絲錐和具有特殊性能的機床上才能達(dá)到。他說：“最高加工速度有時受到機床性能限制椿争。對于較小的絲雄怕膛，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)速秦踪。另一方面褐捻，用較大的絲錐高速切削，會產(chǎn)生較大的扭矩椅邓，可能比機床提供的馬力還大柠逞。”

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°)

b 用來加工300系列不銹鋼(螺旋角為41°) 圖3 螺旋槽絲錐

Alan Shophed說：“應(yīng)用 700psi的內(nèi)冷卻工具边苹，切削速度有可能達(dá)到250sfm陵且。而在沒有內(nèi)冷卻設(shè)施的機床上，切削速度只能達(dá)150sfm短琴。絲雄不同于大多數(shù)金屬切削工具垃准，因為它與工件孔壁接觸面積非常大，所以冷卻至關(guān)重要膏般。如果高速鋼絲錐過熱儿趋，則絲推會折斷、燒損娜珍』坠裕”Shepherd說：“Emuge公司高性能絲雄的幾何形狀特點，就是有較大的后角和倒錐踏拓≡呒粒”上述絲錐的幾何形狀，再配以特殊的涂層表面(象TiN韩烹、TiCN淑停、CrN或TiAlN)，可大大提高絲錐的壽命酿势。這些耐熱的锰抡、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互艾。實際上试和，較新的高性能絲錐的開發(fā)，極大地促進(jìn)了機床主軸速度和功率的提高纫普。
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阅悍，硬質(zhì)合金絲錐也開始更多地用于螺紋孔加工，與高速鋼相比局嘁，硬質(zhì)合金硬度高溉箕、脆性大，用硬質(zhì)含金絲錐攻絲悦昵，存在切屑處理的問題肴茄。雖然如此，硬質(zhì)含金絲錐對于加工鑄鐵和鋁合金材料但指，其使用效果很好寡痰，絲錐的破損形式主要是機械磨損。Alien Benjamin公司總經(jīng)理Amy Haywood說棋凳，由于汽車工業(yè)加工大量的鑄鐵與鋁合金零件拦坠，因此使用硬質(zhì)合金絲錐以獲得刀具的長壽命连躏。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佳跃。在汽車工業(yè)中怠义，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啦别。

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陷母，其效果很好。他還說用亞微細(xì)顆粒(Submicron-grain)硬質(zhì)含金制作的絲錐怯录，可增加刀具韌性而不降低其硬度尿欲，在切削淬硬鋼、塑料和難加工鎳基合金時效果很好牡呀。該公司生產(chǎn)的PRX系列絲推溜舷，在一定條件下，可在鎳鉻鐵合金 Inconel 718上連續(xù)攻絲200個螺孔以上轧黑，而以前必須重磨才能達(dá)到开摄。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)品之一极金。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跨跨，切削速度可提高5－6倍，刀具壽命提高100倍囱皿。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忱嘹，特別適合于汽車工業(yè)的大量生產(chǎn)嘱腥。”但應(yīng)注意的是拘悦，使用硬質(zhì)合金絲錐時齿兔，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)機構(gòu)，工件螺距由機床CNC系統(tǒng)控制絲錐轉(zhuǎn)速础米、進(jìn)給量分苇，剛性地保證——譯者)。也有一些針對某種加工材料研制的絲錐屁桑，在另外一些材料上攻絲医寿，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)鋼制成的蘑斧，帶有適當(dāng)后角靖秩，螺紋長度很短的絲錐)，用來加工硬度為HRC38的4340鋼堡喳，效果也很好件父。Mskinis說企奔，盡管絲錐在不斷發(fā)展，但他們了解到夹它，很多用戶對提高切削速度并不感興趣妖奕，他們所關(guān)心的是通常攻絲時出現(xiàn)的絲錐崩刃、螺孔擴大恢儡、排屑等問題窖韧。

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乏尿？(2)工件材料強度如何姐蝠？(3)所加工螺孔是通孔還是盲孔？(4)螺孔有多深(或工許厚度是多少迂擅？)(5)要加工的螺孔類別與尺寸怎樣幕柬。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症丁，象參考樣本及選擇圖表拆内。Protoyp公司開發(fā)了一種計算機切削服務(wù)(CCS)程序的CD-ROM，其上有攻絲數(shù)據(jù)庫宠默，能幫助用戶選擇絲錐麸恍、攻絲切削用量，最終經(jīng)濟(jì)搀矫、高效地完成在特殊材料上的攻絲抹沪。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程序中瓤球。它能給用戶一個清晰的概念：即用什么方法加工一個螺孔融欧，費用是多少∝韵郏可以說這個程序是經(jīng)濟(jì)噪馏、高效攻絲的新起點。

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