攻絲加工的幾大要點,刀柄的選擇很重要
攻絲是用絲錐在工件的孔內部切削出內螺紋,加工制造用使用十分廣泛:
而決定絲錐性能的因素包括:工件材料、切削速度、切削刃材料、刀柄選擇、孔深確定等,比如剛性刀柄就僅適用于同步攻絲,浮動刀柄不建議在臥式機床上使用:
其實從攻絲加工的設計階段開始,很多細節(jié)就決定了最終的性能,具體我們來看看詳述:
1 設計高性能的攻絲加工
(1)攻絲過程需要考慮的因素有:工件設計、絲錐設計、應用。其目標是降低切削力,同時絲錐強度達到最大。
(2)平衡各種選項: 必須兼顧應用的方方面面
(3)絲錐設計要點
對于形成長屑的較軟的粘性材料,絲錐結構比較簡單,前角和鉤形角度較大,后角和避空較大,容屑空間大。
對于硬性材料,絲錐應具有重載結構,前角和鉤形角度小,鏟背和后角小,切削壓力較高,橫截面大。
(4)絲錐設計需考慮的因素:絲錐槽型、刀具材料、表面強化處理。這些設計特點必須保持平衡,才能提供適當?shù)那邢,切屑控制,潤滑和扭轉強度。
必須在切削中途停止并反轉出孔,而切削依然留在溝槽中。這就給金屬加工中的攻絲和絲錐的設計帶來一個最大的挑戰(zhàn)。
2 絲錐的形狀
(1)絲錐切削面的類型
①正確選用絲錐正向鉤形絲錐
②正確選用絲錐小的或負向鉤形角絲錐
(2)絲錐切削錐
每增加一個切削錐齒,絲錐使用壽命都會按指數(shù)延長。測試表明每加半個切削齒螺紋, 刀具使用壽命就會加倍。與其他刀具不同, 絲錐切屑荷載只能隨著排屑槽數(shù)量和切削錐長度改變而改變。
(3)倒錐:與其他所有的刀具類似,絲錐也略有倒錐。
(4)螺紋鏟背
螺紋鏟背的優(yōu)點有:
切削輕快,熱量積聚少;
絲錐上纏繞,粘結的材料少(粘屑,積屑瘤少);
可采用較高的攻絲速度;
補償工件材料的塑性變形。
螺紋鏟背的缺點有:
切削刃變脆,易于崩刃;主軸和裝夾(包括浮動刀柄)剛性不足是會使螺紋變差,在反轉時非常細小的切屑可能會嵌入使切削刃崩刃。
3 攻絲加工的幾大要點
(1)確定螺紋百分比
鉆頭鉆孔尺寸確定了螺紋底徑與螺紋高度的百分比,使用的鉆頭直徑越大,達到的螺紋高度比越小。
(2)底孔尺寸的選擇
一般首選螺紋高度的65%到70%;
83%高度的螺紋僅比65%高度的螺紋強度大2%,但是攻絲扭矩超過其兩倍。
(3)常見問題
①產(chǎn)生削頂?shù)脑?/p>
手動攻絲–手動進給不協(xié)調,進給太快或太慢;
機床攻絲–非同步攻絲循環(huán)編程不當;
絲杠機床–絲杠磨損或絲杠調整螺母松動產(chǎn)生背隙;
凸輪進給機床–凸輪廓形不對或磨損;
采用氣動或液壓的機床–不可控,壓力太高或太低;
齒輪進給機床–齒輪調整不當或磨損產(chǎn)生背隙;
②解決削頂問題:對于最精密的螺紋,進給應與主軸轉速同步。進給量和主軸旋轉必須與螺紋螺距相匹配。
(4)CNC機床同步攻絲的優(yōu)點
螺紋深度控制、孔到孔尺寸一致、消除削頂、必要時可以復攻。
(5)刀柄的選擇
用于非同步攻絲:具有固定攻絲循環(huán)的采用鉆進給的CNC機床– 凸輪,齒輪,氣動,或液壓進給機構;用于同步攻絲:遇到尺寸過大/尺寸過小螺紋時。
(6)刀柄維護:適當?shù)牡侗S護可以確保加工高質量螺紋,和絲錐的使用壽命。內部機構不應該有切屑和碎片,經(jīng)常測試刀柄,尤其是使用水溶性冷卻液時。
4 絲錐的切屑處理
(1)孔的類型和切屑處理
(2)擠出切削,螺旋排屑槽絲錐
螺旋排屑槽絲錐的錐芯很薄,是絲錐設計中最脆弱的部分。因此,速度要比直排屑槽絲錐低30%~40%,以免斷裂。
(3)拉出切削
(4)直排屑槽絲錐
強度最大的絲錐,推薦用于易斷屑的材料,如黃銅和鑄鐵或硬化鋼,通常需要冷卻液或氣體 沖洗排屑槽中的切屑。
(5)擠壓絲錐:其加工特點是,無論在通孔還是盲孔中都不產(chǎn)生切屑。
(6)切削絲錐與擠壓絲錐對比
(7)底孔尺寸對擠壓螺紋的影響
5 絲錐選擇基礎
前面說了那么多有關絲錐加工思路設計、刀柄選擇、切屑解決的問題,最后要說的是,在最基礎的絲錐選擇上,我們需要了解:
孔的類型,通孔,盲孔還是深孔;
最小鉆孔深度;
要求的最短螺紋深度;
是否考慮采用擠壓絲錐;
攻絲的工件材料。
以此來決定絲錐的使用: