一文带你探索丝锥和攻丝技巧

材料铺子 2023-03-30
2311 字丨阅读本文需 7 分钟

丝锥是机械加工中常用到的加工工具,用来制作螺纹孔。丝锥通常用于制作金属材料的螺纹孔,但也可以用于塑料和木材。选择正确的丝锥尺寸韭常重要,因为如果丝锥太小,螺纹孔将无法容纳螺纹,而如果丝锥太大,螺纹孔将过大,无法与螺纹匹配。

攻丝则是属于比较困难的加工工序,因为它的切削刃基本和工件100%接触的,所以应该事先考虑可能出现的各种问题,比如工件的性能,刀具和机床的选择以及多高的切削速度、进给量等。

如果你想迅速掌握丝锥的选择以及如何攻丝就仔细阅读本文吧!

丝锥的分类

丝锥作为一种内螺纹得加工刀具,

按刀具类型可分为切削丝锥和挤压丝锥。

按排屑槽形状可以分为螺旋槽丝锥和直槽丝锥,

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。

螺旋槽丝锥和直槽丝锥所用场景

丝锥的选用首先要根据工件螺纹的公称直径和螺距选择相应的丝锥,两者必须一致。其次,再根据通孔或盲孔选择丝锥的槽形,有直槽丝锥、刃倾角丝锥、螺旋槽丝锥、挤压丝锥之分。

丝锥一般都做成直槽,较为通用,通孔、盲孔都可用,且直槽丝锥的刚性较好,攻丝时螺距的变形较小。

刃倾角丝锥用于加工通孔,是在直槽丝锥的切削部分修磨出负的刃倾角,使切屑朝前方排出,排屑顺畅。丝锥校正部分的槽可以稍浅增加丝锥的强度。

另一方面,又因为切削部分较锋利减小了攻丝的扭矩使用更可靠。为进一步增加刃倾角丝锥的强度提高切削效率甚至可把校准部分做成无槽的称无槽丝锥但切削液不易进入切削区使摩擦增加。

螺旋槽丝锥用于盲孔的攻丝排屑效果好切削较轻快。缺点是正角刃太锋利,耐用度不行以及价格贵。

挤压丝锥的特点

挤压丝锥的外形相当于一段圆柱螺栓前端有一个锥角。攻丝时丝锥齿形对工件材料挤压产生塑性变形挤压出螺纹加工时不产生切屑。其特点是丝锥强度高适用于加工塑性较好的材料如普通碳钢、合金钢、不锈钢和铜、铝合金等加工效率高、螺纹的表面质量好对于加工硬化倾向严重的材料用于攻丝前钻孔的钻头应保持锋利。

此外挤压丝锥对攻丝前底孔的直径另有规定底孔尺寸与塑性变形后所形成的工件牙形的高度有关这个牙形高度与外螺纹牙形的标准高度H之比称为充填率底孔的尺寸则根据充填率的要求进行计算。

机攻丝锥和手攻丝锥的不同之处

机攻和手攻丝锥是切割普通螺纹的标准丝锥。在中国,人们习惯把制造精度高的高速钢磨牙丝锥称为机攻丝锥,把碳素工具钢或合金工具钢滚齿(或切牙)丝锥称为手攻丝锥。

实际上,它们的结构和工作原理基本相同。通常,水龙头由工作部件和手柄组成。工作部分分为切割部分和校准部分。前者用负责切削工作的切削锥进行磨削,后者用来校准螺纹的尺寸和形状。

性质不同

机攻丝锥:用于加工螺母或其他机件上的普通内螺纹用(即丝攻)。

手攻丝锥:碳素工具或合金工具钢滚牙(或切牙)丝锥。

丝锥数量不同

机攻丝锥的丝锥数量:只有一根,材料一般是高速钢(因为切削速度较高),当机床用于切削时,其尾部一般不是凸榫(当然也有例外)。

手攻丝锥的丝锥数量:通常有两根或者三根,分别叫一锥。二锥和三锥,通常只有两根。手攻丝锥材料一般为合金工具钢或碳素工具钢,尾部有方榫。一个锥体的切割部分磨六个边缘,而两个锥体的切割部分磨两个边缘。使用时,通常用专用扳手切割。

公制和美制丝锥统—螺纹的计算公式

对于公制螺纹和美制统—螺纹的计算公式为:底孔的理论直径D1(mm)=丝锥公称外径D(mm)-(0.0068×充填率百分数×螺距P(mm))

如M5x0.8的丝锥,充填率要求百分之65,则 D1=5-(0.0068×65×0.8)=4.646mm 取D1=4.6mm或美制钻头No.14。

收丝前还应把孔口惚成锥形或倒角,以免挤出毛刺影响装配。为了减少挤压时的摩擦降低扭矩提高表面质是可沿丝锥轴向开出油槽增强润滑效果。

丝锥攻丝过程中,这些常见的问题和解决方法

工件材料的可加工性是攻丝难易的关键,针对材料的性能,改变丝锥切削部分的几何形状,特别是它的前角和下凹量前面的下凹程度是非常重要的。

丝锥折断:

螺纹底孔加工时直径偏小,排屑不好造成切屑堵塞;攻不通螺纹时,钻孔的深度不够;攻螺纹时切削速度太高过快;攻螺纹用的丝锥与螺纹底孔直径不同轴;丝锥刃磨参数的选择不合适,被加工件硬度不稳定;丝锥使用时间过长,过度磨损。

丝锥崩齿:

丝锥前角选择过大;丝锥每齿切削厚度太大;丝锥的淬火硬度过高;丝锥使用时间过长而磨损严重。

丝锥磨损过快:

攻螺纹时切削速度过高;丝锥刃磨参数选择不合适;切削液选择不当,切削液不充分;工件的材料硬度过高;丝锥刃磨时,产生烧伤现象。

螺纹中径过大:

丝锥的中径精度等级选择不当;切削选择不合理;攻螺纹切削速度过高;丝锥与工件的螺纹底孔同轴度差;丝锥刃磨的参数选择不合适;刃磨丝锥中产生毛刺,丝锥切削锥长度过短。

螺纹中径过小:

丝锥的中径精度等级选择不当;丝锥刃磨参数选择不合理,丝锥磨损;切削液选择不合适。

螺纹表面粗糙度值过大:

丝锥的刃磨参数选择不合适;工件材料硬度过低;丝锥刃磨质量不好;切削液选择不合理;攻螺纹时切削速度过高;丝锥使用时间过长磨损大。

丝锥折断:

正确地选择螺纹底孔的直径;刃磨刃倾角或选用螺旋槽丝锥;钻底孔的深度要达到规定的标准;适当降低切削速度,按标准选取;攻螺纹时校正丝锥与底孔,保证其同轴度符合要求,并且选用浮动攻螺纹夹头;增大丝锥前角,缩短切削锥长度;保证工件硬度符合要求,选用保险夹头;发现丝锥磨损应及时更换。

丝锥崩齿:

适当减少丝锥前角;适当增加切削锥的长度;降低硬度并及时更换丝锥。

丝锥磨损过快:

适当降低切削速度;减少丝锥前角,加长切削锥的长度;选用润滑性好的切削液;对被加工件进行适当的热处理;正确地刃磨丝锥。

螺纹中径过大:

选择合理精度等级的丝锥中径;选择适宜的切削液并适当降低切削速度;攻螺纹时校正丝锥和螺纹底孔的同轴度,采用浮动夹头;适当减少前角与切削锥后角;清除刃磨丝锥产生的毛刺,并适当增加切削锥长度。

螺纹中径过小:

选择适宜精度等级的丝锥中径;适当加大丝锥前角和切削锥角;更换磨损过大的丝锥;选用润滑性好的切削液。

螺纹表面粗糙度值过大:

适当加大丝锥前角,减少切削锥角;进行热处理,适当提高工件硬度,保证丝锥前刀面有较低的表面粗糙度值选择润滑性好的切削液;适当降低切削速度;更换已磨损的丝锥。

文章来源: 个人图书馆,百度经验,UG编程CNC小北,金属加工

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