丝锥的种类与选择.pdf

丝锥的基础知识丝锥的基础知识 1/4/2018 与丝锥的导程相匹配的进给下与丝锥的导程相匹配的进给下, ,在底孔上形成在底孔上形成螺纹的螺纹的工具工具 什么叫丝锥 丝锥的种类丝锥的种类 种类：1.按驱动不同分:手用丝攻和机用丝锥； 2. 按加工方式分:切削丝攻和挤压丝锥 ； 3. 按被加工螺纹分: 公制粗牙丝攻,公制细牙丝攻,管螺纹丝锥等 ； 4.根据其形状分为直槽丝攻，螺旋 槽丝攻和 刃倾角丝锥，挤压丝锥； 1/4/2018 – 特征特征 ・・直的沟槽、刃尖强度高直的沟槽、刃尖强度高 ・・容易选定切削锥长容易选定切削锥长→1.5･ ･5･ ･9牙牙 ・・容易再研磨容易再研磨 ・・对应螺纹尺寸可选择性大；对应螺纹尺寸可选择性大； •1：在高硬度的加工材料，易引起：在高硬度的加工材料，易引起 •刀具磨损的材料，攻丝深度短的通孔刀具磨损的材料，攻丝深度短的通孔 •很好的效果；（刚性强）很好的效果；（刚性强） •2：切削锥部分可以有：切削锥部分可以有2、、4、、6牙，用牙，用 •于不通孔，长锥用于通孔。

只要底孔于不通孔，长锥用于通孔只要底孔 •足够深，就应尽量选用切削锥长一些的足够深，就应尽量选用切削锥长一些的 •，这样分担切削负荷的齿多一些，使用，这样分担切削负荷的齿多一些，使用 •寿命也长一些寿命也长一些 ← 向下排屑 直槽丝锥 切削刃数=沟槽数量×切削锥牙数（例：4沟槽×2牙=切削刃数8） 1/4/2018 • 特征特征 • 刃倾角式沟槽刃倾角式沟槽 • 切屑向前排除切屑向前排除 • 切屑不容易缠绕切屑不容易缠绕 • 抗折损强度高抗折损强度高 • 切削性能好切削性能好 • 用途用途 切屑容易形成卷曲状的材料切屑容易形成卷曲状的材料 只能用于通孔只能用于通孔→切削未切削未 完成就反转容易折断完成就反转容易折断 ←向下排屑 刃倾角丝锥 1/4/2018 螺旋槽丝锥 • 特征特征 • 螺旋沟槽螺旋沟槽 • 能够加工到盲孔的底部能够加工到盲孔的底部 • 不残留切屑不残留切屑 • 容易进行螺纹加工容易进行螺纹加工 • 切削性能好切削性能好 通孔也可以使用通孔也可以使用 用途用途 切屑呈卷曲状材料；切屑呈卷曲状材料； 盲孔；盲孔； → 向上排屑 1/4/2018 • 特征特征 • 通过金属的塑性变形加工螺纹通过金属的塑性变形加工螺纹 • 没有切屑没有切屑 • 内螺纹精度好内螺纹精度好 • 抗折损抗折损 • 螺纹顶部牙形形成凹槽，螺纹顶部牙形形成凹槽， • 内陷，与切削丝锥有区别内陷，与切削丝锥有区别 • 底孔管理严格底孔管理严格 • 加工扭力大加工扭力大 也被称之为也被称之为 无槽丝锥无槽丝锥 无屑丝锥无屑丝锥 挤压丝锥挤压丝锥 用途用途 延展性好的材料（铝合金延展性好的材料（铝合金･ ･铜件铜件･ ･低，中碳钢）低，中碳钢） 盲孔盲孔・・通孔兼用通孔兼用 采用挤压成形工艺加工出的螺纹孔，抗拉、抗剪强度高，加工表面的粗糙度采用挤压成形工艺加工出的螺纹孔，抗拉、抗剪强度高，加工表面的粗糙度也较好；也较好； 挤压丝锥 塑性变形无屑↓ 1/4/2018 底孔的简单计算方法底孔的简单计算方法： ：切削丝锥：外径切削丝锥：外径-螺距（底孔越大，丝锥寿命越长）螺距（底孔越大，丝锥寿命越长） 无沟槽丝锥（挤压丝锥）无沟槽丝锥（挤压丝锥）： ：外径外径-1/2螺距螺距 丝锥的种类丝锥的种类 螺纹的形状螺纹的形状 底孔的尺寸底孔的尺寸 底孔公差底孔公差 例如例如 M8X1.25 JIS2级的情况级的情况 底孔径底孔径 切削丝锥切削丝锥 挤压丝锥挤压丝锥 JIS２ ２级的级的 底孔尺寸底孔尺寸 底孔比以上底孔比以上 尺寸大约大尺寸大约大 1/2个螺距个螺距 6.65～～ 6.91 7.34～～ 7.41 ０．２６０．２６ ０．０７０．０７ 大概是以上尺寸大概是以上尺寸 的的1/4～～1/3左右左右 HT・ ・SFT・ ・POT NRT 切削丝锥切削丝锥・ ・无沟槽丝锥的区别无沟槽丝锥的区别 1/4/2018 切削锥长 切削锥部 顶尖长度 钻头顶尖长 有效螺纹长 螺栓（外螺纹） =有效螺纹长+切削锥部长+（丝锥顶尖长） (不完全螺纹长) ⇒另外・・・丝锥进给方向由于惰性而前进的量也需要考虑！！ 钻头加工深度工件 无顶尖 有顶尖丝锥 丝锥加工深度 盲孔螺纹加工时盲孔螺纹加工时底孔底孔 无顶尖 有顶尖丝锥 1/4/2018 切削丝锥上沟槽的作用 • 沟槽的三大要素 １ 切削刃的形成 ２ 冷却液对切削部位的供给 ３ 切削碎片的收纳和排出 • 丝锥通过沟槽的形状分类 手用丝锥 刃倾角丝锥 螺旋槽丝锥 无沟槽丝锥 1/4/2018 前前 角角 前前角角 大大 前前角角 小小 刃刃尖刚尖刚性性 良良 软软材材→→前前角角 大大 硬材硬材→→前前角角 小小 切切削状态削状态 良良 1/4/2018 丝锥切削锥部 • 实际进行切削加工的只有实际进行切削加工的只有切削锥部切削锥部・・・・・・用用ＰＰ或者或者山山表示表示 • 磨去先端的外径部分加工而成磨去先端的外径部分加工而成 • 加工成形成加工成形成不完全螺纹不完全螺纹 切削锥部长切削锥部长→刃多刃多⇒⇒每刃负荷小每刃负荷小 →不完全螺纹长不完全螺纹长 切削锥短切削锥短→切削刃少切削刃少⇒⇒每刃负荷大每刃负荷大 →不完全螺纹短不完全螺纹短 →再螺纹长度受限定的加工中再螺纹长度受限定的加工中 确保螺纹的有效长度够确保螺纹的有效长度够・・・・盲孔用盲孔用SFT（螺旋丝锥）（螺旋丝锥） 只起导向作用 （不切削） 1/4/2018 既然不切削为什么需要导向呢？ 螺纹后刀面形状（导向）螺纹后刀面形状（导向） •M10M10以内的以内的小径小径丝锥丝锥 •自己自己导向性优导向性优 •M10M10以上以上的丝锥的丝锥 •与内螺纹的与内螺纹的接触少接触少 •自己自己导向性优导向性优 同心偏心复合后刀面同心偏心复合后刀面 减少减少 同心部同心部( (刃带刃带) ) 无减少无减少 •与内螺纹的与内螺纹的接触最少接触最少 •适合于不锈钢适合于不锈钢・・高硬材高硬材料料 •适合于同步进给适合于同步进给 •自己自己导向性差导向性差 刃刃尖开始减少尖开始减少 偏心后刀面偏心后刀面 丝锥加工的特点 • 1：可以进行高精度的螺纹加工； • 2：加工容易不需要熟练； • 3：可以在复杂的形状上，大的工件上进行简单的螺纹加工； • 4：可以用机械和手动加工； • 5：丝锥可以量产，所以便宜； 1/4/2018 丝锥的各部分名称丝锥的各部分名称 1/4/2018 M10X1.5M10X1.5的情况的情况 ISOISO 1 1 ISOISO 2 2 ISOISO 3 3 +14+14 +42+42 +70+70 +98+98 OH1OH1 OH2OH2 OH3OH3 OH4OH4 OH5OH5 OH6OH6 +20+20 +40+40 +60+60 +80+80 +100+100 +120+120 内螺纹内螺纹精度精度 ＪＩＳＪＩＳ丝锥丝锥精度精度 ＯＨＯＨ丝锥丝锥精度精度 中中径径 1 1 级级 2 2 级级 3 3 级级 +210+210 IPIP WPWP GPGP 5 5 H H 6 6 H H 7 7 H H +224+224 NPNP GPGP +7+7 +20+20 1 1a a级级 1 1b b级级 2 2级级 3 3级级 - -6 6 +7+7 +22+22 +15+15 +40+40 +55+55 基基准中准中径径 9.0269.026 +180+180 +160+160 +140+140 +120+120 +100+100 +80+80 +60+60 +40+40 +20+20  1：切削锥部的修磨 2：钻头修磨的偏移量 3：回转与进给不同步 • 4：丝锥转数过快过慢 → ₱ 造成止规过的主要原因是回转与进给不同步 （简单的说就是是否采用浮动夹头，程序，机床刚性主轴丝杠有直接关系； 一：切削丝锥问题点 二：挤压丝锥问题点 1:底孔要求严格； 2：切削丝锥上述四点 丝锥加工主要的问题点 1/4/2018 机床 （１）普通的ＮＣ机床 ・进给和旋转分别控制,所以有进给误差 ・由于进给误差导致切削量增加而使丝锥损伤, 为了消除进给误差需要采用攻丝浮动夹头 （２）有同步进给机能的ＮＣ机床 ・经常检查进给和旋转来修正误差保持进给和旋转一致 高速化的条件高速化的条件 刀夹刀夹 选用攻丝浮动夹头选用攻丝浮动夹头 切削切削液液 切削液稀释倍率切削液稀释倍率5%5%- -10%10%，耐久性是最佳；，耐久性是最佳； 1/4/2018 螺栓工厂 B社 螺母工厂螺母工厂 A A社社 大了点，没关系，大了点，没关系，马马虎虎得了马马虎虎得了 小了点，就这样小了点，就这样算了吧算了吧 根根本本无无法法拧拧入入 用户 C 困惑中 如果螺纹没有精度 螺栓工厂螺栓工厂 A A公司公司 1/4/2018 有了精度之后会怎样？ 螺栓工厂 B社 螺母工厂螺母工厂 A A社社 用户 C 无论从哪里买来的螺母及螺栓都可以很好的配合使用无论从哪里买来的螺母及螺栓都可以很好的配合使用 请按照规定范围请按照规定范围严格制作严格制作 是！是！ 是！是！ JIS规格规格 这样就够放这样就够放心了心了 螺母工厂螺母工厂 A A社社 螺栓工厂螺栓工厂 B B公司公司 1/4/2018 容屑槽的充分确保很难 ・切削排除不良 容易导致崩刃和丝锥折断 ・切削液润滑是否充分 影响粘刀和磨损 外外径径 底孔底孔 丝锥丝锥 丝锥容屑槽的作用 容屑槽容屑槽 1/4/2018 内螺纹止规过的原因 • 切屑缠绕； 丝锥的选定、底孔大、底孔长度长、切削液 • 粘刀； 表面处理、抗粘刀的切削液、前角 • 进给与转数不同步；(主要原因） 径向浮动、震动、进给速度、机床丝杠； • 选择丝锥不合理； 合适的丝锥精度 • 丝锥再研磨不恰当 → 1/4/2018 丝锥过度进给也容易造成扩大 入口一侧形成台阶状入口一侧形成台阶状＝＝进给过快进给过快 进给一侧有切削痕迹进给一侧有切削痕迹 内侧有台阶状内侧有台阶状＝＝进给过慢进给过慢 内侧有切削痕内侧有切削痕 内螺纹内螺纹 攻丝方向 内螺纹内螺纹 攻丝方向 1/4/2018 正常切削螺纹 底孔 被加工材料 正常的内螺纹加工正常的内螺纹加工 1/4/2018 底孔 被加工材料 止规过的内螺纹加工止规过的内螺纹加工 被加工零件被加工零件过切严重过切严重 1/4/2018 丝锥加工中常遇问题与对策 问题点：问题点： 1：进给速度太快，导：进给速度太快，导致扭力过致扭力过 大；大； 2：底孔孔径与丝锥不：底孔孔径与丝锥不匹配；匹配； 3：同心度不够；：同心度不够； 4：攻丝步骤不当；：攻丝步骤不当； 5：丝锥有效切削刃面：丝锥有效切削刃面积过小；积过小； 对策：对策： 1：降低进给参数；：降低进给参数； 2：底孔孔径尽可能选：底孔孔径尽可能选用范围内最大；用范围内最大； 3：校正丝锥以及钻头：校正丝锥以及钻头的修磨偏移量，并的修磨偏移量，并且采用高精度浮动且采用高精度浮动夹头；夹头； 4：对高硬度材料要选：对高硬度材料要选用分级攻丝；用分级攻丝； 5：丝锥切削刃不能修：丝锥切削刃不能修磨过多，导致强度磨过多，导致强度不够；不够； 丝锥折断 1/4/2018 丝锥崩刃 • 问题点： • 1：丝锥和材料选用不匹配； • 2：丝锥切削刃选择过短； • 3： 进给速度与进给量不合理； • 对策： • 1：对应的材料一定要对应的丝锥； • 2：丝锥加工时选用切削刃长度较长的锥； • 3： 降低进给速度和减小进给量，这样丝锥的推进力度降低； 1/4/2018 粘刀熔着粘刀熔着( (粘刀）的原因粘刀）的原因 粘刀粘刀 调整丝锥型号调整丝锥型号、表面、表面处处理、切削理、切削液液 被加工材料、切削液 摩擦摩擦热过大热过大 1/4/2018 啃削、咬削的原因啃削、咬削的原因 • 丝锥型号不适当 切削部位长度等 • 粘刀（例 软钢,SUS304 ,铝） 表面处理,丝锥诸角度不适当 切削液、注油方法 • 切屑堵塞（加工深度） 1/4/2018 内螺纹的【啃削】 什么状况下？ 改善・对策 ○提高切削性能 ○降低摩擦热 ○表面处理的应用 ○提高切屑排出性能 ○改善底孔直径 ○改善进给转速 1/4/2018 对策：切削液冷却对策：切削液冷却 低摩擦系数⇒发热小⇒防止溶着 ⇒高速切削 高硬度⇒耐磨损⇒长寿命 丝锥的表面处理作用 1/4/2018 表面处理的种类与特点 • 目的在于提高工具性能目的在于提高工具性能 ☆☆耐磨损性耐磨损性 ⇒ ⇒ 提高了表面硬度防止磨损提高了表面硬度防止磨损 ☆☆反熔着性（粘刀）反熔着性（粘刀） ⇒ ⇒ 防止与被加工产品的熔着防止与被加工产品的熔着 ☆☆降低摩擦系数降低摩擦系数 ⇒ ⇒ 降低与被加工产品的摩擦热降低与被加工产品的摩擦热 1/4/2018 丝锥做氧化丝锥 • 特征 处理层 １～３μm Ｆｅ Ｏ 氧化膜 多孔质地有效吸收切削液 摩擦系数的减少 防止熔着（粘刀） 针对非金属→ 等同于氧化物 • 目的 反熔着性 • 用途 易熔着的被加工产品 不锈钢 钛合金 低碳素钢 3 3 4 4 -- 青黑色 -- 1/4/2018 丝锥做氮化处理 • 特征 处理层 30～50μm 表面硬度1000～ 1300Hv →不针对软材 耐磨耗性提高 渗透至材质内部 • 目的 耐磨损性 • 用途 磨损性大的被加工产品 铸铁・压铸合金 热硬化性树脂 -- 无色・浅灰色 -- 1/4/2018 • 特征 处理层 1～3μｍ 表面硬度 2000Hv 耐磨耗性提高 摩擦系数减少 防止熔着(粘刀） 耐热性提高 • 目的 反熔着性・耐磨损性 • 用途 易溶着及磨损的被加工产品 软钢・碳素钢 合金钢・工具钢・调质钢 TIN涂层 -- 金黄色 -- 1/4/2018 -- 紫灰色 -- （TiCN）涂层 • 特征特征 处理层处理层 3 3～～6 6μμｍｍ 表面硬度表面硬度 30003000HvHv 耐磨损性提高耐磨损性提高 摩擦系数减少摩擦系数减少 防止熔着（粘刀）防止熔着（粘刀） 耐热性提高耐热性提高 • 目的 反熔着性・耐磨损性 • 用途 易溶着及磨耗的被加工产品 软钢・碳素钢 合金钢・工具钢・调质钢 1/4/2018 • 特征 处理层 3～5μｍ 表面硬度 2300Hv 耐磨损性提高 摩擦系数减少 防止熔着（粘刀） 耐热性提高 • 目的 反熔着性・耐磨损性 • 用途 易溶着及磨耗的被加工产品 铜合金 非铁合金 -- 银灰色 -- CrN涂层 。