丝锥是切削内螺纹并能直接得到螺纹尺寸的一种螺纹加工刀具,根据几何形状又可分为直槽丝锥、刃倾角丝锥和螺旋槽丝锥,直槽丝锥机构如图2所示。丝锥攻丝过程属于半封闭式多刃薄切削。与车削、铣削工艺相比,工作条件恶劣。在螺纹底孔内切削出的螺纹,是由丝锥各切削刃瓣上各切削牙逐层切削而成,丝锥或工件旋转一周后,每个切削刃均前进一个螺距距离,并分别从工件上去除一层金属。攻丝时,作用在丝锥各切削刃上的切削力可分解为径向力、切向力和轴向力,其中径向力主要由切削抗力产生,切向力决定攻丝扭矩的大小,其余两个力则影响攻丝的切削过程。攻丝扭矩由切削扭矩、摩擦扭矩组成。切削扭矩由切削力形成,与工件材料、刀具材料、刀具几何参数及切削工艺参数有关;摩擦扭矩则受工件材质、刀具与工件接触面积及切削抗力的影响。 根据其形状分为直槽丝锥,螺旋槽丝锥和螺尖丝锥。珠海高钴机用丝锥
单位面积上切削力大,刀具易磨损切削钛合金时,由于其塑性低、硬度高,使剪切角增大,切屑与前刀面接触的时间极短,单位面积上的切削力增大,很容易造成崩刃;同时由于钛合金的弹性模量小,弹性变形大,接近后刀面处的工件表面回弹量大,所以已加工表面与后刀面的接触面积进一步加大,导致刀具磨损严重,影响零件精度。③冷硬现象严重由于钛合金化学活性大,在高的切削温度下很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中塑性变形也很容易造成表面硬化,冷硬现象进一步加剧了刀具的磨损。河南丝锥先端螺旋槽型,有利于排屑相对于直槽型更耐用以及适合通孔,缺点是先端无效丝太长。
挤压丝锥主要加工特点有:①由于螺纹被挤压,攻丝过程扭矩大,使被加工螺纹产生加工硬化,从而提高了螺纹强度;②攻丝过程不会产生切屑,避免了由于堵屑造成丝锥断裂;③加工的内螺纹孔精度高;④适合加工有色金属、合金及有良好塑性、韧性的材料,使用寿命长等。相对于切削丝锥而言,挤压丝锥由于加工原理不同,在攻丝过程中易产生较大扭矩,导致切削负载较重。容易造成被加工螺纹孔粗糙度差、丝锥粘屑、磨损严重和断裂等一系列问题,严重影响使用寿命。为改善并有效解决上述问题,提高挤压丝锥的使用寿命尤为必要。
丝锥的选用首先要根据工件螺纹的公称直径和螺距选择相应的丝锥,两者必 须一致。其次,再根据通孔或盲孔选择丝锥的槽形,有直槽丝锥、刃倾角丝锥、螺 旋槽丝锥、挤压丝锥之分。丝锥一般都做成直槽,较为通用,通孔、盲孔都可用,且直槽丝锥的刚性较好,攻丝时螺距的变形较小。刃倾角丝锥用于加工通孔,是在直槽丝锥的切削部分修磨出负的刃倾角,使切屑朝前方排出,排屑顺畅。丝锥校正部分的槽可以稍浅增加丝锥的强度。另一方面,又因为切削部分较锋利减小了攻丝的扭矩使用更可靠。为进一步增加刃倾角丝锥的强度提高切削效率甚至可把校准部分做成无槽的称无槽丝锥但切削液不易进入切削区使摩擦增加。螺旋槽丝锥用于盲孔的攻丝排屑效果好切削较轻快。对于高的强度的工件材料,丝锥的前角和下凹量通常较小,增加切削刃强度。
浮动刀柄,一般有分为两种结构:1、轴向浮动刀柄:根据加工范围,轴向浮动范围从压缩5~,拉伸从7~。对一些浮动刀柄的检测,能够产生°以上的角向浮动。2、径向浮动刀柄:这是一种通常用于多轴机床和自动传输线的刀柄;根据加工直径范围的不同,有分为径向浮动值从。但这种刀柄没有轴向浮动功能。浮动刀柄高速时会有震动问题,不能使用高的加工参数;浮动刀柄压缩量,会制约螺纹加工的深度精度的稳定性,对高精度孔深的螺纹要慎重考虑使用。适用的条件有5种:1、主轴回转精度良好,但Z轴移动有微量的偏差;2、Z轴移动精度良好,但主轴回转精度有误差;3、主轴回转和Z轴移动同步功能都有误差;4、工件-夹具系统在加工中有微量的变化偏差(包括①、旋转又分为工件的旋转和四轴的旋转精度;②、工件的X、Y轴少量松动;③、工件弹性变形);5、以上问题的综合。 丝锥攻丝过程属于半封闭式多刃薄切削。河南直槽机用丝锥机用
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。珠海高钴机用丝锥
锥的材料1)工具钢:多用于手用切牙丝锥,目前已经不常见。2)不含钴高速钢:目前大范围用作丝锥材料,如M2(W6Mo5Cr4V2,6542),M3等,标记代号为HSS。3)含钴高速钢:目前大范围用作丝锥材料,如M35,M42等,标记代号为HSS-E。4)粉末冶金高速钢:用作高性能丝锥材料,性能较上两者大幅提升,各家厂家的命名方式也各有不同,标记代号为HSS-E-PM。5)硬质合金材料:通常选用超细颗粒,韧性好的牌号,主要用于制造直槽丝锥加工短屑材料,如灰铸铁,高硅铝等。丝锥对材料的依赖性很大,选用好的材料可以进一步优化丝锥的结构参数,使之适用于高效,更苛刻的工况,同时兼备更高的寿命。目前大的丝锥制造商都有自己的材料厂或者材料配方,同时由于钴资源及价格的问题,新的不含钴高性能高速钢也已经问世。 珠海高钴机用丝锥