《机械制造工艺设计简明手册》,

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。

丝锥分类

1切削丝锥

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。

2、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。

10~20°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于2D;

28~40°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3D;

50°螺旋角丝锥可以加工螺纹深度小于等于3.5D(特殊工况4D)。

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。

3、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。

切削时,需要保证全部切削部分攻穿,否则会出现崩齿。

2挤压丝锥

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。

其主要特点:

1,利用工件的塑性变形加工螺纹;

2,丝锥的截面积大,强度高,不易折断;

3,切削速度可比切削丝锥高,生产率亦相应提高;

4,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;

5,无屑加工。

其不足是:

1,只能用于加工塑性材料;

2,制造成本高。

有两种结构形式:

1,无油槽挤压丝锥只用于盲孔立加的工况;

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。

丝锥的结构参数

1外型尺寸

1、总长:需注意某些需要特殊加长的工况

2、槽长:通上

3、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

2螺纹部分

1、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。

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。

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。

3排屑槽

1、槽型:影响铁屑成型及排出,通常为各制造商内部机密。

2、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。

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。

丝锥的材料

1、工具钢:多用于手用切牙丝锥,目前已经不常见。

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。

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。

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。

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。

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。

丝锥的涂层

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。

2、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。

3、蒸汽+氮化:综合以上两者的优点。

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。

5、TiCN:蓝灰色涂层,硬度约为3000HV,耐热性达400°C。

6、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。

7、TiAlN:蓝灰色涂层,硬度3300HV,耐热性达900°C,可用于高速加工。

8、CrN:银灰色涂层,润滑性能优越,主要用于加工有色金属。

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。

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