技術(shù)專(zhuān)欄丨螺紋攻絲寶典
導(dǎo)語(yǔ):絲錐是加工各種中、小尺寸內(nèi)螺紋的刀具,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,既可手工操作,也可以在機(jī)床上工作,在生產(chǎn)中應(yīng)用得非常廣泛。攻絲的相關(guān)知識(shí)有哪些呢?本文總結(jié)很全面。
一、什么是攻絲
攻絲是用絲錐在工件的孔內(nèi)部切削出內(nèi)螺紋。
(1)決定絲錐性能的因素包括:
工件材料 切削速度 切削刃材料 刀柄 絲錐形式 孔的尺寸 攻絲刀柄 切削液 孔深
(3)導(dǎo)程:同一螺旋線上相鄰兩牙對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軸向距離。用代號(hào)S表示。
(4)螺紋的公稱(chēng)直徑:除管螺紋以通管的內(nèi)徑(英寸單位)為公稱(chēng)直徑外,其他螺紋的公稱(chēng)直徑,均以螺紋的大徑為公稱(chēng)直徑(公制單位)。
(5)螺紋中徑:中徑最為重要,因?yàn)樗刂扑新菁y組裝的配合與強(qiáng)度。中徑在節(jié)線上,這一位置的齒寬與相鄰齒槽寬度一致。
二、螺紋的命名
英制螺紋:英制螺紋是螺紋尺寸用英制標(biāo)注,是美國(guó)、英國(guó)與加拿大根據(jù)統(tǒng)一的體系開(kāi)發(fā)的。
公制螺紋 :根據(jù)ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的,是全球公制螺紋的標(biāo)準(zhǔn)。
三、設(shè)計(jì)高性能攻絲加工
(1)完美應(yīng)用
攻絲過(guò)程需要考慮的因素有:工件設(shè)計(jì)、絲錐設(shè)計(jì)、應(yīng)用。其目標(biāo)是降低切削力,同時(shí)絲錐強(qiáng)度達(dá)到最大。
(2)平衡各種選項(xiàng): 必須兼顧應(yīng)用的方方面面
(3)絲錐設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1)對(duì)于形成長(zhǎng)屑的較軟的粘性材料
絲錐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
前角和鉤形角度較大
后角和避空較大
自由切削
易于崩刃
絲錐整體較脆弱
容屑空間大
絲錐具有重載結(jié)構(gòu) 前角和鉤形角度小 鏟背和后角小 切削壓力較高 刃口設(shè)計(jì)粗壯,減少崩刃 橫截面大 容屑空間有限
四、絲錐的形狀
(1)絲錐切削面的類(lèi)型
每增加一個(gè)切削錐齒,絲錐使用壽命都會(huì)按指數(shù)延長(zhǎng)。測(cè)試表明每加半個(gè)切削齒螺紋, 刀具使用壽命就會(huì)加倍。與其他刀具不同, 絲錐切屑荷載只能隨著排屑槽數(shù)量和切削錐長(zhǎng)度改變而改變。
(3)倒錐:與其他所有的刀具類(lèi)似,絲錐也略有倒錐。
螺紋鏟背的優(yōu)點(diǎn)有:
切削輕快,熱量積聚少 絲錐上纏繞,粘結(jié)的材料少(粘屑,積屑瘤少) 可采用較高的攻絲速度 補(bǔ)償工件材料的塑性變形
切削刃變脆,易于崩刃 主軸和裝夾(包括浮動(dòng)刀柄)剛性不足是會(huì)使螺紋變差 在反轉(zhuǎn)時(shí)非常細(xì)小的切屑可能會(huì)嵌入使切削刃崩刃
(5)絲錐公差
每個(gè)絲錐都有專(zhuān)用的中徑尺寸。
標(biāo)有 H 或 D 公差的絲錐 ( 主要是美國(guó)的絲錐 )
H/D 公差表示絲錐的螺紋尺寸。
字母表明絲錐的尺寸大于或高于基本中徑 (“H”=英制 , “D” =公制 ), 還是低于基本中徑 (“L”=英制 , "DU"= 公制 )。
實(shí)際絲錐尺寸數(shù)字與基本中徑有關(guān),如:H2,D3,L1,或 DU2每個(gè)絲錐都有專(zhuān)用的中徑尺寸!
絲錐往往標(biāo)有螺紋等級(jí)
通用 HP 絲錐系列
標(biāo)明絲錐是符合部件配合等級(jí)的正確尺寸
3B級(jí)絲錐適用于 2B 級(jí)部件
標(biāo)有 “ X” 的絲錐等級(jí)表明其公差較大,用于精密絲錐,電鍍或熱處理部件,或用于接近(彈性記憶)的材料 。
對(duì)于內(nèi)螺紋,您必須選擇較大公差等級(jí)的絲錐 較大的中徑會(huì)使螺紋尺寸稍微大一些 電鍍以后的增大量又會(huì)使螺紋尺寸回到規(guī)定值
五、絲錐的切削處理
(1)孔的類(lèi)型和切屑處理
(2)擠出切削,螺旋排屑槽絲錐
最適合用于盲孔和深孔加工
推薦用于產(chǎn)生粘連切屑的材料
非常適合用于斷續(xù)切削
(4)直排屑槽絲錐
強(qiáng)度最大的絲錐 推薦用于易斷屑的材料,如黃銅和鑄鐵或硬化鋼 通常需要冷卻液或氣體 沖洗排屑槽中的切屑 可以具有多種切削錐形式
(5)擠壓絲錐:其加工特點(diǎn)是,無(wú)論在通孔還是盲孔中都不產(chǎn)生切屑。
(6)切削絲錐與擠壓絲錐對(duì)比
六、絲錐的涂層
(1)涂層的優(yōu)點(diǎn)
①表面處理
改進(jìn)HSS絲錐的外觀 不會(huì)改變絲錐的尺寸
耐磨性高 減少摩擦和功耗 減少崩刃和折斷 表面硬度少許提高
切削刃保持鋒利 具有潤(rùn)滑作用 降低負(fù)荷和擦傷 積屑瘤最少
(2)什么是積屑瘤?
七、攻絲加工的成功訣竅
(1)確定螺紋百分比
鉆頭鉆孔尺寸確定了螺紋底徑與螺紋高度的百分比,你使用的鉆頭直徑越大,達(dá)到的螺紋高度比越??!
(2)底孔尺寸的選擇
一般首選螺紋高度的65% 到70%!
83%高度的螺紋僅比65%高度的螺紋強(qiáng)度大2%,但是攻絲扭矩超過(guò)其兩倍!
①產(chǎn)生削頂?shù)脑?/span>
手動(dòng)攻絲
機(jī)床攻絲
絲杠機(jī)床
凸輪進(jìn)給機(jī)床
采用氣動(dòng)或液壓的機(jī)床
齒輪進(jìn)給機(jī)床
螺紋深度控制 孔到孔尺寸一致 消除削頂 必要時(shí)可以復(fù)攻

用于非同步攻絲
用于同步攻絲
(8)刀柄維護(hù)
適當(dāng)?shù)牡侗S護(hù)可以確保加工高質(zhì)量螺紋,和絲錐的使用壽命。
內(nèi)部機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有切屑和碎片 經(jīng)常潤(rùn)滑確保部件靈活移動(dòng),防止生銹 經(jīng)常測(cè)試刀柄,尤其是使用水溶性冷卻液時(shí)
八、故障排除
(1)螺紋過(guò)大
攻絲數(shù)控設(shè)置
在無(wú)剛性攻絲循環(huán)的數(shù)控機(jī)床攻絲時(shí):
編程進(jìn)給量至絲錐倒程的95%~98% 使用僅有伸長(zhǎng)的刀柄或帶壓縮鎖定的伸縮刀柄
絲錐導(dǎo)程編程為進(jìn)給量 100% 使用整體刀柄或同步刀柄
重新編程 ,遵照“非剛性”程序 考慮使用快速更換接頭??梢杂凶钚 案?dòng)”
(2)切屑纏繞
更改絲錐形式
縮短切削錐 更改前角形狀 增加槽數(shù) 改變速度 鉤形較小的 如是剛性攻絲,增加啄鉆循環(huán) 考慮擠壓絲錐
對(duì)于攻絲而言,潤(rùn)滑的目的是減少摩擦。因此,一般地,攻絲使用的是潤(rùn)滑劑,而非冷卻液;如果是冷卻液,則要增加 EP (超高壓) 或HP (高壓) 添加劑。
絲錐有固定的大量進(jìn)給量,由絲錐齒距控制,鉆進(jìn)給量可以調(diào)至控制荷載。
(4)冷卻液應(yīng)用

絲錐選擇基礎(chǔ)
在選擇絲錐之前,我們需要了解:
孔的類(lèi)型,通孔,盲孔還是深孔 最小鉆孔深度 要求的最短螺紋深度 是否考慮采用擠壓絲錐 攻絲的工件材料