攻丝是用丝锥在工件的孔内部切削出内螺纹,加工制造用使用十分广泛: 而决定丝锥性能的因素包括:工件材料、切削速度、切削刃材料、刀柄选择、孔深确定等,比如刚性刀柄就仅适用于同步攻丝,浮动刀柄不建议在卧式机床上使用: 其实从攻丝加工的设计阶段开始,很多细节就决定了最终的性能,具体我们来看看详述: 1、设计高性能的攻丝加工(1)攻丝过程需要考虑的因素有:工件设计、丝锥设计、应用。其目标是降低切削力,同时丝锥强度达到最大。 (2)平衡各种选项: 必须兼顾应用的方方面面 (3)丝锥设计要点 对于形成长屑的较软的粘性材料,丝锥结构比较简单,前角和钩形角度较大,后角和避空较大,容屑空间大。 对于硬性材料,丝锥应具有重载结构,前角和钩形角度小,铲背和后角小,切削压力较高,横截面大。 (4)丝锥设计需考虑的因素:丝锥槽型、刀具材料、表面强化处理。这些设计特点必须保持平衡,才能提供适当的切削,切屑控制,润滑和扭转强度。 必须在切削中途停止并反转出孔,而切削依然留在沟槽中。这就给金属加工中的攻丝和丝锥的设计带来一个最大的挑战。 2、丝锥的形状(1)丝锥切削面的类型 ①正确选用丝锥正向钩形丝锥 ②正确选用丝锥小的或负向钩形角丝锥 (2)丝锥切削锥 每增加一个切削锥齿,丝锥使用寿命都会按指数延长。测试表明每加半个切削齿螺纹, 刀具使用寿命就会加倍。与其他刀具不同, 丝锥切屑荷载只能随着排屑槽数量和切削锥长度改变而改变。 (3)倒锥:与其他所有的刀具类似,丝锥也略有倒锥。 (4)螺纹铲背 螺纹铲背的优点有: 切削轻快,热量积聚少; 丝锥上缠绕,粘结的材料少(粘屑,积屑瘤少); 可采用较高的攻丝速度; 补偿工件材料的塑性变形。 螺纹铲背的缺点有: 切削刃变脆,易于崩刃;主轴和装夹(包括浮动刀柄)刚性不足是会使螺纹变差,在反转时非常细小的切屑可能会嵌入使切削刃崩刃。 3、攻丝加工的5大要点(1)确定螺纹百分比 钻头钻孔尺寸确定了螺纹底径与螺纹高度的百分比,使用的钻头直径越大,达到的螺纹高度比越小。 (2)底孔尺寸的选择 一般首选螺纹高度的65%到70%; 83%高度的螺纹仅比65%高度的螺纹强度大2%,但是攻丝扭矩超过其两倍。 (3)常见问题 ①产生削顶的原因
②解决削顶问题:对于最精密的螺纹,进给应与主轴转速同步。进给量和主轴旋转必须与螺纹螺距相匹配。 (4)CNC机床同步攻丝的优点 螺纹深度控制、孔到孔尺寸一致、消除削顶、必要时可以复攻。 (5)刀柄的选择 用于非同步攻丝:具有固定攻丝循环的采用钻进给的CNC机床– 凸轮,齿轮,气动,或液压进给机构;用于同步攻丝:遇到尺寸过大/尺寸过小螺纹时。 (6)刀柄维护:适当的刀柄维护可以确保加工高质量螺纹,和丝锥的使用寿命。内部机构不应该有切屑和碎片,经常测试刀柄,尤其是使用水溶性冷却液时。 4、丝锥的切屑处理(1)孔的类型和切屑处理 (2)挤出切削,螺旋排屑槽丝锥 螺旋排屑槽丝锥的锥芯很薄,是丝锥设计中最脆弱的部分。因此,速度要比直排屑槽丝锥低30%~40%,以免断裂。 (3)拉出切削 (4)直排屑槽丝锥 强度最大的丝锥,推荐用于易断屑的材料,如黄铜和铸铁或硬化钢,通常需要冷却液或气体 冲洗排屑槽中的切屑。 (5)挤压丝锥:其加工特点是,无论在通孔还是盲孔中都不产生切屑。 (6)切削丝锥与挤压丝锥对比 (7)底孔尺寸对挤压螺纹的影响 5、丝锥选择基础前面说了那么多有关丝锥加工思路设计、刀柄选择、切屑解决的问题,最后要说的是,在最基础的丝锥选择上,我们需要了解: 孔的类型,通孔,盲孔还是深孔; 最小钻孔深度; 要求的最短螺纹深度; 是否考虑采用挤压丝锥; 攻丝的工件材料。 以此来决定丝锥的使用: |
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