本帖最后由 twq19810302 于 2023-8-19 11:25 编辑
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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。
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丝锥分类+ z' i( y# L+ L6 d( U- ^4 g- D
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1切削丝锥5 {( L$ m, h, |5 z7 M h. Y& ?1 a
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1、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。: o+ ^& O K' i1 X) L
# U0 t3 t, c* W4 G7 S; n2、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。6 Z2 Y6 G; x# F) b F
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10~20°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于2D; i5 v( r. p# E& C
4 S0 _6 t$ y1 X- g28~40°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3D;% J7 e$ J1 a5 M* F8 o$ ]9 H0 O
' X" d- ?3 ~, e$ X! b0 r' z& w50°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3.5D(特殊工况4D)。6 g6 C5 w( |# `
5 ?- c9 G! d! i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。% U9 M. T0 {: B( f5 P
- ?' u1 h8 i) u+ j3、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。
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3 G: h% q( A9 H+ C切削时,需要保证全部切削部分攻穿,否则会出现崩齿。7 d, r/ g1 g; |5 L0 n$ q: L" _
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5 U! R; y4 W* f8 n' a3 { 2挤压丝锥3 V7 L! N _- O* J) D
% C* _8 J3 o' r& C( v! r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。
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其主要特点:+ W( a' A% ?: @! ~/ B
& S T, Q2 z* ]) X5 D# p1,利用工件的塑性变形加工螺纹;3 X; _9 w% y* G! o" `
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2,丝锥的截面积大,强度高,不易折断;
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/ g! {4 w( N, F3,切削速度可比切削丝锥高,生产率亦相应提高;
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7 ?, e- I0 w' d; \. Z4,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 m. G3 `3 O. {8 o" n9 D4 J
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5,无屑加工。# L- O; P) b8 [6 G1 f
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其不足是:
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6 i- h" ^' }% I4 d7 s1,只能用于加工塑性材料;- \( p3 W' o1 C6 R+ v! {
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2,制造成本高。5 V& [! P l1 Q6 J4 N) P+ B% \* X
/ @, m1 r3 J$ {有两种结构形式:" }* I8 R) I+ i+ `" M
7 k8 `( k+ F; W4 u3 K: F9 x1,无油槽挤压丝锥只用于盲孔立加的工况;
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2,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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6 m1 b9 r7 H \5 T+ I G" p' P* f 丝锥的结构参数 q7 j3 O6 o: D# `; A. [
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R5 `: U6 O) _" E) W8 X 1外型尺寸
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5 G9 m) ]# a3 d+ ^$ _1、总长:需注意某些需要特殊加长的工况
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2、槽长:通上0 e9 ^% A3 [: {
- f$ n+ o# B3 T2 c3、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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2螺纹部分
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( ?$ `1 \3 ?$ k0 T3 _$ d2 c1、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。. R5 r, t& A) f. |2 K+ l3 e
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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。
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1 ~' l! ]* h5 H 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。2 b* {: k4 e! `. c& @ k& a
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3排屑槽) V) A2 j1 u- j- `0 `$ I2 T
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1、槽型:影响铁屑成型及排出,通常为各制造商内部机密。! z/ R: i4 I6 w7 j. ^$ e* ~
4 k" I+ X" u% S5 s" I2、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。/ k' h4 @/ I3 v
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3、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。8 ]% q4 t! ]! A# _
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丝锥的材料
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3 D9 b' y0 t9 R1、工具钢:多用于手用切牙丝锥,目前已经不常见。& e# j8 p) h& v, H( N' P& n9 w
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2、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。
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3、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。/ ?% |1 O& p$ I2 |) y
, n1 a+ {5 L6 s" S- g' C" `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。
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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。, h2 b8 L7 {5 E$ N
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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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丝锥的涂层3 x$ G( H1 D. W- d; g5 L
8 o- R% R8 D* ~1 m& d4 a: D ?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。) l- v( `6 G% G! ]: ]# I
+ \4 J& o, P) F2、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。! n$ `# N% m2 W
: j( \; k. h" |- Q9 e8 K3、蒸汽+氮化:综合以上两者的优点。
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3 b1 y$ E/ T f9 Q0 q+ ]4、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。' y$ Z# H1 G; a# J+ z( i
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5、TiCN:蓝灰色涂层,硬度约为3000HV,耐热性达400°C。; ?9 ~& _# r3 k' C: s' I: H1 e4 r
! P9 K8 c) d4 G# X L6、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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8 ^% r9 A6 S: ^7 J( L; @7、TiAlN:蓝灰色涂层,硬度3300HV,耐热性达900°C,可用于高速加工。
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9 o8 q+ @ S+ X# I, c4 g- U, x3 V8、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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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。9 E/ [! X! @, j4 }& t% l' B" O- X
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影响攻丝的要素
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1攻丝设备/ [. n! W2 T: V5 V' E
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1、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。- j' U: { Z- {; Q. E) S, x
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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(9 f' X. j: V+ o8 p
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3、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- X0 L4 D# ]' [/ H% Y# ?
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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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% @0 v/ ^, a2 {) s+ j( |' }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。
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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:
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# \* X! G* i4 N- 机床刚性差;丝锥跳动大;冷却不充分;
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- 攻丝区域材质或硬度不均匀,如焊点;
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' E/ f4 H1 ]: w! l" p: t) }- 丝锥被加长,或者使用延长杆;2 H3 g; f# b7 C0 l
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- 卧加,外冷;
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- 手工操作,如台钻,摇臂钻等;+ T6 g+ ~7 l$ ]4 W7 G/ s4 {
+ k4 f- R( g) c5 i+ C2、进给:刚性攻丝,进给=1个螺距/转。
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柔性攻丝,且刀柄补偿变量足够的情况下:
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8 L1 u2 [1 i/ L" ]. x进给=(0.95-0.98)个螺距/转。
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丝锥选用的几点提示
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3 ^; P) Y b9 `! {7 l4 i1不同精度等级丝锥的公差
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3 N9 ?; |8 I' W$ E1 f, g
$ K, V* u# w/ v 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
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- 被加工工件的材质及硬度;
" d4 _* {7 Q0 O - 攻丝设备(如机床条件,夹持刀柄,冷却环境等);$ ^& }! o+ v* Q% J$ ^* I
- 丝锥本身精度及制造误差。
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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。
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: F5 V! X/ J3 d5 H t9 \关于日系丝锥精度的说明:( n+ @. O! ^, E( v9 y8 S$ `
3 q5 w& R$ }+ `* K3 V- 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;
% g& s7 p; a9 |+ w9 |/ o1 u - 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。, D2 U- ?) z7 U5 {
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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。$ X9 W, k* c+ U0 j. P; k
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" ~* [' I# S% G+ @. ?2 [! j) Y7 [# G6 H" R: z
& v% J$ H) l0 K+ t. b+ ~* v6 J
/ k V9 G; |5 I" d. f5 Z9 B
* Z9 I+ {; P- \) q6 ]2丝锥外型尺寸2 a G6 N# C; A
! v4 h2 }5 z0 t& R& L" o) i( W0 x
1、目前应用最多的是DIN,ANSI,ISO,JIS等;
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8 d! s) t/ |1 j, u8 d e2、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;
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3、加工时的干涉情况;
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丝锥选用的6个基本要素: v- d1 Z$ H" O& G( U* ~2 c
' Y5 v- K' G! V( G
1、加工螺纹的类型,米制、英制、美制等;+ K9 C+ j* i: V+ Z) F$ h, \' f
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2、螺纹底孔的类型,通孔还是盲孔;3 h) E# U, h9 T- x8 W8 E1 ]' ]
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3、被加工工件材料及硬度;
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0 P& B1 s4 z. v: [5 g$ z4、工件完整螺纹的深度及底孔深度;+ Y( e$ r" i1 L3 T+ U8 e& n
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5、工件螺纹要求的精度;
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6、丝锥的外形标准(特殊要求需特殊标出)。* t/ s7 R3 b! n8 ~. Z2 R8 W
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