丝锥是加工各种中、小尺寸内螺纹的刀具,它结构简单,使用方便,既可手工操作,也可以在机床上工作,在生产中应用得非常广泛。
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-0123ae98cfeef01de2ba7a47d7d6ade9_1440w.jpg)
什么是攻螺纹
攻螺纹是用丝锥在工件的孔内部切削出内螺纹。
(1)决定丝锥性能的因素包括:
- 工件材料
- 切削速度
- 切削刃材料
- 刀柄
- 丝锥形式
- 孔的尺寸
- 攻螺纹刀柄
- 切削液
- 孔深
(2)螺距:螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-e5ab2ec7656032fb6da0328f59790a36_1440w.jpg)
(3)导程:同一螺旋线上相邻两牙对应点的轴向距离。用代号S表示。
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-caf7f47d68c85d62c711c87de61133ae_1440w.jpg)
(4)螺纹的公称直径:除管螺纹以通管的内径(英寸单位)为公称直径外,其他螺纹的公称直径,均以螺纹的大径为公称直径(公制单位)。
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-05ab8cf9d8fd76a584f22c926fe63420_1440w.jpg)
(5)螺纹中径:中径最为重要,因为它控制所有螺纹组装的配合与强度。中径在节线上,这一位置的齿宽与相邻齿槽宽度一致。
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-034ddd2fd08a46861e41dc6e355dba46_1440w.jpg)
螺纹的命名
英制螺纹:英制螺纹是螺纹尺寸用英制标注,是美国、英国与加拿大根据统一的体系开发的。
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-1897f45c963bcba1f680228ab5246d0f_1440w.jpg)
公制螺纹 :根据ISO(国际标准化组织)系统开发的,是全球公制螺纹的标准。
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-8548b62b9620e0b2310eb70a3ed19231_1440w.jpg)
设计高性能攻螺纹加工
(1)完美应用
攻螺纹过程需要考虑的因素有:工件设计、丝锥设计、应用。其目标是降低切削力,同时丝锥强度达到最大。
(2)平衡各种选项: 必须兼顾应用的方方面面
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-f18a01465f90480a5f65cd93d12b6c5e_1440w.jpg)
(3)丝锥设计要点
1)对于形成长屑的较软的粘性材料
- 丝锥结构简单
- 前角和钩形角度较大
- 后角和避空较大
- 自由切削
- 易于崩刃
- 丝锥整体较脆弱
- 容屑空间大
2)对于硬性材料
- 丝锥具有重载结构
- 前角和钩形角度小
- 铲背和后角小
- 切削压力较高
- 刃口设计粗壮,减少崩刃
- 横截面大
- 容屑空间有限
(4)丝锥设计需考虑的因素:丝锥槽型、刀具材料、表面强化处理。这些设计特点必须保持平衡,才能提供适当的切削,切屑控制,润滑和扭转强度。
必须在切削中途停止并反转出孔,而切削依然留在沟槽中。这就给金属加工中的攻螺纹和丝锥的设计带来一个最大的挑战。
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-fc8d4d28dc8e884bc8da125be173c95e_1440w.jpg)
丝锥的形状
(1)丝锥切削面的类型
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-f3e9c93da85291d4384f357da75bdfb8_1440w.jpg)
①正确选用丝锥正向钩形丝锥
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-fa824781bccb3e390d6f2e90115f9b1b_1440w.jpg)
②正确选用丝锥小的或负向钩形角丝锥
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-2a2b4922015df8dc93165c088461943f_1440w.jpg)
(2)丝锥切削锥
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-91a8e1dc5e5ad98a4bf25fef62aa6b2c_1440w.jpg)
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-319f4d2534693feeeefab26ff80a669f_1440w.jpg)
每增加一个切削锥齿,丝锥使用寿命都会按指数延长。测试表明每加半个切削齿螺纹, 刀具使用寿命就会加倍。与其他刀具不同, 丝锥切屑荷载只能随着排屑槽数量和切削锥长度改变而改变。
(3)倒锥:与其他所有的刀具类似,丝锥也略有倒锥。
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-845c8be72ff62c4cfc5b3049896a54ca_1440w.jpg)
(4)螺纹铲背
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-0c5b4795845da7029540fc6135cef894_1440w.jpg)
螺纹铲背的优点有:
- 切削轻快,热量积聚少
- 丝锥上缠绕,粘结的材料少(粘屑,积屑瘤少)
- 可采用较高的攻螺纹速度
- 补偿工件材料的塑性变形
螺纹铲背的缺点有:
- 切削刃变脆,易于崩刃
- 主轴和装夹(包括浮动刀柄)刚性不足是会使螺纹变差
- 在反转时非常细小的切屑可能会嵌入使切削刃崩刃
(5)丝锥公差
每个丝锥都有专用的中径尺寸。
标有 H 或 D 公差的丝锥 ( 主要是美国的丝锥 )
- H/D 公差表示丝锥的螺纹尺寸。
- 字母表明丝锥的尺寸大于或高于基本中径 (“H”=英制 , “D” =公制 ), 还是低于基本中径 (“L”=英制 , 'DU'= 公制 )。
- 实际丝锥尺寸数字与基本中径有关,如:H2,D3,L1,或 DU2每个丝锥都有专用的中径尺寸。
丝锥往往标有螺纹等级
- 通用 HP 丝锥系列。
- 标明丝锥是符合部件配合等级的正确尺寸。
- 3B级丝锥适用于 2B 级部件。
- 标有 “ X” 的丝锥等级表明其公差较大,用于精密丝锥,电镀或热处理部件,或用于接近(弹性记忆)的材料 。
电镀的攻螺纹
- 对于内螺纹,您必须选择较大公差等级的丝锥。
- 较大的中径会使螺纹尺寸稍微大一些。
- 电镀以后的增大量又会使螺纹尺寸回到规定值。
丝锥的切削处理
(1)孔的类型和切屑处理
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-1e5579e5b946cc344a52758ff1c39b28_1440w.jpg)
(2)挤出切削,螺旋排屑槽丝锥
- 最适合用于盲孔和深孔加工。
- 推荐用于产生粘连切屑的材料。
- 非常适合用于断续切削。
螺旋排屑槽丝锥的锥芯很薄,是丝锥设计中最脆弱的部分。因此,速度要比直排屑槽丝锥低30%~40%,以免断裂。
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-bb1335d35b34443342b851fe81deeabd_1440w.jpg)
(3)拉出切削
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-c159205eab611b94b8d6ad268e71744f_1440w.jpg)
(4)直排屑槽丝锥
- 强度最大的丝锥。
- 推荐用于易断屑的材料,如黄铜和铸铁或硬化钢。
- 通常需要冷却液或气体 冲洗排屑槽中的切屑。
- 可以具有多种切削锥形式。
– Taper (Form A)“A” – 初锥– Plug (Forms B & D)“B/D” – 中锥– (Form C) “C” – 半平底或修正平底– (Form E) “E”– 平底
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-906492be9577d57471cfd89c8a23c96b_1440w.jpg)
(5)挤压丝锥
其加工特点是无论在通孔还是盲孔中都不产生切屑。
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-48b6fe07fdd2e0ef17ec479249cb997c_1440w.jpg)
(6)切削丝锥与挤压丝锥对比
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-7d8edca9bd85051835228c87943e3c43_1440w.jpg)
(7)底孔尺寸对挤压螺纹的影响
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-373e6a67e7855dbdbabc6a37aad2baa8_1440w.jpg)
丝锥的涂层
(1)涂层的优点
①表面处理
- 改进HSS丝锥的外观
- 不会改变丝锥的尺寸
②丝锥寿命提高
- 耐磨性高
- 减少摩擦和功耗
- 减少崩刃和折断
- 表面硬度少许提高
③提高螺孔的表面质量和尺寸精度
- 切削刃保持锋利
- 具有润滑作用
- 降低负荷和擦伤
- 积屑瘤最少
(2)什么是积屑瘤?工件材料熔焊或咬死在切屑刃上的积留物。
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-af183aff07f49252be66b6473d06f83d_1440w.jpg)
(3)传统的表面处理
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-c30d4557495e1d8a762378023af5d1ee_1440w.jpg)
(4)薄膜涂层
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-605c2a55636d7f403b6e2a6c33bb8ce1_1440w.jpg)
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-3490ed4a4419146df738abb8eda854e0_1440w.jpg)
攻螺纹加工的成功诀窍
(1)确定螺纹百分比
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-665202abc85e85463e48ef42a9cbae54_1440w.jpg)
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-8b9cc1140347bad59798061e83ac1792_1440w.jpg)
钻头钻孔尺寸确定了螺纹底径与螺纹高度的百分比,你使用的钻头直径越大,达到的螺纹高度比越小。
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-345c4752cda6cb5177a7fcaa6f369e73_1440w.jpg)
(2)底孔尺寸的选择
一般首选螺纹高度的65% 到70%。
83%高度的螺纹仅比65%高度的螺纹强度大2%,但是攻螺纹扭矩超过其两倍。
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-33b09c76a4f2a685e5cbfa297ca17dd6_1440w.jpg)
(3)常见问题
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-3854f806143f5688ad3edb2c6c1bc6e4_1440w.jpg)
①产生削顶的原因
- 手动攻螺纹
– 手动进给不协调,进给太快或太慢
- 机床攻螺纹
– 非同步攻螺纹循环编程不当
- 丝杠机床
– 丝杠磨损或丝杠调整螺母松动产生背隙
- 凸轮进给机床
– 凸轮廓形不对或磨损
- 采用气动或液压的机床
– 不可控,压力太高或太低
- 齿轮进给机床
– 齿轮调整不当或磨损产生背隙②解决削顶问题对于最精密的螺纹,进给应与主轴转速同步。进给量和主轴旋转必须与螺纹螺距相匹配。(6)CNC机床同步攻螺纹的优点
- 螺纹深度控制
- 孔到孔尺寸一致
- 消除削顶
- 必要时可以复攻
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-a58979cb85521a92d0dbbf3715d702b2_1440w.jpg)
(7)刀柄的选择
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-c78ce2e1bfa9c1abdd3a130354c131b4_1440w.jpg)
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-46249d89a925e132016ef47f3ede5273_1440w.jpg)
- 用于非同步攻螺纹
– 具有固定攻螺纹循环的采用钻进给的CNC机床– 凸轮,齿轮,气动,或液压进给机构
- 用于同步攻螺纹
– 遇到尺寸过大/尺寸过小螺纹时
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-dbf92d167f3a6285b653a587afe34c1f_1440w.jpg)
(8)刀柄维护
适当的刀柄维护可以确保加工高质量螺纹,和丝锥的使用寿命。
- 内部机构不应该有切屑和碎片
- 经常润滑确保部件灵活移动,防止生锈
- 经常测试刀柄,尤其是使用水溶性冷却液时
故障排除
(1)螺纹过大
攻螺纹数控设置
在无刚性攻螺纹循环的数控机床攻螺纹时:
- 编程进给量至丝锥倒程的95%~98%
- 使用仅有伸长的刀柄或带压缩锁定的伸缩刀柄
在具有刚性攻螺纹循环的CNC机床上攻螺纹时:
- 丝锥导程编程为进给量 100%
- 使用整体刀柄或同步刀柄
如果削顶使螺纹量规的止端通过 :
- 重新编程 ,遵照“非刚性”程序
- 考虑使用快速更换接头。可以有最小“浮动”
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-e2d3ffdd8c18ea423b3a95335ab814c3_1440w.jpg)
(2)切屑缠绕
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-b1574ef2e103819c296dda3599afad2c_1440w.jpg)
- 更改丝锥形式
→直槽 →较小的螺旋角
- 缩短切削锥
- 更改前角形状
- 增加槽数
- 改变速度
- 钩形较小的
- 如是刚性攻螺纹,增加啄钻循环
- 考虑挤压丝锥
(3)润滑选择
对于攻螺纹而言,润滑的目的是减少摩擦。因此,一般地,攻螺纹使用的是润滑剂,而非冷却液;如果是冷却液,则要增加 EP (超高压) 或HP (高压) 添加剂。
丝锥有固定的大量进给量,由丝锥齿距控制,钻进给量可以调至控制荷载。
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-7a137dbccb79de406c2c8c64d456c7ee_1440w.jpg)
(4)冷却液应用
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-65b420aa70879619e8f13bdc7b27a06a_1440w.jpg)
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-fed9a3e385892c50f01b199322efebd7_1440w.jpg)
丝锥选择基础
在选择丝锥之前,我们需要了解:
- 孔的类型,通孔,盲孔还是深孔
- 最小钻孔深度
- 要求的最短螺纹深度
- 是否考虑采用挤压丝锥
- 攻螺纹的工件材料
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-3bc5c4e58399a784bc19fb38bf5c45e1_1440w.jpg)
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-0a6546529b3d64e80df62fdc7283a78d_1440w.jpg)
发布于 2020-08-14 10:10 标签:切屑,刀柄,丝锥,尺寸,螺纹,切削 From: https://www.cnblogs.com/lijin-note/p/16661133.html