絲錐是一種加工內(nèi)螺紋的常用產(chǎn)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(jī)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(chǎn)品,并提供高速鋼絲錐及絲錐、合金及返修服務(wù)。
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(zhì)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(zhì)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(qiáng)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(dá)3D-3.5D,鐵屑向下排出,切削扭矩小,被加工的螺紋表面質(zhì)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(diǎn)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(qiáng)度高,不易折斷;
3)切削速度可比切削絲錐高,生產(chǎn)率亦相應(yīng)提高;
4)由于是冷擠壓加工,加工后的螺紋表面機(jī)械性能提高,表面粗糙度高,螺紋強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕性提高;
5)無屑加工。
擠壓絲錐缺點(diǎn)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(jié)構(gòu)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(shè)計油槽。
二、絲錐的結(jié)構(gòu)參數(shù):
(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(biāo)準(zhǔn)有DIN(371/374/376), ANSI, JIS, ISO等,選用時需注意和攻絲刀柄的匹配關(guān)系
(2)螺紋部分(即螺牙)
a、精度:由具體的螺紋標(biāo)準(zhǔn)來選擇,米制螺紋ISO1/2/3級等同于國標(biāo)H1/2/3級,但需注意制造商內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。
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(chǎn)企業(yè)自身經(jīng)驗(yàn)設(shè)定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
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(qiáng)度及穩(wěn)定性下降且較易磨損,后角即鏟磨后角。
③槽數(shù):槽數(shù)增加切削刃數(shù)增加,可有效提高絲錐壽命;但會壓縮排屑空間,可能會導(dǎo)致排屑不暢。
SS碩朔生產(chǎn)、定制各類成型刀具產(chǎn)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(zhì)高速鋼絲錐返修服務(wù)。
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(jìn)行再研磨,數(shù)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(biāo)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(biāo)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(chǎn)企業(yè)命名方式各不相同,標(biāo)記代號為HSS-E-PM。
5)硬質(zhì)合金材料:通常選用超細(xì)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(zhì)合金材質(zhì)螺紋銑刀能更好的應(yīng)用于螺紋加工,實(shí)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(zhì)的絲錐能有針對性的提高刀具產(chǎn)品的使用壽命,提高加工效率;進(jìn)而通過進(jìn)一步優(yōu)化絲錐的結(jié)構(gòu)參數(shù),以使其適用于高效、輕快及嚴(yán)苛要求的工況加工及更高的使用壽命。我們很多生產(chǎn)相關(guān)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(chǎn)品除生產(chǎn)合金絲錐、螺紋銑削刀具等相關(guān)產(chǎn)品外,同時提供相關(guān)數(shù)控刀具返修研磨服務(wù)。
(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(jié),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(diǎn)。
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(lán)灰色涂層,硬度約為3000HV,耐熱性達(dá)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(lán)灰色涂層,硬度3300HV,耐熱性達(dá)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(jīng)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(dú)立的涂層車間。
四、影響攻絲的要素
(1)攻絲設(shè)備
1)機(jī)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(jī)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(bǔ)償?shù)娜嵝怨ソz刀柄。除小直徑絲錐(<M8),盡可能選用方身驅(qū)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(shí)際使用時可依據(jù)機(jī)床條件調(diào)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(jié)構(gòu),選擇合適的鉆頭;底孔尺寸精度;底孔孔壁質(zhì)量。
(3)加工參數(shù)
1)轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速給定的依據(jù)是絲錐的種類,材料,被加工材料及硬度,攻絲設(shè)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(guān)參數(shù),需根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)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(zhuǎn)速:
- 機(jī)床剛性差;絲錐跳動大;冷卻不充分;
- 攻絲區(qū)域材質(zhì)或硬度不均勻,如焊點(diǎn);
- 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(jìn)給:剛性攻絲,進(jìn)給=1個螺距/轉(zhuǎn)。
柔性攻絲,且刀柄補(bǔ)償變量足夠的情況下:
進(jìn)給=(0.95-0.98)個螺距/轉(zhuǎn)。
絲錐選用的幾點(diǎn)提示
(1)不同精度等級絲錐的公差
選用絲錐時不僅需根據(jù)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(zhì)及硬度;
2)攻絲設(shè)備(如機(jī)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(kuò)張量也小,則宜選用6HX精度的絲錐,壽命會更好。
關(guān)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(biāo)準(zhǔn),OH精度體系將整個公差帶寬度強(qiáng)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(qiáng)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(rèn)為6H就約等于OH3或者OH4級,需要經(jīng)過換算確定,或者依據(jù)客戶的實(shí)際情況而定。
(2)絲錐外型尺寸
1)目前應(yīng)用最多的是DIN,ANSI,ISO,JIS等;
2)許根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)(客戶需說明特殊要求)。
7)絲錐主后角刃磨次數(shù)及加工壽命