絲錐是加工各種中、小尺寸内螺紋的刀具，它結構簡單，使用方便，既可手工操作，也可以在機床上工作，在生産中應用得非常廣泛。攻螺紋的相關知識有哪些呢？本文總結很全面。

什麼是攻螺紋

攻螺紋是用絲錐在工件的孔内部切削出内螺紋。

（1）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

• 絲錐形式

• 孔的尺寸

• 攻螺紋刀柄

• 切削液

• 孔深

（2）螺距：螺紋上相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。

（3）導程：同一螺旋線上相鄰兩牙對應點的軸向距離。用代号S表示。

（4）螺紋的公稱直徑：除管螺紋以通管的内徑（英寸單位）為公稱直徑外，其他螺紋的公稱直徑，均以螺紋的大徑為公稱直徑（公制單位）。

（5）螺紋中徑：中徑最為重要，因為它控制所有螺紋組裝的配合與強度。中徑在節線上，這一位置的齒寬與相鄰齒槽寬度一緻。

螺紋的命名

英制螺紋：英制螺紋是螺紋尺寸用英制标注，是美國、英國與加拿大根據統一的體系開發的。

公制螺紋 ：根據ISO（國際标準化組織）系統開發的，是全球公制螺紋的标準。

設計高性能攻螺紋加工

（1）完美應用

攻螺紋過程需要考慮的因素有：工件設計、絲錐設計、應用。其目标是降低切削力，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

1）對于形成長屑的較軟的粘性材料

• 絲錐結構簡單

• 前角和鈎形角度較大

• 後角和避空較大

• 自由切削

• 易于崩刃

• 絲錐整體較脆弱

• 容屑空間大

2）對于硬性材料

• 絲錐具有重載結構

• 前角和鈎形角度小

• 鏟背和後角小

• 切削壓力較高

• 刃口設計粗壯，減少崩刃

• 橫截面大

• 容屑空間有限

（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，才能提供适當的切削，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螺紋和絲錐的設計帶來一個最大的挑戰。

絲錐的形狀

（1）絲錐切削面的類型

①正确選用絲錐正向鈎形絲錐

②正确選用絲錐小的或負向鈎形角絲錐

（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， 絲錐切屑荷載隻能随着排屑槽數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）
  

• 可采用較高的攻螺紋速度

• 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

（5）絲錐公差

每個絲錐都有專用的中徑尺寸。

标有 H 或 D 公差的絲錐 ( 主要是美國的絲錐 )

• H/D 公差表示絲錐的螺紋尺寸。

• 字母表明絲錐的尺寸大于或高于基本中徑 (“H”=英制 , “D” =公制 )， 還是低于基本中徑 (“L”=英制 , "DU"= 公制 )。

• 實際絲錐尺寸數字與基本中徑有關，如：H2，D3，L1，或 DU2每個絲錐都有專用的中徑尺寸。

絲錐往往标有螺紋等級

• 通用 HP 絲錐系列。

• 标明絲錐是符合部件配合等級的正确尺寸。

• 3B級絲錐适用于 2B 級部件。

• 标有 “ X” 的絲錐等級表明其公差較大，用于精密絲錐，電鍍或熱處理部件，或用于接近（彈性記憶）的材料 。

電鍍的攻螺紋

• 對于内螺紋，您必須選擇較大公差等級的絲錐。

• 較大的中徑會使螺紋尺寸稍微大一些。

• 電鍍以後的增大量又會使螺紋尺寸回到規定值。

絲錐的切削處理

（1）孔的類型和切屑處理

（2）擠出切削，螺旋排屑槽絲錐

• 最适合用于盲孔和深孔加工。

• 推薦用于産生粘連切屑的材料。

• 非常适合用于斷續切削。

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。

• 可以具有多種切削錐形式。

– Taper (Form A)“A” – 初錐

– Plug (Forms B & D)“B/D” – 中錐

– (Form C) “C” – 半平底或修正平底

– (Form E) “E”– 平底

（5）擠壓絲錐

其加工特點是無論在通孔還是盲孔中都不産生切屑。

（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

絲錐的塗層

（1）塗層的優點

①表面處理

• 改進HSS絲錐的外觀

• 不會改變絲錐的尺寸

②絲錐壽命提高

• 耐磨性高

• 減少摩擦和功耗

• 減少崩刃和折斷

• 表面硬度少許提高

③提高螺孔的表面質量和尺寸精度

• 切削刃保持鋒利

• 具有潤滑作用

• 降低負荷和擦傷

• 積屑瘤最少

（2）什麼是積屑瘤？

工件材料熔焊或咬死在切屑刃上的積留物。

（3）傳統的表面處理

（4）薄膜塗層

攻螺紋加工的成功訣竅

（1）确定螺紋百分比

鑽頭鑽孔尺寸确定了螺紋底徑與螺紋高度的百分比，你使用的鑽頭直徑越大，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%，但是攻螺紋扭矩超過其兩倍。

（3）常見問題

①産生削頂的原因

• 手動攻螺紋

– 手動進給不協調，進給太快或太慢

• 機床攻螺紋

– 非同步攻螺紋循環編程不當

• 絲杠機床

– 絲杠磨損或絲杠調整螺母松動産生背隙

• 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産生背隙

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。

（6）CNC機床同步攻螺紋的優點

• 螺紋深度控制

• 孔到孔尺寸一緻

• 消除削頂

• 必要時可以複攻

（7）刀柄的選擇

• 用于非同步攻螺紋

– 具有固定攻螺紋循環的采用鑽進給的CNC機床

– 凸輪，齒輪，氣動，或液壓進給機構

• 用于同步攻螺紋

– 遇到尺寸過大/尺寸過小螺紋時

（8）刀柄維護

适當的刀柄維護可以确保加工高質量螺紋，和絲錐的使用壽命。

• 内部機構不應該有切屑和碎片

• 經常潤滑确保部件靈活移動，防止生鏽

• 經常測試刀柄，尤其是使用水溶性冷卻液時

故障排出

（1）螺紋過大

攻螺紋數控設置

在無剛性攻螺紋循環的數控機床攻螺紋時：

• 編程進給量至絲錐倒程的95%~98%

• 使用僅有伸長的刀柄或帶壓縮鎖定的伸縮刀柄

在具有剛性攻螺紋循環的CNC機床上攻螺紋時：

• 絲錐導程編程為進給量 100%

• 使用整體刀柄或同步刀柄

如果削頂使螺紋量規的止端通過 :

• 重新編程 ，遵照“非剛性”程序

• 考慮使用快速更換接頭。可以有最小“浮動”

（2）切屑纏繞

• 更改絲錐形式

→直槽

→較小的螺旋角

• 縮短切削錐

• 更改前角形狀

• 增加槽數

• 改變速度

• 鈎形較小的

• 如是剛性攻螺紋，增加啄鑽循環

• 考慮擠壓絲錐

（3）潤滑選擇

對于攻螺紋而言，潤滑的目的是減少摩擦。因此，一般地，攻螺紋使用的是潤滑劑，而非冷卻液；如果是冷卻液，則要增加 EP (超高壓) 或HP (高壓) 添加劑。

絲錐有固定的大量進給量，由絲錐齒距控制，鑽進給量可以調至控制荷載。

（4）冷卻液應用

絲錐選擇基礎

在選擇絲錐之前，我們需要了解：

• 孔的類型，通孔，盲孔還是深孔

• 最小鑽孔深度

• 要求的最短螺紋深度

• 是否考慮采用擠壓絲錐

• 攻螺紋的工件材料

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