絲錐及攻絲技術的新發展
攻絲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、選擇什么樣的刀具及機床、選用多高的切削速度、進給量等。
此外，對于強韌的加工材料，要選用螺紋長度較短的螺旋槽絲錐，以減小切削時的扭矩。對于有彈性記憶的材料(With elastic memory)，例如鈦，要求刀具帶有較大的倒錐，從絲錐前部到柄部，逐步減小由于材料“反彈”造成的摩擦。 在優化攻絲加工條件時，絲錐生產廠家也考慮了刀具以外的其它因素。Emuge公司技術部經理Alan Shepherd說，高性能絲錐可使切削速度大大提高，在鑄鐵材料上攻絲可從以前的35～50sfm提高到250sfm。然而，這樣的切削速度只有在特定的絲錐和具有特殊性能的機床上才能達到。他說：“最高加工速度有時受到機床性能限制。對于較小的絲錐，主軸速度要想達到理想速度［rpm=(sfm×3.8)/絲錐直徑］，可能已經超過了主軸最高轉速。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。”
上述絲錐的幾何形狀，再配以特殊的涂層表面(如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 像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，用硬質合金絲錐攻絲，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。 Allen Benjamin公司總經理Amy Haywood說，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，絲錐換刀時間的減少明顯是個重要因素，而硬質合金絲錐的長壽命將使換刀時間最小化。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。他還說，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。該公司生產的PRX系列絲錐，在一定條件下，可在鎳銘鐵合金Inconel 718上連續攻絲200個螺孔以上，而以前必須重磨才能達到。 Regal Cutting Tool公司國際銷售部經理Gene Delett說，硬質合金絲錐是該公司市場增長最快的產品之一。他說：“新的細顆粒硬質合金絲錐也適合于某些一般加工，切削速度可提高5～6倍，刀具壽命提高100倍。其價格當然比高速鋼絲錐貴很多倍，可使用的收益要比支出大得多，特別適合于汽車工業的大量生產。”但應注意的是，使用硬質合金絲錐時，需要用剛性攻絲方式(即不用浮動攻絲夾頭和扭轉保護機構，工件螺距由機床CNC系統控制絲錐轉速、進給量，剛性地保證——譯者)。 也有一些針對某種加工材料研制的絲錐，在另外一些材料上攻絲，也取得了良好的加工效果。如將原本用于在鎳合金上攻絲的絲錐(一種優質鋼制成的，帶有適當后角，螺紋長度很短的絲錐)，用來加工硬度為HRC38的4340鋼，效果也很好。 Mskinis說，盡管絲錐在不斷發展，但他們了解到，很多用戶對提高切削速度并不感興趣，他們所關心的是通常攻絲時出現的絲錐崩刃、螺孔擴大、排屑等問題。 絲錐與切削用量的選擇 首先，攻絲前應搞清楚五個問題：(1)被加工工件是什么材料?(2)工件材料強度如何?(3)所加工螺孔是通孔還是盲孔?(4)螺孔有多深(或工件厚度是多少?)(5)要加工的螺孔類別與尺寸怎樣。 根據上述內容來選擇絲錐。有很多方法可以找到加工各種工件材料所需的絲錐，如參考樣本及選擇圖表。Prototyp公司開發了一種計算機切削服務(CCS)程序的CD-ROM，其上有攻絲數據庫，能幫助用戶選擇絲錐、攻絲切削用量，最終經濟、高效地完成在特殊材料上的攻絲。改變螺紋的加工工藝，如螺紋銑削和滾壓成形的有關內容也包括在CCS程序中。它能給用戶一個清晰的概念：即用什么方法加工一個螺孔，費用是多少。可以說這個程序是經濟、高效攻絲的新起點。 下一頁：如何選用合適的絲錐 |
