丝攻的选用以及加工经验分享.doc

丝攻是加工螺纹的常用刃具，特别是在自动车床上加工螺纹，都是通过丝攻来实现的，正确选择丝攻，可保证自动车床加工螺纹的质量，保证自动车床加工过程的顺利进行。在自动车床加工螺纹，对不同的材料，采用不同的加工方法，选用不同的丝攻。加工黄铜时，一般采用挤压丝攻为佳。黄铜材料性较软，塑性好，切削较为轻松，特别是H59铜，切屑均为细碎的，攻牙时切削力并不是太大，采用挤压丝攻更利于切削加工。挤压丝攻，是一种无排屑槽的丝攻，其原理是采用塑性成型方式，通过丝攻在孔内挤压，使被切削材料隆起而形成螺纹。不会产生切屑，也不会因切屑阻塞等问题而损害螺纹或丝攻，因此最适合于具有可塑性材料的加工。自动车床所用挤压丝攻，一般选用平头丝攻。通孔螺纹在加工时，在切断处只有两毫米左右的切断余量，平头丝攻前端无效切削部分很少，不会影响到切断余量。加工不通孔螺纹时，平头丝攻前端还有几牙无效切削部分，必须把无效切削部分磨掉，才能加工好盲孔螺纹。只有加工深孔螺纹时，可采用尖头丝攻。挤压丝攻有多种精度，须根据不同的螺纹精度，选择相对应的底孔尺寸，才能做出体符合图纸要求精度的螺纹。黄铜件加工M8以上的大螺纹，应该选用切屑丝攻。因为螺纹较大，排屑不成问题，可以采用直槽切削丝攻。加工钢件等韧性材料时，可根据材料的性质和排屑要求来选择丝攻。韧性材料的切屑一般为连续的长屑，加工螺纹时，不利于排屑。在M5或以下的小螺纹可采用不用排屑的挤压丝攻，而在M6以上的螺纹加工，采用螺旋丝攻为佳。螺旋丝攻也是一种切削丝攻，其排屑槽成螺旋型状，螺旋丝攻在攻牙时，利用螺旋槽的旋转上升作用，能够轻易地把铁屑排出孔外，提高丝攻的使用寿命，保证螺纹的加工不受影响，特别适用于不通孔螺纹的加工。合理地选用丝攻，能保证丝攻的使用寿命，这对于自动车床加工来说，延长了丝攻使用时间，就减少了停机时间，减少了刀具的成本，这对于提高自动车床加工效率是一个重要的环节。 常用金属材料每千件重量计算公式园钢重量(公斤)=0.00617*直径*直径*长度方钢重量(公斤)=0.00785*边宽*边宽*长度六角重量(公斤)=0.068*对边宽*对边宽*长度八角钢重量(公斤)=0.0065*对边宽*对*边宽*长度螺纹度钢重量(公斤)=0.00617*计算直径*计算直径*长度角钢重量(公斤)=0.00785*(边宽+边宽-边厚)*边厚*长度扁钢重量(公斤)=0.00785*厚度*边宽*长度钢管重量(公斤)=0.02466*壁厚*(外径-壁厚)*长度钢板重量(公斤)=7.85*厚度*面积园紫铜棒重量(公斤)=0.00698*直径*直径*长度园黄铜棒重量(公斤)=0.00668*直径*直径*长度园铝棒重量(公斤)=0.002*直径*直径*长度方紫铜棒重量(公斤)=0.0089*边宽*边宽*长度方黄铜重量(公斤)=0.0085*边宽*边宽*长度方铝棒重量(公斤)=0.0028*边宽*边宽*长度六角紫棒铜重量(公斤)=0.0077*对边宽*对边宽*长度六角黄铜棒重量(公斤)=0.00736*边宽*对边宽*长度六角铝棒重量(公斤)=0.00242*对边宽*对边宽*长度紫铜板重量(公斤)=0.0089*厚*宽*长度黄铜板重量(公斤)=0.0085*厚*宽*长度铝板重量(公斤)=0.00171*厚*宽*长度园紫铜管重量(公斤)=0.028*壁厚*(外径-壁厚)*长度园黄铜管重量(公斤)=0.0267*壁厚*(外径-壁厚)*长度园铝管重量(公斤)=0.00897*壁厚*(外径-壁厚)*长度注:公式中长度单位为米,面积单位为平方米,其余单位为毫米.一.螺纹种类:A:三角螺纹(60度):结合/锁紧B:管用三角螺纹(55度):结合/锁紧C:梯形螺纹(30or29度):动力传动D:方螺纹(90度):动力传动二.常用螺丝种类:A:MachineScrew:机械螺丝B:TappingScrew:自攻螺丝(分使用于金属与使用于塑料二种)B-1:SheetMetalTappingScrew.(铁板牙自攻螺丝)B-2:PlasticTappingScrew.(塑料用,自攻螺丝)C:WoodenScrew:木工螺丝D:DrywallScrew:水泥墙螺丝三.常见螺丝材质:a.LowCarbonSteel:低碳钢b.SS-304:StainlessSteel304c.SS-302:StainlessSteel302:结构韧性较好d.Aluminum5052:铝合金5052d.Brass:黄铜e.Bronze:青铜f.UNSC11000Copper:锑铜四.常见螺丝规格与标示:A:公制螺丝B:美规螺丝C:英制螺丝A:公制机械螺丝:MetricEx:M3x6PPB:M3机械螺丝,6mm长,十字,圆扁头,镀黑.FinishCode:外观处理规格HeadCode:头部外型ThreadCode螺丝型号DriveCode:头部剖沟,特征型号LengthCode:螺丝长度(mm)A-1:ThreadCode:螺丝型号公制螺丝直接以螺丝外径标示螺丝型号,如M3即螺丝外径为3.00mm.;M4即螺丝外径为4.00mm.MetricThreadSizexPitch:Note:公制螺丝于螺丝型号后方,有时会注明螺丝牙距.如M3x0.5,M4x0.70,M5x0.8,M6x1.但因为标准规范,通常不提.A-2:LengthCode:螺丝长度:公制螺丝,直接标示螺丝长度,单位为mm.螺丝之总长度标示,只计算头部以下之长度,不含头部高度.但平头螺丝例外,其螺丝之总长度标示含头部高度.A-3:DriveCode/头部剖沟,特征.一般常用规格如下:a.Slotted:一字(Minus)b.Phillips:十字(Plus)c.Phil-Slot:一字/十字d.HexScoket:内六角e.OneWay:单向(只可锁入,不可退出)A-4:HeadCode/头部外型.一般常用规格如下:a.Flat:平头(锁入后,顶部与工作件齐平)b.Oval:色拉头c.Round:圆头d.Pan:圆扁头e.Truss:大圆扁头f.Hex:六角头.A-5:FinishCode/外观处理.一般常用规格如下:a.Z:Zine-Plated:镀锌b.Ni:Ni-Plated:镀镍c.Tin-Plated:镀锡d.ZinePlated/GreenIridite:镀锌绿膜处理.e.RadiantPlated:镀五彩f.Passivate:抗氧化处理.g.AlodialFinish:无外观处理公制自攻螺丝:于品名后方直接标示TappingType.Ex:M3x6PPB,TappingType:M3自攻螺丝,6mm长,十字,圆扁头,镀黑.一般以产品别或标示,再判断为SheetMetal或塑料部品使用.B:美规螺丝.a.一般以番号标示,如#2-56,#4-40,#6-32,#8-32,#10-24etc.b.或以英制外径表示,如0.086-56,0.112-40,0.138-32,0.164-32,0.190-24etc.Ex:6328PPB:FinishCode:外观处理规格HeadCode:头部外型DriveCode:头部剖沟,特征型号LengthCode:螺丝长度ThreadCode:螺丝型号B-1:ThreadCode:螺丝型号一般常用规格如下:a.#2-56(0.086-56):2番56牙b#4-40(0.112-40):4番40牙c.#6-32(0.138-32):6番32牙d.#8-32(0.164-32):8番32牙e.#10-24(0.190-24):10番24牙*牙为每吋之牙数.*B-2:LengthCode:螺丝长度美规螺丝长度须经换算,才是公制mm尺寸.换算公式:(LengthCode/32)x25.40=公制长度mmB-3,B-4,B-5:标示方式与公制相同.C:英制螺丝:C-1:ThreadCode:标示皆将分母为8,再直接称分子之番号.Ex:1/8x0.50PPB:1分牙螺丝x0.50”长,PPBEx:5/16x0.50PPB=2.5/8x0.50-PPB:2分半牙螺丝x0.50”长,PPBEx:5/32x0.50PPB=1.25/8x0.50-PPB:1分2厘半螺丝x0.50”长,PPBEx:1/4x0.50-PPB=2/8x0.50-PPB:2分牙螺丝x0.50”长,PPB注:有时会标示粗牙或细牙.UNF:细牙:电子业较常用.UNC:粗牙:重机械结构较常用.Ex:3/8x0.50,UNFPPB:3分细牙螺丝x0.50”长,PPB.C-2:LengthCode:为英吋标示,须乘以25.40换算为mm内螺纹（螺母）切削的方法，虽然一般多使用车床切制或用螺丝攻牙，但直径小及多量生产等情形时几乎都是以螺丝攻牙。攻牙作业多数的情形是在接近最后加工程序，所以一旦发生丝攻折断锣孔扩大或缩小，牙崩裂等困难，就会造成许多不良产品蒙受诸多损害。近年机械游乐自动及高速化的进步，攻牙机也使用装置有导口进刀机械的优秀机械了。另一方面被切削的材料越来越有难以切削的倾向，切削条件也以单攻为通常，已更形严格了。攻牙是先以钻头钻妥的下孔径攻出螺纹，是在非常狭窄空间进行切削并将切屑排出。切屑的流动状况因被切削的材料而异，所以使用按用途而发展成功的螺丝攻为合乎理想。兹按以下顺序就螺丝纹的特性、其正确使用法、及发生时的对策等于以说明。1.1、螺丝攻各部的名称（图一）1.2、螺丝攻的种类螺丝攻因使用的目的而有种种形状，JIS规格上就规定有手绞丝攻、螺帽丝攻、管用丝攻等等。主要的形状、构造分类者有如表1：13、螺丝攻的材质高速度工具钢已由向来所用钨（W）系转用到韧性高的钼（MO）系了，富予钢性的M7高钼高速度工具钢已成了现在代表性的丝攻用钢料。含钼高速度工具钢结晶细致富予韧性的特性，对热处理温度敏感，容易脱碳，对此必要有高度热处理技术。况且被削材料的高度硬化，攻牙作业又要求高度效率的原故，丝攻材料应配合各个条件需要，有高温度强度必要的情形时选定含(CO)高速度工具钢，或于特别需要耐磨性的情形时选定高钒(V)高速度工具钢。1.4、螺丝攻的精度1.4.1振幅柄部与螺纹部偏心的许容差，JIS规格规定如表5。此偏心一大，切削时则需份外力量，内螺纹会扩大也易使丝攻折断或其刃部缺损，选用偏心精度高的丝攻至为重要。1.4.2、吃入部攻的切削作用靠吃入部而行，刃部锋利、耐久性，对内螺纹的精度及加工面光度的影响很大。使用之际吃入部长度的选定至为重要。一般透通的孔或不透孔但其螺孔底有足够宽裕的情形时。以吃入部长者之性能较佳。攻牙达孔底的情形时应使用组成丝攻或使用第三攻丝攻。图4所示为JIS规格的等径手绞丝攻的吃入部长度，表6所载是按丝攻的种类表示出其标准吃入部长度及吃入部的锥度。1.4.3、槽部螺丝攻也如各种切削工具一样有过于其所削材料的切削角。普通切削角大者锋利度好，其加工面也改善，但刃锋损坏快，被削成的内螺纹的精度也易变得不稳定。因此对不常于损坏刀锋的软材料，则注重在对被削材料的锋利度上使切削角加大。但对硬材料则为防止刃锋损坏而使切削角小（表7）螺丝攻的槽形状，有球面切削角（Hookangle）或平面切削角（Rakeangle），应以此作切削角选定。球面切削角在使锋利度良好而平面切削角主要在改善刃锋的强度。为此原则上对软材以球面切削角为佳而对硬材则以平面切削角为佳。1.4.4、螺纹离隙螺丝攻的螺纹部在攻牙时虽有导引作作用（螺丝攻的自行前进作用），但因切削性差的材料或丝攻外径大，丝攻与切削中的内螺纹之间的摩察阻力上是构成丝攻的融着使内螺纹加工面不良的原因。为此螺纹刃锋口起向刃背约有一个个离隙，此称为螺纹离隙。螺纹离隙种有三种方法，因切削材料之不同及丝直径之大小而分别使用。而且丝攻的吃入部向柄部施有推拔（Backtaper）1.5、螺丝攻的表面处理螺丝攻的切削性能虽受到起形状、钢种、热处理等的左右，但表面处理当改善性能的手段用也有效。茈将其代表性者分述如下：1.5.1、氧化（Homo）处理此对容易产生融着的软粘材料作深孔螺纹加工有效。氧化（Homo）处理是将工具于500550oC的水蒸汽中加热3060分钟，使工具表面上生成Fe304层，此是一种氧化处理法，其氧化皮膜的厚度13范围。此皮膜因是多孔质的原故，能保持住切削油减少摩擦热，有防止丝攻表面融着的效果。对难切削材、高抗拉力钢、不锈钢、铸铁等，丝攻容易发生磨损的甚有效果。依OSG独家开发的氮化法处理其表面润滑耐欠损性。切削技术基础之丝攻篇 1.攻牙条件 攻牙在切削加工之中最难以切削机构解析的一种作业，攻牙条件之多，综合起来也难以解决问题的情形仍多。因此以先对攻牙作业的复杂条件、方法以及与工具品质的开连等作一般理解后，选定丝攻为妥。表8所示是攻牙条件的因素。11 被切削材 攻牙作业上，切削材料的性质对其所用工具寿命、切出的内螺纹精度，及加工面光度等大有影响。就切削角一项而言，同时是16程度而铜合金（黄铜、青铜）时却是3程度的适当规定都有颇大差异。切削角以外，如有效径、硬度或表面处理等都加以考虑，对丝攻的性能也会有改善的可能。表9所是代表性的切削材质。 切削材质 切削材料性 质螺丝攻应考虑的问题低碳钢o质软，易起不良加工面或融着o切削角加大o氧化（Homo）处理有效铸铜中高碳钢o工具磨耗大o硬度加高锰钢、工具钢不锈钢o融着性大。o加工硬化性大o硬度加高o切屑强韧而连续。铸铁o工具磨耗大 o扩大量小o为防止磨耗减少切削角，施于氮化处理o切屑成粉状o加大尺寸铝o质软、展延性大 o易其不良加工面o加大切削角 o减薄刃厚o切屑堆积堵塞o无槽丝攻有效铝合金o类似铸铁情形，且易起不良加工面o加大切削角 o用加大尺寸o无槽丝攻有效铜o质软、展延性大 o切屑连续o加大切削角 o用蜗槽丝攻o扩大量小o加大尺寸 o无槽丝攻有效铜合金o易起不良加工面（振波）o减少切削角 o加大尺寸o扩大量小o无槽丝攻对黄铜有效热硬化性树脂o工具磨耗大 o扩大量小（收缩）o减少切削角 o加大尺寸o切屑成粉状o氮化处理12 下孔径 攻牙作业的难易虽然受到下孔径大小所左右。下孔径只要在内螺纹内径公差范围内，不论采取多少，对螺丝的强度无大差，所以在允许限度内书可采取大些。下孔径一小，切屑量则增加，切削扭力增大，容易招致丝攻的磨耗或折损事故。譬如连接率由80%增至100%，切削扭力则达2倍的实例也曾有过。 有关公制粗牙螺纹、公制细牙螺纹、英美统一粗牙螺纹及英美细牙螺纹在JIS B1004（螺纹下孔径）规格上有下孔径的规定。在下孔径选定上的一般注意事项有下述各点： a）下孔径的大小对丝攻寿命、作业效率、及削成内螺纹的精度均有影响，所以内螺纹内径在许容限度的尺寸内书可能加大。 b）软质材料及相配长度较短而且螺丝的扭力不足情形时，下孔径要小得使攻牙无困难程度。 c）配合长度长者及内螺纹强度较螺铨折断强度独强（调质高抗拉力钢、不锈钢等难削材）者，其下孔径须大。 因上述数点，以钻头钻下孔时，普通所钻得的孔较钻头外径大（在连接率方面约能减少67%），所以选用钻头对实际情形有充分考虑的必要。13 切削油及切削速度 切削油剂有润滑、冷却及抗融著的三种作用，此称为切削油的三要素。攻牙的情形进行著非常复杂的切削作用，所以必须给予充分切削油以利其作业。 至于切削速度，受到丝攻材质、种类、吃入的牙数、下孔形状、切削材料及切削油等使用条件所左右，故其选用更有充分注意的必要。表所示是标准切削速度与合滴切削油剂。 螺纹工具切削速度表 SKH螺丝攻标准切削速度切削油剂被 削 材切 削 速 度 （m/min）切 削 油 剂HTSFTPOT超硬丝攻无满丝攻低炭素钢CO.2%以下8138131525-813硫盐化系不水溶性中炭素钢CO.250.40%7127121015-710切削油高炭素钢c0.40%6969813-58攻牙油膏合 金 钢SCM7127121015-58植物性油调 质 钢HRC2545353546-不 锈 钢SUS4758813-510析出硬化型不锈钢17-4PH.17-7PH353546-工 具 钢SKD6969710-铸 钢SC6116111015-铸 铁FC1015-1020-乳化剂型水溶性切削油FCD71271210201020-不水溶性切削油铜Cu696117121020712不水溶性切削油黄铜.黄铜铸物Bs.BsC1015102015251525712（不活性型）青铜.青铜铸物PB.PBC61161110201020712乳化剂型铝 压 延 材AL102010201520-1020水溶性切削油铝合金铸物AC.ADC10151015152010201015矿油镁合金铸物MC71271210151020-植物性油热硬化性塑1020-1525水溶性切削油喷雾给油式空气冷却热可塑性塑1020101510201020-干式切削不锈钢材料攻丝的小技巧在不锈钢上攻丝比在普遍钢材上攻丝要困难得多。经常出现由于扭矩大，丝锥被“咬死”在螺孔中，崩齿或折断，螺纹表面不光华且沟纹，尺寸超差，乱扣和丝锥磨损严重等现象。因此，攻制不锈钢螺纹时应采取相应的技术措施加以解决。1、攻制不锈钢螺纹时，“胀牙”现象比较严重，丝锥容易“咬死”在孔中，所以螺纹底孔应适当加大。一般情况下，螺距为1mm以下的螺纹底孔直径等于公称直径减去螺距；螺距大于1mm时，螺纹底孔直径等于公称直径减去1.1倍螺距。2、选择合适的丝锥和合理的切削用量，是关系到攻丝质量的关键。丝锥材料，应选含钴或铝超硬高速钢；主偏角和螺距、丝锥把数有关，头锥r=57，二锥、三锥为r=1020；校准部分一般取34扣螺纹长度，并有0.050.1mm/100 mm的倒锥；容屑槽方向一般取=815，可以控制切屑流动方向，对于直槽丝锥，可以将丝锥前端改磨成螺旋形；丝锥的前角一般为p=1520，后角为812。3、可采用无槽丝锥对不锈钢攻丝。4、不锈钢攻丝时，应保证有足够的冷却润滑液。通常可选用硫化油1520CCl4；白铅油机油或其他矿物油；煤油稀释氯化石蜡等。5、在攻丝的过程中，万一丝锥折断，可将工件放在硝酸溶液中进行腐蚀，可以很快将高速钢丝锥腐蚀，而不报废工件。以上几点请大家在工作中多实践，也请多探讨好的办法！ 一、加工螺纹底孔应注意的事项（一）严格按照机械工人切削手册进行查表和计算，选择所需加工螺纹底孔的钻头或扩孔钻头。钻头的切削刃要锋利，刃带要光滑，不得有毛刺和磨损等，避免底孔刮伤或产生锥度等缺陷。（二） 钻孔时要选择适当的转速和进刀量，根据材料不同，选择合理的冷却润滑液，以防止产生过高的切削热能，而加厚冷硬层，给以后攻丝造成困难。（三）底径大于10mm时，最好先钻孔再扩孔，使底径达到所要的直径和粗糙度，底孔粗糙度应不小于3.2。可以避免造成弯曲和倾斜，而致使螺纹牙型不完整和歪斜。二、螺纹攻丝实例（一）对m8以下的小直径螺纹进行攻丝，一般都在排钻上加工，用一般的弹性夹头夹持住机用丝攻，在排床下面装置脚踏开关，攻削时手扶工件，钻床转速一般采用480860转/分，适当地加些菜油。在攻丝过程