用整体硬质合金丝锥高速同步攻丝
法国Erasteel公司投资1千万欧元在中国建厂

孔直径过小 ,丝锥尖端部位 因切削负
图 5为用 M8 1 5的 U _ T硬 x2 HC
质 合 金丝 锥 加 工 S D1 H C 0 K 1( R 6 ) ()由于 U _ T丝锥不适合手 荷集中,有产生崩刃的可能。 1 HC ()建议使用润滑性能优 良的非 模具钢 螺纹孔时测得 的扭矩 曲线 图。 4
工件夹具 。尤其是丝锥夹头 ,最好使 机具有实时检测 自识别功能 ,一旦攻
()螺纹孔的底孔直径在允许范 矩 ,就会 自动停机并反转退 回。当因 3
2 UH T硬 质 合 金 丝 锥 使 用 用 同步进给专用夹头和铣削夹具等。
注意事 项
尽管 UH T丝锥性 能优 良,但 .
法国 Ea te 公 司投资 1千万 欧元 厂 ,原材料是从 Eat l 司欧洲生 rse l rs e 公 e 在 中国建厂
加 工 条 件 :丝 锥 尺 寸 : M8 l 5 x 2 ;工 件 材 料 :
S Dl HR 6 ) K l( C 0 : 底 孔 直径 : ̄ . 6 mm;加工 长度 :1m 9 6 m;
(F A T E )的技术开发 出了一种软件 , 总部位于德 国的精密刀具制造商 该软件可以分析预测颤振何时会发生
以及切削加工的精度。 源自Wa e lr t AG公司正 计划在 印度建立一
E ate公 司加强 了在世界优质高速 rs l e
钢领域的领先地位 ,也是对迅速增长
座刀具生产厂。Wa e 是一家在金属 lr t 加工 行业具 有领先 水平 的全球 性公
维普资讯
工6 O个孔时 U - HCT丝锥切入部分的 工攻丝 ,因此最好使用振动小而又能 报废或 需要修 复 ,给用户造成损失 。
伺服攻丝机攻丝时断丝锥的10个原因分析

伺服攻丝机攻丝时断丝锥的10个原因分析伺服攻丝机又名攻丝机,攻牙机,攻丝动力头,是用来加工零件的内螺纹的,也是一款新型攻丝装置,一般用在组合机床和专用机床的上面。
安装角度不受限制,是降低生产成本,提高工作效率的新型螺纹加工装置。
还可以在伺服攻丝机上配上多轴器(二轴、三轴、四轴等多轴),可同时加工多个螺纹。
大大提高工作效率,是传统机床的数倍。
1.丝锥品质不好紧要材料,数控刀具设计,热处理情况,加工精度,涂层质量等等。
例如,丝锥截面过渡处尺寸差别太大或没有设计过渡圆角导致应力集中,使用时易在应力集中处发生断裂。
柄、刃交界处的截面过渡处离焊口距离太近,导致多而杂的焊接应力与截面过渡处的应力集中相迭加,产生较大的应力集中,导致丝锥在使用停止裂。
例如,热处理工艺不当。
丝锥热处理时,若淬火加热前不经预热、淬火过热或过烧、不适时回火及清洗过早都有可能导致丝锥产生裂纹。
很大程度上这也是国内丝锥整体性能不如进口丝锥的紧要原因。
2.丝锥选择不当对硬度太大的攻件应当选用高品质丝锥,如含钴高速钢丝锥、硬质合金丝锥、涂层丝锥等。
此外,不同的丝锥设计应用在不同的工作场合。
例如,丝锥的排屑槽头数、大小、角度等等对排屑性能都有影响。
3.底孔孔径偏小例如,加工黑色金属材料M5x0.5螺纹时,用切削丝锥应当用选择直径4.5mm钻头打底孔,假如误用了4.2mm钻头来打底孔,攻丝时丝锥所需切削的部分必定增大,进而使丝锥折断。
建议依据丝锥的种类及攻件材质的不同选择正确的底孔直径,假如没有符合的钻头可以选择大—一级的。
4.丝维与加工的材料不匹配这个问题近几年越来越受到重视,以前国内厂家总觉得进口的好,贵的好,其实是适合的好。
随着新材料的不断加添和难加工,为了适应这种需要,刀具材料的品种也在不断地加添。
这就需要在攻丝前,选择好合适的丝锥产品。
5、攻件材诘责题攻件材质不纯,局部有过硬点或气孔,导致丝锥瞬间失去平衡而折断。
6.机床没有达到丝锥的精度要求机床和夹持体也是特别紧要的,尤其对于高品质的丝锥,只要一—定精度的机床和夹持体才能发挥出丝锥的性能。
硬材料的螺纹加工

硬材料的螺纹加工对于金属加工材料而言,硬度值HRC36通常被视为软材料与硬材料的分界线。
将HRC36作为硬材料的起点值,是因为硬度大于该值后,材料的延伸率通常就会小于10%。
一般来说,这种硬度的材料已不适合用冷挤压成形丝锥或滚压成形丝锥来加工螺纹。
因此,硬材料的螺纹加工通常需要采用切削丝锥或螺纹铣刀。
但是,这种一般性限制条件也并非绝对不可逾越。
某些冷挤压成形丝锥也可以在硬度高达HRC44的材料上加工螺纹。
而切削丝锥则既可在软材料,也可在硬材料上加工螺纹。
不过,在对硬材料进行攻丝时,需要对丝锥的结构设计进行一些改动。
应用领域制造商需要在包括航空零件和医用零件在内的各种硬材料工件上进行螺纹加工。
例如,美国CIM公司需要对硬度HRC32-39的医用零件(如骨锯导向器)以及硬度HRC48-52的材料(如用于光学工业的不锈钢激光器件)进行螺纹加工。
CIM公司最初是一家涡轮机制造商,涡轮零件通常用镍基合金(如STELLITE31)制造,其热处理后的硬度达到HRC48-52。
模具制造商也需要在硬材料上加工螺纹。
模具通常用工具钢(如H-13、P-20等)材料制造。
H-13的硬度为HRC48-52,而P-13的硬度可达HRC50-52。
模具用硬材料还包括可热处理合金和钴基合金。
虽然采用HSS-E高速钢(E指“特级”,表示富钴高速钢)丝锥可对硬度高达HRC55的材料进行攻丝加工,但制造商应该采用可加工更高硬度的硬质合金丝锥。
硬质合金丝锥可用于加工高硬度的马氏体不锈钢(400系列的硬度为HRC50-60),这些不锈钢的主要合金元素是11.5%-18%的铬。
硬材料攻丝还可应用于一些过程控制零件的加工。
例如,镍基合金可用于制造测量化学品(包括酸液)流速的零件,这种材料必须对腐蚀性化学品具有很好的耐受力。
丝锥设计与加工软材料相比,加工硬材料的丝锥需要采用更硬的涂层(如TIN和TICN涂层)。
此类丝锥还包括其他一些结构特点。
常用螺纹丝锥攻牙切削参数

常用螺纹丝锥攻牙切削参数螺纹丝锥是一种常用的切削工具,用于在金属材料上切削螺纹。
在使用螺纹丝锥进行切削之前,需要确定一些切削参数,以确保切削的效果和质量。
以下是一些常用的螺纹丝锥攻牙切削参数。
1.材料选择:螺纹丝锥可以用于切削各种金属材料,如铁、铜、铝等。
不同的材料需要选择不同的螺纹丝锥,以确保切削效果和寿命。
2.切削速度:切削速度是指螺纹丝锥在切削过程中的移动速度。
切削速度的选择应根据材料的硬度和切削质量要求来确定。
一般来说,对于硬度较高的材料,切削速度应适当降低,以避免过快的切削速度导致切削刃的磨损和断裂。
3.进给量:进给量是指螺纹丝锥在单位时间内切削的深度。
进给量的选择应考虑材料的硬度和切削刃的寿命。
对于硬度较高的材料,进给量应适当降低,以减少切削刃的磨损。
4.切削力:切削力是指螺纹丝锥在切削过程中产生的力。
切削力的大小与切削参数、切削刃的质量和材料的硬度有关。
过大的切削力会导致切削刃的磨损和断裂,因此应根据材料的硬度和切削刃的质量来选择合适的切削力。
5.刀具材料:螺纹丝锥的切削刃一般采用高速钢或硬质合金制造。
高速钢具有良好的切削性能和耐磨性,适合切削中等硬度的材料。
硬质合金具有更高的硬度和耐磨性,适合切削较硬的材料。
6.切削润滑:在切削过程中,可以使用切削润滑剂来降低切削力和延长切削刃的寿命。
切削润滑剂可以减少切削过程中的摩擦和热量,提高切削效果和质量。
7.切削表面处理:切削过程中产生的切削屑可能会对切削表面造成损坏。
为了获得更好的切削表面质量,可以采用适当的切削参数和切削润滑剂,并及时清除切削屑。
总之,螺纹丝锥的切削参数应根据材料的硬度、切削质量要求和切削刃的寿命来确定。
通过合理选择切削速度、进给量、刀具材料和切削润滑等参数,可以获得高质量的螺纹切削效果。
攻丝速度的决定因素和丝锥的类型

2. 不锈钢专用型
- 较难加工的不锈钢专用丝锥; 同时也可用于加工各种耐热钢、镍、铬、
锰钢等材质。
3. 高碳钢专用型
- 适合用于中碳钢以上的碳钢、模具钢、 合金钢等材质的丝锥。
4. 非铁金属用丝锥
- 铝、镁、锌、铜等非铁金属用丝锥。
5. 难加工材质用丝锥
- 工件是高碳钢、工具钢、工具钢等 材质的锻造或 调质钢等硬度在 HRC20~45
左右的较硬材质专用丝锥。
6. 铸铁用丝锥
- 灰铁、球墨铸铁、可锻铸铁等各种铸铁 或黄铜铸件用丝锥。
- 完 数控刀具, 铣刀,钻头,丝锥,数控刀片 HTTP://U /
攻丝速度的决定因素 和 丝锥的类型
有你肯工具 GIFTຫໍສະໝຸດ 攻丝速度的决定因素和丝锥的类型
决定攻丝速度的主要因素有丝锥的种类、
丝锥的材质、倒角长度,底孔形状、 被加工工件的材质等。 其中最重要的被加工工件的材质, 工件的材质不同,其他因素也会随之改变。
1. 普通型
- 适合加工碳钢、合金钢、非铁金属等 切屑以线圈形状连续排出的材质。
丝锥种类和各自用途

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。
丝锥断件的分析及解决方法
丝锥断件的分析及解决方法作者:陈锐彬来源:《科学与财富》2017年第33期随着经济和科技的迅速发展,各种机械被广泛的应用在人们的生活和生产中,机械的种类繁多,形式结构和用途也各有不同。
螺纹连接作为最常用的一种连接方式在很多机器机构中发挥了很重要的作用。
在攻丝或工作过程中,由于使用不当或丝锥质量等其他原因常导致丝锥断折在工件中。
如果不将折断丝锥及时取出,工件可能报废。
如何有效取出断件及减少断件情况发生,本文通过分析丝锥折断原因提出了一定的解决对策。
一、丝锥折断原因及对策1、操作人员技术与技能没有达到要求在攻丝过程中,由于操作者双手用力不均衡,致使力的方向改变而折断丝锥。
这种情况多发生在直径较小的螺纹加工中。
又如,加工盲孔螺纹时,当丝锥即将接触孔底的瞬间,操作者并未意识到,仍按未到孔底时的攻丝速度给进,或排屑不畅时仍强行继续攻丝都容易导致丝锥折断。
措施:(1)、准确地计算出攻丝所需扭矩大小,根据扭矩选择安全扭矩值。
根据丝锥的平均寿命,切削丝锥攻丝所需切削力可按以下公式计算:MD=A·ks·d1/1000 [Nm]挤压丝锥攻丝所需切削力公式:MD=1.5·A·ks·d1/1000 [Nm]上式中,A——切屑截面积,A=0.25·P2 [mm2]d1——丝锥大径 [mm]ks——材料比切力 [N/mm2]其中,比切力ks是个重要的参数,它反映了材料的切削难易程度,直观上有点类似于抗拉强度。
根据材料的不同,ks也不一样,比如抗拉强度以M10×1.5为例,材料#45,使用切削丝锥攻丝所需扭矩:MD=0.25·P2·ks·d1/1000=0.25·1.52·2500·10/1000≈14Nm因此,如需调节攻丝夹头安全扭矩值,设定在20Nm左右为宜。
(2).加强操作人员的技能水平和责任心。
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用整体硬质合金丝锥高速同步攻丝
作者:张宪 编译 来源:《工具展望》
切削热是刀具的大敌。但不幸的是,在
刀具/工件界面处,刀具往往需要承受足
以缩短刀具寿命和限制刀具性能的切削高温。为了解决这一问题,人们开发了各种各样的
刀具材料,其中最常用的是高速钢和硬质合金。高速钢刀具具有十分出色的强度和韧性,
而硬质合金刀具则以较高的硬度和红硬性(在切削高温下保持硬度的能力)而更胜一筹。
一般来说,整体硬质合金刀具的切削速度至少可达到高速钢刀具的4倍以上,并且刀具寿
命更长。但是,与高速钢刀具相比,硬质合金刀具的断裂韧性较差,限制了其在某些加工
领域(尤其是攻丝加工)中的应用。
与大部分车削、铣削和钻削刀具不同,丝锥的切削刃比较薄弱,其整体强度也较低。即使
在加工相对较易切削的工件材料(如钢)时,硬质合金丝锥的切削刃也容易发生崩刃,导
致刀具失效。在对低碳钢进行攻丝时,连续的长切屑可能会堵塞丝锥的容屑槽,从而限制
了硬质合金丝锥应用于一些甚至比钢更容易攻丝的工件材料(如铝和铸铁)。钢和其他铁
族材料是最常见的需要加工装配用螺孔的材料,因此,刀具制造商正在不遗余力地开发能
防止切削刃崩刃和破损的丝锥。鉴于硬质合金与高速钢相比具有先天性能优势,因此硬质
合金丝锥已成为开发重点。
内螺纹的尺寸精度决定了螺纹装配的精度和适配性。加工内螺纹时,丝锥通常由钻床或装
有柔性攻丝头的非同步机床驱动,柔性攻丝头可以带动丝锥旋转,并以接近于所要求的内
螺纹导程的速率进给。这些老式机床在攻丝时难以精确地协调进给与旋转运动,而这种协
同性是螺纹加工的必要条件。因此,必须使用柔性攻丝头以控制误差范围。攻丝时,柔性
攻丝头会使丝锥产生径向跳动,限制了螺纹精度的提高。这些因素导致加工刚性较低和丝
锥载荷不均匀。
硬质合金丝锥的成功应用取决于刀具的夹持刚度和进给的控制精度。对于大多数加工方式
来说,这些加工条件是理所当然的。但是对于攻丝来说,这些条件才刚刚变为现实。
近年来,机床控制技术不断进步,已能实现主轴转动与进给的同步控制,从而可以无需再
使用柔性攻丝头。此外,使用热装式和液压式刀具夹头可以提高刀具的夹持刚性,径向跳
动误差也比使用柔性攻丝头时大幅降低。这些刀具夹头旋转时的同心度在3μm以内。尽管
精密套筒式大夹持力高精度(TGHP)夹头的性能稍逊于热装式和液压式刀具夹头,但应
用于攻丝加工时也十分有效。
并非所有的数控机床都能实现“同步”攻丝(即“刚性”攻丝——当主轴旋转时按螺纹导程精确
进给)。因此,为了允许有微量的轴向位移以补偿同步攻丝机床固有的微小误差,需要对
热装式、液压式和套筒式TGHP刀具夹头进行改进。
工业标准丝锥的柄部公差较为宽松(一般为+0.0000/-0.0381mm)。由于市售的丝锥可以
在柔性攻丝头上使用,因此对于控制径跳的尺寸公差要求并不严格。例如,根据工业标准,
1/2″高速钢丝锥的柄部与螺纹直径的径跳误差可以达到0.04mm,而且并不要求直接控制螺
纹直径和斜面切削刃与丝锥柄部的同心度,这就允许了径跳误差和负荷不均匀现象的存在。
实际上,这些尺寸都是相对于丝锥制造时的夹持中心进行测量的。
为了发掘硬质合金刀具材料的全部效益,肯纳公司设计了一种能充分发挥高刚性机床和高
精度刀具夹头优势的新型丝锥——KC7542牌号整体硬质合金丝锥,这种丝锥在高速同步
攻丝时具有很高的切削刃强度和耐磨性。与高效硬质合金钻头和立铣刀一样,硬质合金丝
锥也采用全圆柱柄,以确保同心度和有效的夹持(大多数丝锥采用带四方头的圆柱柄)。
此外,该丝锥的柄部尺寸与其他刀具的柄部尺寸相同,例如,1/4-20硬质合金丝锥的柄部
尺寸与通常用于钻削1/4-20螺纹底孔、直径为5.1054mm的硬质合金钻头柄部尺寸相同。
为了充分发挥热装式、液压式或精密套筒式TGHP刀具夹头的优势,这种硬质合金丝锥的
柄部尺寸精度达到德国标准DIN 7160的H6级。因此,1/2″丝锥的柄部尺寸公差为
+0.0000/-0.0101mm,圆度公差保持在0.0030mm以内。丝锥柄之所以不需要带有方头,
是因为这些刀具夹头在攻丝时,对于满足上述柄部尺寸公差的丝锥具有足够的夹紧力。此
外,丝锥带螺纹部分的刀体和切削斜面与柄部的同心度在10μm以内,可以提高丝锥承受
负荷的均匀性。
将这种硬质合金丝锥与精密刀具夹头一起使用时,即可组成可减小丝锥径跳的高刚性工具
系统,它能够满足成功应用硬质合金丝锥的两个条件:高刚性和丝锥负荷的均匀性。
过去,当整体硬质合金钻头刚被引入孔加工时,为了减小切削刃负荷和防止崩刃,用户不
得不降低每转进给量(与高速钢钻头相比)。不过,硬质合金钻头可以采用更快的切削速
度。随着硬质合金钻削牌号和钻头设计的进步,切削刃崩刃的可能性大大降低,从而使整
体硬质合金钻头的实际进给率不断提高。
对于丝锥而言,仅由螺纹导程、螺纹头数和切削刃斜面来控制切屑载荷,攻丝的环境条件
难以进一步降低作用于丝锥切削刃上的负荷。但是,为了避免崩刃,整体硬质合金钻头在
设计上的改进(使其可获得更高进给率)也同样可以应用于整体硬质合金丝锥。这些改进
包括新的刀具牌号KC7542,这种牌号将专门为丝锥开发的高强度硬质合金基体与为硬质
合金钻头新开发的纳米TiAlN涂层完美地结合在一起。
加工机床、控制系统、刀具夹头、硬质合金牌号和丝锥设计的改进大大拓展了可实现高效
攻丝的工件材料范围,其中不仅包括短切屑材料(如铝和铸铁),也第一次包括了长切屑
材料(如碳钢和合金钢)(参见下表)。
表:用硬质合金丝锥加工不同材料时推荐的切削速度范围
工件材料类别—材料实例—材料硬度—切削速度*(sfm)
低碳钢(C<0.25%)—1018—<220HB—300~400
易切钢—12L14—<275HB—250~350
普通中/高碳钢、工具钢—1040、4340、H-13、D-2—<32HRC—200~300
铁素体钢、马氏体钢、PH不锈钢—430、410、17-4 PH—<32HRC—150~210
球墨铸铁、可锻铸铁—A-47、A-536—<300HB—250~400
灰铸铁—20~50级—<300HB—250~400
(*表中所列切削速度适用于孔深小于3倍孔径的通孔攻丝)
此外,在能实现同步攻丝的CNC数控机床上用热装式、液压式或精密套筒式TGHP刀具
夹头夹持攻丝时,新推出的硬质合金丝锥能以比高速钢丝锥快5倍的速度进行加工,从而
可以大幅度提高攻丝生产率。
但是,在对盲孔进行攻丝时必须注意,并非所有的CNC数控机床都具有相同的同步攻丝
能力。由于加工到盲孔的孔底时丝锥和主轴必须减速并退出,在丝锥反转时可能会出现导
程误差,从而引起作用于丝锥的侧向推力,并造成螺纹检测时尺寸超差。此外,由于丝锥
减速、反转和重新加速时仍与工件接合在一起,因此,盲孔攻丝的速度应比推荐的通孔攻
丝速度降低40%左右。
肯纳公司收集了一些有关新型硬质合金丝锥的加工数据。例如,在一次切削试验中,用
M12×1.75的丝锥对4340钢(硬度为32HRC)工件进行通孔攻丝。TiN涂层高速钢丝锥
以50sfm的常规攻丝速度通常可以加工1500个孔;如将攻丝速度提高到300sfm,则只能
加工158个孔。而在该试验中,硬质合金丝锥以300sfm的攻丝速度加工1700个孔后,
丝锥几乎没有磨损。在另一次加工4340钢的切削试验中,高速钢丝锥以50sfm的攻丝速
度加工1300个孔后失效;而M6×1的硬质合金丝锥则可以300sfm的攻丝速度加工超过
6000个孔。
一家汽车零部件供应商采用新型硬质合金丝锥加工A-536球墨铸铁时发现,攻丝速度可从
110sfm提高到400sfm,从而可使攻丝循环时间缩短65%。由于丝锥寿命增加到了40000
个孔,是粉末冶金(P/M)高速钢丝锥寿命的4倍,因此在考虑加工成本和刀具成本的情
况下,总的攻丝成本可降低66%。
另一家制造商发现,硬质合金丝锥可以300sfm的攻丝速度加工A-36钢件,从而可将加工
时间缩短到30秒钟加工4个3/8-16的孔。此外,一支硬质合金丝锥可以完成通常需要3
-4支高速钢丝锥才能完成的加工任务。(end