絲錐是一種加工內螺紋的常用產品,可按其形狀分為螺旋槽絲錐、刃傾角絲錐、直槽絲錐和管用螺紋絲錐等等,按使用環(huán)境分手用絲錐和機用絲錐,按尺寸規(guī)格可分為公制、美制、和英制絲錐等。SS碩朔可按客戶要求定制鎢鋼絲錐產品,并提供高速鋼絲錐及絲錐、合金及返修服務。
一、絲錐分類:
(1)切削絲錐
1)直槽絲錐:用于通孔及盲孔的加工,鐵屑存在于絲錐槽中,加工的螺紋質量不高,更常用于短屑材料的加工,如灰鑄鐵等。
2)螺旋槽絲錐:用于孔深≦3D的盲孔加工,鐵屑順著螺旋槽排出,螺紋表面質量高。
10-20°螺旋角絲錐可以加工螺紋深度≦2D;
28-40°螺旋角絲錐可以加工螺紋深度≦3D;
50°螺旋角絲錐可以加工螺紋深度≦3.5D(特殊工況4D)。
某些時候(硬材料,大牙距等),為了取得更好的齒尖強度,會選用螺旋槽絲錐加工通孔。
3)螺尖絲錐(先端絲錐或刃傾角絲錐):通常只能用于通孔,長徑比可達3D-3.5D,鐵屑向下排出,切削扭矩小,被加工的螺紋表面質量高。
切削時,需要保證全部切削部分攻穿,否則會出現(xiàn)崩齒。
(2)擠壓絲錐
可用于通孔及盲孔的加工,通過材料塑性變形形成牙型,只能用于加工塑性材料。
擠壓絲錐主要特點如下:
1)利用工件的塑性變形加工螺紋;
2)絲錐的截面積大,強度高,不易折斷;
3)切削速度可比切削絲錐高,生產率亦相應提高;
4)由于是冷擠壓加工,加工后的螺紋表面機械性能提高,表面粗糙度高,螺紋強度、耐磨性、耐腐蝕性提高;
5)無屑加工。
擠壓絲錐缺點有:
1)只能用于加工塑性材料;
2)制造成本高;
3)不能研磨。
擠壓絲錐有兩種結構形式:
1)無油槽擠壓絲錐只用于盲孔立加的工況;
2)帶油槽擠壓絲錐適用于所有工況,但通常小直徑絲錐因制造難度不設計油槽。
二、絲錐的結構參數:
(1)外型尺寸
1)總長:需注意某些需要特殊加長的工況
2)槽長:同上
3)柄方:目前常見柄方標準有DIN(371/374/376), ANSI, JIS, ISO等,選用時需注意和攻絲刀柄的匹配關系
(2)螺紋部分(即螺牙)
a、精度:由具體的螺紋標準來選擇,米制螺紋ISO1/2/3級等同于國標H1/2/3級,但需注意制造商內控標準。
b、切削錐:絲錐的切削部分,已形成部分固定模式,通常切削錐越長,絲錐的壽命越好。
c、校正齒:起輔助與校正的作用,特別在攻絲系統(tǒng)不穩(wěn)定的工況下,校正齒越多,攻絲阻力越大。
(3)排屑槽
①槽型:影響鐵屑成型及排出,按各生產企業(yè)自身經驗設定相關標準。
②前角、后角:增大時絲錐變鋒利,可明顯降低切削阻力,但齒尖強度及穩(wěn)定性下降且較易磨損,后角即鏟磨后角。
③槽數:槽數增加切削刃數增加,可有效提高絲錐壽命;但會壓縮排屑空間,可能會導致排屑不暢。
SS碩朔生產、定制各類成型刀具產品包括:螺紋刀具、塑料件加工用合金銑刀、階梯鉆頭、不銹鋼加工鉆頭、焊接刀具并提供鎢鋼刀具及高品質高速鋼絲錐返修服務。
為延長絲錐及刀具的加工時長提高使用壽命,使用后鉆頭、銑刀、絲錐均可進行再研磨,數控返修后可用于精加工使用,有效節(jié)省加工成本,絲錐刃磨前后角、刃口拋光處理、排屑流暢、擁有很好的加工面粗糙度。
三、絲錐的材料與涂層
(1)絲錐的材料
1)工具鋼:多用于手用切牙絲錐,目前不常見。
2)不含鈷高速鋼:目前大范圍用作絲錐材料,如M2(W6Mo5Cr4V2, 6542),M3等,標記代碼HSS。
3)含鈷高速鋼:目前大范圍用作絲錐材料,如M35,M42等,標記代號為HSS-E。
4)粉末冶金高速鋼:用作高性能絲錐材料,性能較上兩者大幅提升,各生產企業(yè)命名方式各不相同,標記代號為HSS-E-PM。
5)硬質合金材料:通常選用超細顆粒,韌性好的牌號,主要用于制造直槽絲錐加工短屑材料,如灰鑄鐵,高硅鋁等;SS牌硬質合金材質螺紋銑刀能更好的應用于螺紋加工,實現(xiàn)高效、輕快切削加工。
絲錐的選材很重要,針對不同加工材料選用不同材質的絲錐能有針對性的提高刀具產品的使用壽命,提高加工效率;進而通過進一步優(yōu)化絲錐的結構參數,以使其適用于高效、輕快及嚴苛要求的工況加工及更高的使用壽命。我們很多生產相關刀具企業(yè)目前刀有很多擁有自己材料及材料配方,同時由于鈷資源及價格的問題,新的不含鈷高性能高速鋼使用日益廣泛。SS碩朔加工螺紋產品除生產合金絲錐、螺紋銑削刀具等相關產品外,同時提供相關數控刀具返修研磨服務。
(2)絲錐的涂層
1)蒸汽氧化:絲錐放入高溫水蒸氣中,使之表面形成一層氧化膜,對冷卻液吸附性好,能起到減小摩擦的作用,同時防止絲錐與被切削材料間的粘結,適用于加工軟鋼。
2)氮化處理:絲錐表面滲氮,形成表面硬化層,適合加工鑄鐵,鑄鋁等對刀具磨損大的材料。
3)蒸汽+氮化:綜合以上兩者的優(yōu)點。
4)TiN:金黃色涂層,有良好的涂層硬度及潤滑性,并且涂層附著性能好,適用于加工大部分材料。
5)TiCN:藍灰色涂層,硬度約為3000HV,耐熱性達400°C。
6)TiN+TiCN:深黃色涂層,具有優(yōu)良的涂層硬度及潤滑性,適用于加工絕大部分材料。
7)TiAlN:藍灰色涂層,硬度3300HV,耐熱性達900°C,可用于高速加工。
8)CrN:銀灰色涂層,潤滑性能優(yōu)越,主要用于加工有色金屬。
絲錐經過涂層后能更好的提高刀具使用使用壽命,提高整體性。SS碩朔擁有獨立的涂層車間。
四、影響攻絲的要素
(1)攻絲設備
1)機床:可分為立式和臥式兩種加工方式,對于攻絲,立式要優(yōu)于臥式加工,臥式加工外冷時要考慮冷卻是否充分。
2)攻絲刀柄:攻絲建議選用專用攻絲刀柄,機床剛性,穩(wěn)定性好的優(yōu)先選用同步攻絲刀柄,相反盡可能選用帶有軸向/徑向補償的柔性攻絲刀柄。除小直徑絲錐(<M8),盡可能選用方身驅動。
3)冷卻條件:對于攻絲,特別是擠壓絲錐,對冷卻液的要求是潤滑>冷卻;實際使用時可依據機床條件調配(使用乳化液時,建議濃度>10%)。
(2)被加工件
1)被加工件的材料及硬度:工件材料硬度要均勻,通常不建議用絲錐加工超過HRC42的工件。
2)攻絲底孔:底孔結構,選擇合適的鉆頭;底孔尺寸精度;底孔孔壁質量。
(3)加工參數
1)轉速:轉速給定的依據是絲錐的種類,材料,被加工材料及硬度,攻絲設備的優(yōu)劣等需要考慮多種因素。
通??蛻艨勺稍僑S碩朔牌絲錐提供的相關參數,需根據實際工況進行適當調整以滿足不同條件下加工要求;另在遇到如下工況加工情況下須降低轉速:
- 機床剛性差;絲錐跳動大;冷卻不充分;
- 攻絲區(qū)域材質或硬度不均勻,如焊點;
- 絲錐被加長,或者使用延長桿;
- 臥加,外冷;
- 手工操作,如臺鉆,搖臂鉆等;
2)進給:剛性攻絲,進給=1個螺距/轉。
柔性攻絲,且刀柄補償變量足夠的情況下:
進給=(0.95-0.98)個螺距/轉。
絲錐選用的幾點提示
(1)不同精度等級絲錐的公差
選用絲錐時不僅需根據被加工螺紋的精度等級來選擇并確定絲錐的精度等級
1)被加工工件的材質及硬度;
2)攻絲設備(如機床條件,夾持刀柄,冷卻環(huán)等);
3)絲錐本身精度及制造公差。
如:加工6H螺紋,在鋼件上加工時,可選用6H精度的絲錐;在加工灰口鑄鐵時,由于絲錐的中徑磨損較快,螺孔的擴張量也小,則宜選用6HX精度的絲錐,壽命會更好。
關于日系絲錐精度的說明:
1)切削絲錐OSG使用OH精度體系,不同于ISO標準,OH精度體系將整個公差帶寬度強制按從最下限開始,每0.02mm作為一個精度等級,命名為OH1,OH2,OH3等;
2)擠壓絲錐OSG使用RH精度體系,RH精度體系將整個公差帶寬度強制按從最下限開始,每0.0127mm作為一個精度等級,命名為RH1,RH2,RH3等。
所以在使用ISO精度絲錐替換OH精度絲錐時,不能簡單認為6H就約等于OH3或者OH4級,需要經過換算確定,或者依據客戶的實際情況而定。
(2)絲錐外型尺寸
1)目前應用最多的是DIN,ANSI,ISO,JIS等;
2)許根據客戶不同加工要求或現(xiàn)有條件選擇合適的總長,刃長及柄方尺寸;
3)加工時的干涉情況;
(3)絲錐選用的6個基本要素
1)加工螺紋的類型,米制、英制、美制等;
2)螺紋底孔的類型,通孔還是盲孔;
3)被加工工件材料及硬度;
4)工件完整螺紋的深度及底孔深度;
5)工件螺紋要求的精度;
6)絲錐的外形標準(客戶需說明特殊要求)。
7)絲錐主后角刃磨次數及加工壽命