分步指南:如何选择合适的丝锥?
了解如何为各种应用选择理想的螺纹丝锥, 确保加工工艺的精度和效率在使用山高刀具的行业,成功的攻丝工艺至关重要。选择合适的丝锥并应用正确的方法会显著影响螺纹质量、刀具寿命和整体加工效率。在这里,山高丝锥全球产品经理Radoslaw Zdanowski提供了一份分步指南,重点介绍了选择合适丝锥并成功执行流程所需的关键考虑因素和决策,以确保在标准和复杂螺纹加工应用中获得最佳结果。
螺纹丝锥和成型丝锥的类型
两种主要的丝锥类型是手动丝锥,这两种丝锥采用三步工艺与扳手一起手动使用 - 粗加工、半精加工和精加工;以及机用丝锥,它在从钻床到CNC中心的机床上一次加工螺纹。山高专注于由两组钢制成的高性能机用丝锥 – 传统的钴含量较高的钢和粉末冶金工艺中获得的钴含量较高的钢。山高对T32使用传统选件,对T34使用后者。
切屑流取决于排屑槽的设计。Zdanowski说:"对于通孔,我们使用螺旋尖丝锥将切屑向前推,而对于盲孔,我们建议使用螺旋槽,它将切屑往回拉。直排屑槽具有较高的刚性,但容量有限,因此用于产生短切屑的材料。"
山高的T30、T32和T34系列涵盖两种槽型。T35H具有用于切屑控制和刀具强度的慢速螺旋,专为热处理钢和高硅含量的铝合金而设计。同时,T35K与直排屑槽配合使用,使用内部冷却液通道来管理切屑流。山高的T33成型丝锥采用TiCN或TiAlN + TiN涂层,可满足不同材料需求。
材料考虑因素
将正确的刀具和方法与工作材料匹配,对攻丝工作的成功至关重要。"基本规则是获得正确类型的排屑槽,"Zdanowski说。"对于钢,不锈钢和铝合金等长切屑材料,山高推荐螺旋尖用于通孔,螺旋槽用于盲孔。对于铸铁等短切屑材料,我们倾向于推荐直槽丝锥。"
高强度材料可能需要降低螺旋角,以提供更好的切屑控制,并需要更大的芯部以提高刀具强度。高强度材料可能需要减小螺旋角,以提供更好的切屑控制和更大的芯部以提高刀具强度。
另一个要考虑的方面是涂层。例如,Zdanowski在加工铝合金和不锈钢时建议使用TiCN,而在加工更普通的钢时建议使用TiAlN/TiN,山高的T33成型丝锥就是如此。
切削丝锥,如T34,具有多层涂层 – TiAlN层具有耐高温性,覆盖在由碳层包围的碳化钨颗粒的顶部。其优点在于该涂层具有润滑性,减少了不锈钢中的积屑瘤,进而有助于延长刀具寿命。
公差也起着作用。"公制螺纹最常见的丝锥等级是6H,但对于磨蚀性材料,我们提高这一要求,标为6HX。公差下限考虑了磨损,上限考虑了机床跳动。"Zdanowski说道。
T35K和T35H丝锥专为铸铁或热处理钢而制造,标配此高公差,因此可以在零件螺纹限制范围内停留更长时间。
要进一步了解通用刀具策略如何帮助机械车间,尤其是通用工程、航空航天和汽车行业的机加工车间,请浏览我们的最新白皮书:
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尺寸和螺纹标准
零件设计师倾向于根据强度计算确定螺纹尺寸,以确保连接可以通过载荷。
然而,丝锥用户可以控制的是公差。Zdanowski说:“有些螺纹是在其他操作 (如镀锌或涂层) 之前生产出来的,这些操作会改变螺纹的尺寸。” "在这种情况下,我们需要进行一些反向计算。"
标准丝锥,如山高T32系列的丝锥,具有基本的6H公差或"超大号的6G",适用于涂层或较松的配合。处理前内螺纹的中径将比涂层厚度大四倍,因此正确的计算是必不可少的。Zdanowski补充道,如果客户有任何疑问,他们可以要求一个特殊的解决方案。
最常见的是连接螺纹,如公制、UN或BSW,具有相同的作用 – 建立连接和防止自断开。它们之间的主要区别是测量单位。
下一组是管螺纹:G、NPT、Rp和RC。它们用于液压系统,以实现密封性,无论是否需要额外密封。
第三组是动力螺钉的螺纹,例如梯形/ACME。它们的特点是效率高,有助于转移负载。
最后,EG/STI 螺纹用于线材插入。与常规公制或 UN 螺纹相比,这些螺纹具有更大的直径,可以安装金属丝嵌件。这可提高软材料中的螺纹强度,也可用于修复损坏的螺纹。
分步选择流程
1.确定螺纹尺寸和公差
对于精确连接,请选择4H (公制);对于较松的配合或涂层,请使用6G
2.根据材料选择丝锥系列
- 确定螺纹尺寸和公差
- 检查材料适用性 (例如,T32,T35P,T35H)
- 有关推荐的刀具、槽型和涂层,请参阅山高的样本或网站
3.识别孔类型和切屑流动方向
- 盲孔 – 螺旋槽 (向上拉切屑)
- 通孔 – 螺尖 (向前推切屑)
- 如果后面的空间有限,将切屑向后拉,即使在通孔中也是如此
4.考虑倒角类型
- 对于盲孔,倒角C (2–3螺纹)提供更长的刀具寿命,而倒角E (1.5–2螺纹)允许螺纹更靠近底部,但磨损更快。当空间有限时,尽管耐用性降低,倒角E仍可用于最大限度地减少不可用的螺纹长度
5.考虑零件设计
- 螺纹位置可能需要加长柄 (例如用于阶梯孔)
- 使用缩径柄丝锥进行紧密接近,或使用加强柄进行顶部表面接触
6.冷却供应
7.选择通过电子商务
- 使用山高的"Suggest" (基于零件详细信息)
- 或者,使用山高网站上的"My Pages (我的页面)" 按排屑槽类型、倒角、公差等筛选刀具。
常见错误和故障排除
在所用刀具和方法的选择上出现错误可能会对作业精度、效率和刀具寿命造成严重后果。当有足够的空间容纳更长的倒角时,一个常见的错误是不必要地使用短倒角E,从而缩短刀具寿命。另一个是不检查切屑空间。"干扰切屑流动的轴环或壁可能需要不同的排屑槽几何形状或减小螺旋角,例如T35H,这样可以帮助断屑并使排屑更容易,"Zdanowski说。
对于通孔使用轴向冷却液通道是另一个常见错误。在这里,冷却液泄漏,从而导致"干式加工"。
在CNC机床上选择错误的攻丝循环也会导致故障。如果混合,丝锥可能会断裂,因为进给和主轴旋转不同步。
冷却液喷嘴的定位也是一个关键的考虑因素, 尤其是在重力使到达切削区变得更加困难的卧式加工中。
假设较低的切削速度更安全,这是Zdanowski认为的另一个常见误解。"在攻丝过程中,提高切削速度通常有助于抛出切屑。有些CNC甚至支持较慢的切削速度和更快的缩回速度,从而在保持安全性的同时改善排屑。
他提出的最后一点是,用户有时会忽略制造商的建议。这会导致他们在不合适的材料中使用丝锥,从而导致工作不太完美以及其他不必要的后果。
总之,虽然没有哪种设置是完全防止出错的,但通过为工作任务选择正确的刀具,遵循最佳实践并仔细应用每一步的建议,机械师可以排除大多数可能发生的情况。这样可以实现更精确的操作,更好的整体精度和更长的刀具寿命。在山高刀具擅长的行业中,这些微小的地方可以使一切与众不同。
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