丝锥在攻丝过程中常见的问题

【NORIS丝锥】丝锥在攻丝过程中常见

问题

众所周知，攻丝属于比较困难的加工工序，因为丝锥几乎是被埋在工件中进行切削，其每齿的加工负荷比其它刀具都要大，并且丝锥沿着螺纹与工件接触面非常大，切削螺纹时它必须容纳并排除切屑，因此，可以说丝锥是在很恶劣的条件下工作的。为了使攻丝顺利进行，应事先考虑可能出现的各种问题。如工件材料的性能、选择什么样的刀具及机床、选用多高的切削速度、进给量等。

在特殊工件材料上攻丝

工件材料的可加工性是攻丝难易的关键。针对难加工材料的性能，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。对于高强度的工件材料，丝锥的前角和下凹量通常较小，以增加切削刃强度。下凹量较大的丝锥则用在切削扭矩较大的场合。但下凹量过大，切削刃可能会产生崩刃并嵌入螺纹。一般情况下，长屑材料需较大的前角和下凹量，以便卷屑和断屑。另一方面，太锋利的角度会使切削刃过于薄弱。

另一个受工件材料可加工性影响较大的丝锥角度是后角。加工较硬的工件材料需要较大的后角，以减小摩擦和便于冷却液到达切削刃，但过大的后角又会减小丝锥切入工件时的自定心能力。加工软材料时，太大的后角会导致螺孔扩大。对于加工硬度、强度都很高的工件材料，丝锥应选择起始于切削刃的偏心后角；而对易加工材料，则选择带复合偏心后角的丝锥，其特点是在切削刃下面无后角刃带之后再磨出后角。

螺旋槽丝锥主要用于盲孔的螺纹加工。加工硬度、强度高的工件材料，所用的螺旋槽丝锥螺旋角较小，这可改善其结构强度。如德国NORIS公司生产的螺旋槽丝锥，其螺旋角为15°，主要是用来加工强韧的400系列不锈钢。而螺旋角为41°主要是用来加工300系列不锈钢此外，对于强韧的加工材料，要选用螺纹长度较短的螺旋槽丝锥，以减小切削时的扭矩。对于有弹性记忆的材料，例如钛，要求刀具带有较大的倒锥，从丝锥前部到柄部，逐步减小由于材料“反弹”造成的摩擦。

上述丝锥的几何形状，再配以特殊的涂层表面（如TiN、TiCN、CrN或TiAlN），可大大提高丝锥的寿命。这些耐热的、光滑的涂层，减小了切削力并允许在更高的切削速度下攻丝。实际上，较新的高性能丝锥的开发，极大地促进了机床主轴速度和功率的提高。

硬质合金丝锥的使用增多

像车削中硬质合金刀具逐渐替代高速钢刀具一样，硬质合金丝锥也开始更多地用于螺纹孔加工，与高速钢相比，硬质合金硬度高、脆性大，用硬质合金丝锥攻丝，存在切屑处理的问题。虽然如此，硬质合金丝锥对于加工铸铁和铝合金材料，其使用效果很好，丝锥的破损形式主要是机械磨损。

另外，由于汽车工业加工大量的铸铁与铝合金零件，因此使用硬质合金丝锥以获得刀具的长寿命。在加工这些材料的工件时，硬质合金丝锥比高速钢丝锥寿命更长。在汽车工业中，丝锥换刀时间的减少明显是个重要因素，而硬质合金丝锥的长寿命将使换刀时间最小化。用表面涂层的小螺旋角硬质合金丝锥在硅含量为8%～12%的铝合金工件上攻丝，其效果很好。用亚微细颗粒硬质合金制作的丝锥可增加刀具韧性而不降低其硬度，在切削淬硬钢、塑料和难加工镍基合金时效果很好。

也有一些针对某种加工材料研制的丝锥，在另外一些材料上攻丝，也取得了良好的加工效果。如将原本用于在镍合金上攻丝的丝锥（一种优质钢制成的，带有适当后角，螺纹长度很短的丝锥），用来加工硬度为HRC38的4340钢，效果也很好。