攻絲機絲錐

編輯本段簡介

　　一種加工內螺紋的刀具，沿軸向開有溝槽。也叫螺絲攻。絲錐根據其形狀分為直槽絲錐, 螺旋槽絲錐和螺尖絲錐。直槽絲錐加工容易，精度略低，產量較大。一般用于普通車床，鉆床及攻絲機的螺紋加工用，切削速度較慢。螺旋槽絲錐多用于數控加工中心鉆盲孔用，加工速度較快，精度高，排屑較好、對中性好。螺尖絲錐前部有容削槽，用于通孔的加工。現在的工具廠提供的絲錐大都是涂層絲錐，較未涂層絲錐的使用壽命和切削性能都有很大的提高。不等徑設計的絲錐切削負荷分配合理，加工質量高，但制造成本也高。梯形螺紋絲錐常采用不等徑設計。

編輯本段組成部分

　　機用和手用絲錐是切制普通螺紋的標準絲錐。中國習慣上把制造精度較高的高速鋼磨牙絲錐稱為機用絲錐，把碳素工具鋼或合金工具鋼的滾牙（或切牙）絲錐稱為手用絲錐，實際上兩者的結構和工作原理基本相同。通常，絲錐由工作部分和柄部構成。工作部分又分切削部分和校準部分，前者磨有切削錐，擔負切削工作，后者用以校準螺紋的尺寸和形狀。

編輯本段用途

　　供加工螺母或其他機件上的普通內螺紋用（即攻絲）.機用絲錐通常是指高速鋼磨牙絲錐，適用于在機床上攻絲；手用絲錐是指碳素工具鋼或合金工具鋼滾牙（或切牙）絲錐，適用于手工攻絲。　　絲錐是加工各種中、小尺寸內螺紋的刀具，它結構簡單，使用方便，既可手工操作，也可以在機床上工作，在生產中應用得非常廣泛。　　對于小尺寸的內螺紋來說，絲維幾乎是**的加工刀具。絲維的種類有：手用絲維、機用絲錐、螺母絲錐、擠壓絲錐等。　　攻絲是屬于比較困難的加工工序，因為絲錐幾乎是被埋在工件中進行切削，其每齒的加工負荷比其它刀具都要大，并且絲錐沿著螺紋與工件接觸面非常大，切削螺紋時它必須容納并排除切屑，因此，可以說絲錐是在很惡劣的條件下工作的。為了使攻絲順利進行，應事先考慮可能出現的各種問題。如工件材料的性能、選擇什么的刀具及機床、選用多高的切削速度、進給量等。

在特殊工件材料上攻絲

　　工件材料的可加工性是攻絲難易的關鍵。現在絲錐生產廠家主要關注的是，發展針對特殊材料加工的絲錐。針對這些材料的性能，改變絲錐切削部分的幾何形狀，特別是它的前角和下凹量(HOOK)─前面的下凹程度。*高加工速度有時受到機床性能限制。對于較小的絲雄，主軸速度要想達到理想速度[ rpm= (sfm x 3.8)/絲錐直徑] ，可能已經超過了主軸*高轉速。另一方面，用較大的絲錐高速切削，會產生較大的扭矩，可能比機床提供的馬力還大。應用 700psi的內冷卻工具，切削速度有可能達到250sfm。而在沒有內冷卻設施的機床上，切削速度只能達150sfm。絲雄不同于大多數金屬切削工具，因為它與工件孔壁接觸面積非常大，所以冷卻至關重要。如果高速鋼絲錐過熱，則絲推會折斷、燒損，NORIS公司高性能絲雄的幾何形狀特點，就是有較大的后角和倒錐。”　　上述絲錐的幾何形狀，再配以特殊的涂層表面(象TiN、TiCN、CrN或TiAlN)，可大大提高絲錐的壽命。這些耐熱的、光滑的涂層，減小了切削力并允許在更高的切削速度下攻絲。實際上，較新的高性能絲錐的開發，極大地促進了機床主軸速度和功率的提高。

硬質合金絲錐的使用增多

　　象車削中硬質合金刀具逐漸替代高速鋼刀具一樣，硬質合金絲錐也開始更多地用于螺紋孔加工，與高速鋼相比，硬質合金硬度高、脆性大，用硬質含金絲錐攻絲，存在切屑處理的問題。雖然如此，硬質合金絲錐對于加工鑄鐵和鋁合金材料，其使用效果很好，絲錐的破損形式主要是機械磨損。　　由于汽車工業加工大量的鑄鐵與鋁合金零件，因此使用硬質合金絲錐以獲得刀具的長壽命。在加工這些材料的工件時，硬質合金絲錐比高速鋼絲錐壽命更長。在汽車工業中，絲推換刀時間的減少明顯是個重要因素，而硬質合金絲推的長壽命將使換刀時間*小化。用表面涂層的小螺旋角硬質合金絲錐在硅含量為8%-12%的鋁合金工件上攻絲，其效果很好。用亞微細顆粒(Submicron-grain)硬質合金制作的絲錐，可增加刀具韌性而不降低其硬度，在切削淬硬鋼、塑料和難加工鎳基合金時效果很好。NORIS公司生產的DL15 Ni系列鎳合金專用絲推，在一定條件下，可在鎳鉻鐵合金 Inconel 718上連續攻絲200個螺孔以上，而以前必須重磨才能達到。　　合

編輯本段特點

　　絲錐通常分單支或成組的。中小規格的通孔螺紋可用單支絲錐一次攻成。當加工盲孔或大尺寸螺孔時常用成組絲錐，即用 2支以上的絲錐依次完成一個螺孔的加工。成組絲錐有等徑和不等徑兩種設計。等徑設計的絲錐,各支僅切削錐長度不同；不等徑設計的絲錐,各支螺紋尺寸均不相同，只有*后一支才具有完整的齒形。不等徑設計的絲錐切削負荷分配合理，加工質量高，但制造成本也高。梯形螺紋絲錐常采用不等徑設計。

編輯本段新型結構

　　為了提高絲錐的切削效率、改善容屑和排屑狀況，減少崩齒和折斷，現代絲錐有多種新型結構。①螺尖絲錐：切削部分磨有斜槽，形成負的刃傾角(見刀具)，切削時切屑向前排出，適于加工通孔。　　②螺旋槽絲錐：容屑槽為螺旋形，在加工盲孔右旋螺紋時，絲錐要制出右螺旋容屑槽，使切屑向前排出，不刮傷螺紋。　　③無槽擠壓絲錐：靠擠壓孔壁時金屬的塑性變形形成螺紋，主要用于加工鋁合金、銅等塑性材料，也可加工低碳鋼和不銹鋼。絲錐前端的擠壓錐部是錐形螺紋。為了減少摩擦、降低擠壓力,絲錐斷面做成多邊形。擠壓絲錐強度高,特別適于加工直徑在6毫米以下的小規格螺孔。　　④跳牙絲錐：沿刀齒螺旋線方向相間磨去一齒，因而增大了切屑厚度，有利于斷屑和排屑，用于加工不銹鋼等工件。　　⑤內容屑絲錐：切屑從絲錐的內孔中排出，用于加工大規格螺孔。　　⑥自動收縮絲錐：攻絲完畢后絲錐刀齒能自動向內收縮，以便快速退出。　　⑦拉削絲錐：是一把刀齒分布在螺旋線上的拉刀，常用于加工梯形和方牙螺紋。　　⑧硬質合金絲錐：主要用于加工鑄鐵和有色金屬，切削效率和刀具壽命較高。

編輯本段使用方法

　　(1)攻絲時，先插入頭錐使絲錐中心線與鉆孔中心線一致。　　(2)兩手均勻的旋轉并略加壓力使絲錐進刀，進刀后不必再加壓力。 (3)每轉動絲錐一次反轉約45°以割斷切屑，以免阻塞。　　(4)如果絲錐旋轉困難時不可增加旋轉力，否則絲錐會折斷。

編輯本段挑選方法

　　螺紋是機械零件連接*常見的方法，而絲錐又是加工內螺紋*常用的工具。正確地選用絲錐加工內螺紋，可以保證螺紋連接的質量，提高絲錐的使用壽命。

選擇絲錐公差帶

　　國產機用絲錐都標志中徑公差帶代號：H1、H2、H3分別表示公差帶不同的位置，但公差值是相等的。手用絲錐的公差帶代號為H4，公差值、螺距及角度誤差比機用絲錐大，材質、熱處理、生產工藝也不如機用絲錐。H4按規定可以不標志。絲錐中徑公差帶所能加工的內螺紋公差帶等級如下：絲錐公差帶代號 適用內螺紋公差帶等級　　H1 4H、5H　　H2 5G、6H　　H3 6G、7H、7G　　H4 6H、7H　　有些企業使用進口絲錐，德國制造商常標志為ISO1 4H、ISO2 6H、ISO3 6G（國際標準ISO1-3與國家標準H1-3是等同的），這樣就把絲錐公差帶代號及可加工的內螺紋公差帶都標上了。

選擇螺紋的制式

　　目前常見的普通螺紋有三種制式：公制，英制，統一制（也稱美制）。公制是以毫米為單位，齒形角60度的螺紋。例如：M8X1-6H表示直徑8毫米的公制細牙螺紋，螺距1毫米，6H的內螺紋公差帶。　　英制是以英寸為單位，齒形角55度的螺紋。例如：BSW 1/4-20表示直徑1/4英寸，粗牙螺距每英寸20牙，這種螺紋目前已很少使用。另統一制是以英寸為單位，齒形角60度的螺紋。直徑小于1/4英寸，　　常用編號表示，由0號至12號分別表示0.06英寸至1/4英寸的直徑規格。美國目前主要使用的仍是統一制螺紋。

選擇絲錐的種類

　　我們經常使用的是：直槽絲錐、螺旋槽絲錐、螺尖絲錐、擠壓絲錐，其性能各有所長。　　直槽絲錐通用性*強，通孔或不通孔、有色金屬或黑色金屬均可加工，價格也*便宜。但是針對性也較差，什么都可做，什么都不是做得*好。螺旋槽絲錐比較適合加工不通孔螺紋，加工時切屑向后排出。由于螺旋角的緣故，絲錐實際切削前角會隨螺旋角增大而加大。　　經驗告訴我們：加工黑色金屬的，螺旋角選的小一點，一般在30度左右，保證螺旋齒的強度。加工有色金屬的，螺旋角選的大一點，可在45度左右，切削鋒利一些。 螺尖絲錐加工螺紋時切屑向前排出。它的芯部尺寸設計比較大，強度較好，可承受較大的切削力。加工有色金屬、不銹鋼、黑色金屬效果都很好，通孔螺紋應優先采用螺尖絲錐。 擠壓絲錐比較適合加工有色金屬，與上述切削絲錐工作原理不同，它是對金屬進行擠壓，使之塑形變形，形成內螺紋的。擠壓成形的內螺紋金屬纖維是連續的，抗拉，抗剪強度教高，加工的表面粗糙度也教好，不過擠壓絲錐底孔要求較高：過大，基礎金屬量少，造成內螺紋小徑過大， 強度不夠。過小，封閉擠壓的金屬無處可去，造成絲錐折斷。計算式為：底孔直徑=內螺紋公稱直徑-0.5螺距。

編輯本段分類

　　絲錐根據其形狀分為：直槽絲錐、螺旋槽絲錐、內容屑絲錐、螺尖絲錐、擠壓絲錐，其性能各有所長。

直槽絲錐

　　它通用性*強，通孔或不通孔、有色金屬或黑色金屬均可加工，價格也*便宜。但是針對性也較差，什么都可做，什么都不是做得*好。切削錐部分可以有2、4、6牙，短錐用于不通孔，長錐用于通孔。只要底孔足夠深，就應盡量選用切削錐長一些的，這樣分擔切削負荷的齒多一些，使用壽命也長一些。

螺旋槽絲錐

　　比較適合加工不通孔螺紋，加工時切屑向后排出。由于螺旋角的緣故，絲錐實際切削前角會隨螺旋角增大而加大。經驗告訴我們：加工黑色金屬的，螺旋角選的小一點，一般在30度左右，保證螺旋齒的強度。加工有色金屬的，螺旋角選的大一點，可在45度左右，切削鋒利一些。

內容屑絲錐

　　內容屑絲錐是德國NORIS公司的**產品。其顯著特點是在頭部開一個足夠大的容屑槽，采用特殊的設計以達到較高的加工質量。尤其在大螺紋加工方面優勢顯著。廣泛應用在風力發電、汽輪機、造船、礦山石油等行業。　　我國于“七五”期間開始從西德NORIS公司引進內容屑絲錐M56~M90。在哈爾濱汽輪機廠、上海造船廠、大連造船廠、陜西柴油機廠等國有大型企業應用效果優良，取得良好的經濟效益。

螺尖絲錐

　　加工螺紋時切屑向前排出。它的芯部尺寸設計比較大，強度較好，可承受較大的切削力。加工有色金屬、不銹鋼、黑色金屬效果都很好，通孔螺紋應優先采用螺尖絲錐。

擠壓絲錐

　　比較適合加工有色金屬，與上述切削絲錐工作原理不同，它是對金屬進行擠壓，使之塑形變形，形成內螺紋的。擠壓成形的內螺紋金屬纖維是連續的，抗拉，抗剪強度教高，加工的表面粗糙度也教好，不過擠壓絲錐底孔要求較高：過大，基礎金屬量少，造成內螺紋小徑過大， 強度不夠。過小，封閉擠壓的金屬無處可去，造成絲錐折斷。計算式為：底孔直徑=內螺紋公稱直徑-0.5螺距。　　根據使用方法，常分為手用絲錐、機用絲錐、螺母絲錐（用于在螺母加工機床上切制螺紋）、板牙絲錐（用于切制和校正板牙螺紋）、管螺紋絲錐和錐形螺紋絲錐。

機用和手用絲錐

　　是切制普通螺紋的標準絲錐。中國習慣上把制造精度較高的高速鋼磨牙絲錐稱為機用絲錐，把碳素工具鋼或合金工具鋼的滾牙（或切牙）絲錐稱為手用絲錐，實際上兩者的結構和工作原理基本相同。通常，絲錐由工作部分和柄部構成。工作部分又分切削部分和校準部分，前者磨有切削錐，擔負切削工作，后者用以校準螺紋的尺寸和形狀。

編輯本段日常維護

　　1、攻絲時端面孔口要倒角；絲錐要與工件的孔同軸；攻絲開始時應施加軸向壓力，使絲錐切入，切入幾圈之后就不再需要施加軸向力。　　2、當絲錐校準部分進人螺孔后，每正轉半圈到一圈就要退回1/4，1/2圈，使切屑碎斷后再往下攻；攻下通孔時，要經常退出絲錐進行排屑。　　3、在鋼類工件上攻絲時要加切削液在鑄鐵工件上攻絲時，可加少許煤油；用了頭攻后，再用二攻、三攻時，必須將絲錐旋入螺孔。　　4、套絲時工件端部要倒角，扳牙端面應與工件軸線垂直；套絲開始時要施加軸向壓力，轉動壓力相應的要大一些；當扳牙在工件上切出螺紋時，就不要再加壓力。　　5、套絲時為使切屑碎斷，排出及時，應經常的反轉扳牙。　　6、工件應牢固地固定在夾、卡具上；當絲錐折斷時，不要用手去觸摸折掉處，用夾鏨或樣沖剔出，斷絲時必須要戴好防護鏡。

編輯本段情況處理

絲錐折斷

　　絲錐螺紋底孔加工時，底孔直徑偏小，排屑不好造成切屑堵塞；攻盲孔絲錐螺紋時，鉆孔的深度不夠；攻絲錐螺紋的速度太高過快；攻絲錐螺紋用的絲錐與絲錐螺紋底孔直徑不同軸；絲錐刃磨參數的選擇不合適；被加工件硬度不穩定；絲錐使用時間過長，過度磨損。　　正確地選擇絲錐螺紋底孔的直徑；刃磨刃傾角或選用螺旋槽絲錐；鉆底孔的深度要達到規定的標準；適當降低切削速度，按標準選取；攻絲錐螺紋時校正絲錐與底孔，保證其同軸度符合要求，并且選用浮動攻絲錐螺紋夾頭；增大絲錐前角，縮短切削錐長度；保證工件硬度符合要求，選用保險夾頭；發現絲錐磨損應及時更換。

絲錐崩齒

　　絲錐前角選擇過大；絲錐每齒切削厚度太大；絲錐的淬火硬度過高；絲錐磨損嚴重。　　適當減小絲錐前角；適當增加切削錐的長度；降低硬度并及時更換絲錐。

絲錐磨損過快

　　攻絲錐螺紋時速度過高；絲錐刃磨參數選擇不合適；切削液選擇不當，使用不充分；工件的材料硬度過高；絲錐刃磨時，產生**現象。　　適當降低切削速度；減小絲錐前角，加長切削錐的長度；選用潤滑性好的切削液；對被加工工件進行適當的熱處理；正確的刃磨絲錐。

絲錐螺紋中徑過大

　　絲錐的中徑精度等級選擇不當；切削液選擇不合理；攻絲錐螺紋的速度過高；絲錐與工件絲錐螺紋底孔同軸度差；絲錐刃磨參數選擇不合適；刃磨絲錐產生毛刺；絲錐切削錐長度過短。　　選擇合適精度等級的絲錐中徑；選擇適宜的切削液并適當降低切削速度；攻絲錐螺紋時校正絲錐和絲錐螺紋底孔同軸度；采用浮動夾頭；適當減小前角與切削錐后角；消除刃磨絲錐產生的毛刺，并適當增加切削錐長度。

絲錐螺紋中徑過小

　　絲錐的中徑精度等級選擇不當；絲錐刃磨參數不合適；絲錐磨損；切削液選擇不合適。選擇適宜精度等級的絲錐中徑；適當加大絲錐前角和切削錐度；更換磨損過大的絲錐；選用潤滑性好的切削液。

絲錐螺紋表面粗糙度大

　　絲錐刃磨參數不合適；工件的材料硬度過低；絲錐刃磨質量差、切削液選擇不當；攻絲錐螺紋的削速度太高；絲錐磨損大。　　適當加大絲錐前角，減小切削錐度；進行熱處理，適當提高工件硬度；保證絲錐前刀面有較低的表面粗糙度值；選擇潤滑性好的切削液；適當降低切削速度；更換已磨損的絲錐。

編輯本段攻絲時注意事項

　　（1）工件上螺紋底孔的孔口要倒角，通孔螺紋兩端都倒角。　　（2）工件夾位置要正確，盡量使螺紋孔中心線置于水平或豎直位置，使攻絲容易判斷絲錐軸線是否垂直于工件的平面。　　（3）在攻絲開始時，要盡量把絲錐放正，然后對絲錐加壓力并轉動絞手，當切入1-2圈時，仔細檢查和校正絲錐的位置。一般切入3-4圈螺紋時，絲錐位置應正確無誤。以后，只須轉動絞手，而不應再對絲錐加壓力，否則螺紋牙形將被損壞。　　（4）攻絲時，每扳轉絞手1/2-1圈，就應倒轉約1/2圈，使切屑碎斷后容易排出，并可減少切削刃因粘屑而使絲錐軋住現象。　　（5）攻不通的螺孔時，要經常退出絲錐，排除孔中的切屑。　　（6）攻塑性材料的螺孔時，要加潤滑冷卻液。對于鋼料，一般用機油或濃度較大的乳化液要求較高的可用菜油或二硫化鉬等。對于不銹鋼，可用30號機油或硫化油。　　（7）攻絲過程中換用后一支絲錐時，要用手先旋入已攻出的螺紋中，至不能再旋進時，然后用絞手扳轉。在末錐攻完退出時，也要避免快速轉動絞手，*好用手旋出，以保證已攻好的螺紋質量不受影響。　　（8）機攻時，絲錐與螺孔要保持同軸性。　　（9）機攻時，絲錐的校準部分不能全部出頭，否則在反車退出絲錐時會產生亂牙。

編輯本段絲錐表面處理技術-氧化處理

　　氧化處理就是把高速鋼絲維放入500-550℃的水蒸氣中，使其表面形成Fe3O4被膜的一種表面處理方法。氧化處理法也叫高壓蒸氣處理法。　　鐵的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4三種，其中FeO只能在570℃以上才能生成，所以它在高速鋼絲錐的表面處理層中不存在，絲錐表層中有Fe3O4（黑鐵）和Fe2O3（紅鐵）兩種，而后者對絲錐的切削性沒有益處，經過高質量地表面處理后，絲錐的處理層為Fe3O4被膜，裝面美觀，呈藍黑色，表層厚度為1-3um。　　1.氧化特點　　氧化處理之所以能提高絲錐的性能是因為表面層為多孔質，對冷卻液吸附性好，能起到減小磨擦的作用。同時，能防止絲錐與被切削材料間的粘結。此外還除去了制作絲錐時殘留在其表面的磨削應力。　　但需注意的是，氧化處理所生成的被膜并不能提高絲錐表面層的硬度，即，被膜本身并沒有耐磨性。　　2.適用范圍　　經氧化處理的絲錐對不銹鋼、鑄鋼、碳素鋼、鎳鋼、鉻鋼等易產生粘結的被切削材料效果很好，幾乎可適用于所有鋼件的加工。　　但應注意的是氧化處理對鋁合金，壓鑄鋁合金，黃銅等非金屬類材料并沒有特別好的效果，甚至有可能降低絲錐的切削性能。　　氧化處理廣泛用于各種類型的絲錐（請參看NORIS絲錐介紹）。攻絲機絲錐　　3.切削性能　　當用刃傾角絲錐加工易產生粘結的不銹鋼（奧氏體系）工件時，氧化處理能提高的絲錐壽命10倍以上。這點從NORIS通用絲錐加工碳素鋼的實驗例中也可看出，氧化處理顯著地提高了絲錐壽命。