本帖最后由 twq19810302 于 2023-8-19 11:25 编辑 6 p, v' z8 f- [2 q% C% F
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丝锥作为一种加工内螺纹的常用工具,按照形状可以分为螺旋槽丝锥、刃倾角丝锥、直槽丝锥和管用螺纹丝锥等,按照使用环境可以分为手用丝锥和机用丝锥,按照规格可以分为公制,美制,和英制丝锥等。丝锥也是在攻丝时采用的主流加工工具。那么丝锥该如何选用呢?今天分享给大家一份丝锥选用指南,帮助你选择合适的丝锥。 @: X! V. `( P8 ^% v2 ^
7 c. O' `6 ~, M. @2 @( y丝锥分类
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! b# D% R- h: ?1切削丝锥1 Y/ P( B) }; b' N ~$ P# u Q
E7 D$ x) h' q1 G* X) |7 |, X1、直槽丝锥:用于通孔及盲孔的加工,铁屑存在于丝锥槽中,加工的螺纹质量不高,更常用于短屑材料的加工,如灰铸铁等。
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2、螺旋槽丝锥:用于孔深小于等于3D的盲孔加工,铁屑顺着螺旋槽排出,螺纹表面质量高。 r$ T* p: \8 B
, e5 q% {0 H) {: w8 y! e1 R10~20°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于2D;7 L1 l) E' O8 i, [. q2 a M
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28~40°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3D;
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! Q; W1 e& L3 v# D \50°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3.5D(特殊工况4D)。
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某些时候(硬材料,大牙距等),为了取得更好的齿尖强度,会选用螺旋槽丝锥加工通孔。
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! j1 ?9 i* j, O4 v3 V7 E3、螺尖丝锥:通常只能用于通孔,长径比可达3D~3.5D,铁屑向下排出,切削扭矩小,被加工的螺纹表面质量高,也被称为刃倾角丝锥或先端丝锥。- X# q+ K. _* f( _& @8 h
- {1 v/ e. j1 U2 f* |切削时,需要保证全部切削部分攻穿,否则会出现崩齿。8 q% q7 Z8 R1 @
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$ S* T+ f8 f- [4 q# S; L 2挤压丝锥
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6 g( f% D2 ]. R) k4 H可用于通孔及盲孔的加工,通过材料塑性变形形成牙型,只能用于加工塑性材料。4 @1 C5 s' p: H
0 w" V; [8 D0 {! t& m2 O$ N4 a% _其主要特点:4 ]. O7 ~9 w8 S: z' Y; O" F
; `3 v6 r+ `4 M5 _; G6 e1,利用工件的塑性变形加工螺纹;
6 X1 p: t4 x$ b9 T7 o7 j) w+ {% k& s
, ]$ U, J! m: f2 f) P2,丝锥的截面积大,强度高,不易折断;
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' k5 y1 f: x: t# k3 h& R( @3,切削速度可比切削丝锥高,生产率亦相应提高;' x( E* Q1 a6 o' s
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4,由于是冷挤压加工,加工后的螺纹表面机械性能提高,表面粗糙度高,螺纹强度、耐磨性、耐腐蚀性提高;0 ~! X1 G5 w0 @/ o3 X
, r; P) X* X/ u- I5,无屑加工。9 U0 e9 o7 j! J5 \& S, X6 U0 R
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其不足是:3 I8 I6 V5 o# Y# A+ j
; P' w0 x5 t1 b1 n7 P5 ^+ G1,只能用于加工塑性材料;
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8 y R+ D* M4 `2,制造成本高。) U: b) h3 P( A0 i; U8 A
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有两种结构形式:
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. c/ J2 f0 e( z Q: E0 K1,无油槽挤压丝锥只用于盲孔立加的工况;% C; i3 A# n% y. q3 O. l0 {
5 [- w7 `. w5 x8 m2,带油槽挤压丝锥适用于所有工况,但通常小直径丝锥因制造难度不设计油槽。
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丝锥的结构参数
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1外型尺寸
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W/ G0 ]' M5 P5 @9 x! _. l5 u* i' e1、总长:需注意某些需要特殊加长的工况) h3 p% @. G6 b# T! g* q" ^0 E) p' _
# V. | K- \- q7 A! \( o2、槽长:通上
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, C# Y: E8 e( k3、柄方:目前常见柄方标准有DIN(371/374/376), ANSI, JIS, ISO等,选用时需注意和攻丝刀柄的匹配关系
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- z* X; `! E2 ?- X! T# M2螺纹部分# j, f3 R9 t1 w
5 Y1 G1 G) H2 _8 j8 J- {2 U1、精度:由具体的螺纹标准来选择,米制螺纹ISO1/2/3级等同于国标H1/2/3级,但需注意制造商内控标准。+ K' |7 |) O# q7 Z9 r6 [
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2、切削锥:丝锥的切削部分,已形成部分固定模式,通常切削锥越长,丝锥的寿命越好。' U% h" s$ I/ s/ C
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3、校正齿:起辅助与校正的作用,特别在攻丝系统不稳定的工况下,校正齿越多,攻丝阻力越大。
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3排屑槽0 Q2 e4 I) X; D5 K& U; `2 l
" X/ l& c6 X0 l* ?1、槽型:影响铁屑成型及排出,通常为各制造商内部机密。& i+ Q B5 e: L7 Y! U b9 Q! H" C$ h
9 n$ f3 [6 Q$ @7 @3 y$ b2 u4 \+ [2、前角、后角:增大时丝锥变锋利,可明显降低切削阻力,但齿尖强度及稳定性下降,后角即铲磨后角。
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( @! E8 D/ G0 F5 D3、槽数:槽数增加切削刃数增加,可有效提高丝锥寿命;但会压缩排屑空间,于排屑不利。
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7 A, S6 i P' ~3 G& \: \; A丝锥的材料( y, M2 T: ~" x7 E7 b9 L( E$ P
) ]2 v* q/ @7 |6 ]7 ^% y7 l1、工具钢:多用于手用切牙丝锥,目前已经不常见。( s$ x1 \3 P6 Y1 P$ T
c8 g. Q5 S: j i2、不含钴高速钢:目前大范围用作丝锥材料,如M2(W6Mo5Cr4V2, 6542),M3等,标记代号为HSS。1 | R# J! g! z. |
) M& \- d; o, Y8 [+ F3、含钴高速钢:目前大范围用作丝锥材料,如M35,M42等,标记代号为HSS-E。
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4、粉末冶金高速钢:用作高性能丝锥材料,性能较上两者大幅提升,各家厂家的命名方式也各有不同,标记代号为HSS-E-PM。0 s6 d& ]4 u4 v' x, `- s' b+ K2 A
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5、硬质合金材料:通常选用超细颗粒,韧性好的牌号,主要用于制造直槽丝锥加工短屑材料,如灰铸铁,高硅铝等。. t7 e( C1 V5 [) ]
( |- S0 P( Z2 ^) }' F丝锥对材料的依赖性很大,选用好的材料可以进一步优化丝锥的结构参数,使之适用于高效,更苛刻的工况,同时兼备更高的寿命。目前大的丝锥制造商都有自己的材料厂或者材料配方,同时由于钴资源及价格的问题,新的不含钴高性能高速钢也已经问世。
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; L4 Y; _" o' v丝锥的涂层
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1、蒸汽氧化:丝锥放入高温水蒸气中,使之表面形成一层氧化膜,对冷却液吸附性好,能起到减小摩擦的作用,同时防止丝锥与被切削材料间的粘结,适用于加工软钢。8 z @' `! @8 {1 @7 A
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2、氮化处理:丝锥表面渗氮,形成表面硬化层,适合加工铸铁,铸铝等对刀具磨损大的材料。
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3、蒸汽+氮化:综合以上两者的优点。
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0 K7 w$ u( E- X k4、TiN:金黄色涂层,有良好的涂层硬度及润滑性,并且涂层附着性能好,适用于加工大部分材料。
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5、TiCN:蓝灰色涂层,硬度约为3000HV,耐热性达400°C。1 P0 B& r/ U) @2 m. L
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6、TiN+TiCN:深黄色涂层,具有优良的涂层硬度及润滑性,适用于加工绝大部分材料。
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$ \) j. R7 T3 k$ v7、TiAlN:蓝灰色涂层,硬度3300HV,耐热性达900°C,可用于高速加工。6 s1 s) q6 L5 J$ j) p: K0 Y; ?4 v
- L9 Y' E+ w k4 j1 x. ?8 w2 d8、CrN:银灰色涂层,润滑性能优越,主要用于加工有色金属。
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* j# d! m, V, m+ @8 j& p丝锥的涂层对丝锥性能的影响非常明显,不过目前多是制造商和涂层厂家单独配合研究专用涂层,如LMT的IQ,瓦尔特的THL等。2 W+ v; F9 h' _. U2 m' x: W
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影响攻丝的要素4 f" J" e# B7 Y1 Q! u
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1 A: f7 X* Z4 Z 1攻丝设备
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. J. b9 B P$ K( N' Z: C$ F1、机床:可分为立式和卧式两种加工方式,对于攻丝,立式要优于卧式加工,卧式加工外冷时要考虑冷却是否充分。2 J; ^/ K0 Q1 Q3 e# X! ?# @) A
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2、攻丝刀柄:攻丝建议选用专用攻丝刀柄,机床刚性,稳定性好的优先选用同步攻丝刀柄,相反尽可能选用带有轴向/径向补偿的柔性攻丝刀柄。除小直径丝锥(4 }( o: S# e% P6 L' O: a! j: b+ m
6 q. x5 V: j R/ N- X3、冷却条件:对于攻丝,特别是挤压丝锥,对冷却液的要求是润滑>冷却;实际使用时可依据机床条件调配(使用乳化液时,建议浓度大于10%)。
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2被加工件
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# w5 U& w" L; {9 U/ ]7 d5 _1、被加工件的材料及硬度:工件材料硬度要均匀,通常不建议用丝锥加工超过HRC42的工件。
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2、攻丝底孔:底孔结构,选择合适的钻头;底孔尺寸精度;底孔孔壁质量。
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3加工参数
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1、转速:转速给定的依据是丝锥的种类,材料,被加工材料及硬度,攻丝设备的优劣等。) G( s3 }$ N1 s6 O) a, X7 G, ~$ c
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通常依据丝锥制造商给定的参数选用,在下列工况下必须降低转速:6 ~+ }: f& o! h" Y3 t. R
, C) F, [, T9 X8 c/ P3 K
- 机床刚性差;丝锥跳动大;冷却不充分;' e5 ?* ]+ C! l& T% @$ l: D
, N0 `6 O$ W) F0 K) ^$ O4 G0 R- 攻丝区域材质或硬度不均匀,如焊点;0 ?9 {; Q2 g2 F6 R( d
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- 丝锥被加长,或者使用延长杆;0 |4 N9 n- P/ J6 R+ x( A
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- 卧加,外冷;
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2 K1 V; M- y7 B& l* F- T- 手工操作,如台钻,摇臂钻等;
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2、进给:刚性攻丝,进给=1个螺距/转。. Q$ {% D7 l. H# o( G) i
2 X: ^: T- v1 r* E! B. S柔性攻丝,且刀柄补偿变量足够的情况下:
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进给=(0.95-0.98)个螺距/转。
* e! r1 J; u8 ?/ |" q C& P$ z5 Q( H5 y' s* N7 J' b; |( m. S4 S
丝锥选用的几点提示: v0 W+ y& F1 _; N U
. Q8 w4 J$ X2 k1 L/ j1不同精度等级丝锥的公差
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. x# D6 f8 b$ E5 s
! z3 L5 z1 O" g, E$ h5 a2 t3 X7 O; m( t a, N0 q
选用依据:不能仅根据被加工螺纹的精度等级来选择并确定丝锥的精度等级
# A* b% B% ^5 h7 D* ?- \9 V$ H
0 g q/ h# \/ I( i n4 M9 m9 K- 被加工工件的材质及硬度;1 E7 n: t3 \. n9 {
- 攻丝设备(如机床条件,夹持刀柄,冷却环境等);
* @5 @- C0 {, { - 丝锥本身精度及制造误差。1 q8 S1 T+ e6 B; s" K# R
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9 ?6 }- }1 Q# w$ i9 a, B# P/ n/ x 例如:加工6H螺纹,在钢件上加工时,可选用6H精度的丝锥;在加工灰口铸铁时,由于丝锥的中径磨损较快,螺孔的扩张量也小,因此宜选用6HX精度的丝锥,寿命会更好。! V/ r3 d. m* X5 i, N' X* P* W
# p$ c- Z: T# C1 K/ t) ~( Y0 x
关于日系丝锥精度的说明:
& E1 z$ ^6 q$ A! D3 N8 S" H8 T' T5 ] d2 ~1 v# E
- 切削丝锥OSG使用OH精度体系,不同于ISO标准,OH精度体系将整个公差带宽度强制按从最下限开始,每0.02mm作为一个精度等级,命名为OH1,OH2,OH3等;2 p0 X! d9 l+ |
- 挤压丝锥OSG使用RH精度体系,RH精度体系将整个公差带宽度强制按从最下限开始,每0.0127mm作为一个精度等级,命名为RH1,RH2,RH3等。
# m6 R/ v# I- W$ t2 z# \$ n) T4 Q5 s, X4 G7 R1 Q
: S: G$ K: [6 U' s
所以在使用ISO精度丝锥替换OH精度丝锥时,不能简单认为6H就约等于OH3或者OH4级,需要经过换算确定,或者依据客户的实际情况而定。: W5 {, J. \9 j+ s
0 q, }6 s) K4 N0 g. ]0 |1 U" t& c
3 r: d( {2 V: i5 j% `; m' s
2 u) T1 A* l, ?; M/ R# \6 b9 s 5 V) k' _& a/ r8 h
R: ?/ _, z! B) e Q/ z
1 I E! L) ^& i3 U7 Y2丝锥外型尺寸
; K' t5 d; i! N: E' U7 [: ]: K2 y4 Q& d1 }! b
1、目前应用最多的是DIN,ANSI,ISO,JIS等;8 I/ c4 K) M1 u: Z* n W8 c
: x1 F* ~) i8 E* L
2、许根据客户不同加工要求或现有条件选择合适的总长,刃长及柄方尺寸;
9 o: w) g- |$ ~8 O' r9 p. {4 Z. |- k1 V0 V& F, b* K/ {
3 }6 G, q$ d3 H. P( Q- m' T5 H/ N+ N9 T. V; i& u6 M
3、加工时的干涉情况;9 z# B2 V8 K" f9 n8 F* ?0 o5 N
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丝锥选用的6个基本要素( W2 w' T# a1 h9 y! O
+ A. W8 b) Y& C c
1、加工螺纹的类型,米制、英制、美制等;4 q; m+ R- v' P8 z" J2 Q
# m0 w" Y3 @, Z! A' {3 _8 E1 _1 e6 {2、螺纹底孔的类型,通孔还是盲孔;6 {7 X, j0 o) ~0 ], S
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3、被加工工件材料及硬度;
: [5 c, w6 ~& | }- K
6 g3 J+ Y0 W0 @; k( m4、工件完整螺纹的深度及底孔深度;
( t. ?% B% e5 a* x: q% E
' b, d! k0 X+ A: ]: R& `& R( d5、工件螺纹要求的精度;
* Q1 u0 R) `3 L$ `7 M m
# Y0 |/ u: k7 h/ M6、丝锥的外形标准(特殊要求需特殊标出)。
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