絲錐選型、斷裂分析大全
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1、一、教您辨識(shí)絲錐的分類(lèi) 絲錐分類(lèi) 1.按驅(qū)動(dòng)不同分:手用絲錐和機(jī)用絲錐 2.按加工方式分:切削絲錐和擠壓絲錐 3.按被加工螺紋分:公制粗牙絲錐,公制細(xì)牙絲錐,管螺紋絲錐等 4.根據(jù)其形狀分為直槽絲錐,螺旋槽絲錐和螺尖絲錐。 直槽絲錐 它通用性最強(qiáng),切削錐部分可以有2、4、6牙,短錐用于不通孔,長(zhǎng)錐用于通孔。只要底孔足夠深,就應(yīng)盡量選用切削錐長(zhǎng)一些的,這樣分擔(dān)切削負(fù)荷的齒多一些,使用壽命也長(zhǎng)一些。 ? ? ? ?螺旋槽絲錐 比較適合加工不通孔螺紋,經(jīng)驗(yàn)告訴我們:加工黑色金屬的,螺旋角選的小一點(diǎn),一般在30度左右,保證螺旋齒的強(qiáng)度。加工有色金屬
2、的,螺旋角選的大一點(diǎn),可在45度左右,切削鋒利一些。 內(nèi)容屑絲錐 其顯著特點(diǎn)是在頭部開(kāi)一個(gè)足夠大的容屑槽,采用特殊的設(shè)計(jì)以達(dá)到較高的加工質(zhì)量。尤其在大螺紋加工方面優(yōu)勢(shì)顯著。廣泛應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電、汽輪機(jī)、造船、礦山石油等行業(yè)。 螺尖絲錐 又叫先端絲錐,加工螺紋時(shí)切屑向前排出,通孔螺紋應(yīng)優(yōu)先采用螺尖絲錐。 擠壓絲錐 根據(jù)使用方法,常分為手用絲錐、機(jī)用絲錐、螺母絲錐(用于在螺母加工機(jī)床上切制螺紋)、板牙絲錐(用于切制和校正板牙螺紋)、管螺紋絲錐和錐形螺紋絲錐。 機(jī)用和手用絲錐 是切制普通螺紋的標(biāo)準(zhǔn)絲錐。實(shí)際上兩者的結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。 二、如何選用
3、合適的絲錐 螺紋是機(jī)械零件連接最常見(jiàn)的方法,而絲錐又是加工內(nèi)螺紋最常用的工具。正確地選用絲錐加工內(nèi)螺紋,可以保證螺紋連接的質(zhì)量,提高絲錐的使用壽命。 選擇絲錐公差帶 國(guó)產(chǎn)機(jī)用絲錐都標(biāo)志中徑公差帶代號(hào):H1、H2、H3分別表示公差帶不同的位置,但公差值是相等的。手用絲錐的公差帶代號(hào)為H4,公差值、螺距及角度誤差比機(jī)用絲錐大,材質(zhì)、熱處理、生產(chǎn)工藝也不如機(jī)用絲錐。H4按規(guī)定可以不標(biāo)志。絲錐中徑公差帶所能加工的內(nèi)螺紋公差帶等級(jí)如下: 絲錐公差帶代號(hào) 適用內(nèi)螺紋公差帶等級(jí) H1 4H、5H H2 5G、6H H3 6G、7H、7G H4 6H、7H
4、 有些企業(yè)使用進(jìn)口絲錐,德國(guó)制造商常標(biāo)志為ISO1 4H、ISO2 6H、ISO3 6G(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO1-3與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)H1-3是等同的),這樣就把絲錐公差帶代號(hào)及可加工的內(nèi)螺紋公差帶都標(biāo)上了。 選擇螺紋的制式 目前常見(jiàn)的普通螺紋有三種制式:公制,英制,統(tǒng)一制(也稱(chēng)美制)。公制是以毫米為單位,齒形角60度的螺紋。例如:M8X1-6H表示直徑8毫米的公制細(xì)牙螺紋,螺距1毫米,6H的內(nèi)螺紋公差帶。 英制是以英寸為單位,齒形角55度的螺紋。例如:BSW 1/4-20表示直徑1/4英寸,粗牙螺距每英寸20牙,這種螺紋目前已很少使用。 另統(tǒng)一制是以英寸為單位,齒形角60度的螺
5、紋。直徑小于1/4英寸,常用編號(hào)表示,由0號(hào)至12號(hào)分別表示0.06英寸至1/4英寸的直徑規(guī)格。美國(guó)目前主要使用的仍是統(tǒng)一制螺紋。 選擇絲錐的種類(lèi) 我們經(jīng)常使用的是:直槽絲錐、螺旋槽絲錐、螺尖絲錐、擠壓絲錐,其性能各有所長(zhǎng)。 直槽絲錐,它通用性最強(qiáng),通孔或不通孔、有色金屬或黑色金屬均可加工,價(jià)格也最便宜。但是針對(duì)性也較差,什么都可做,什么都不是做得最好。切削錐部分可以有2、4、6牙,短錐用于不通孔,長(zhǎng)錐用于通孔。只要底孔足夠深,就應(yīng)盡量選用切削錐長(zhǎng)一些的,這樣分擔(dān)切削負(fù)荷的齒多一些,使用壽命也長(zhǎng)一些。 螺旋槽絲錐,比較適合加工不通孔螺紋,加工時(shí)切屑向后排出。
6、由于螺旋角的緣故,絲錐實(shí)際切削前角會(huì)隨螺旋角增大而加大。經(jīng)驗(yàn)告訴我們:加工黑色金屬的,螺旋角選的小一點(diǎn),一般在30度左右,保證螺旋齒的強(qiáng)度。加工有色金屬的,螺旋角選的大一點(diǎn),可在45度左右,切削鋒利一些。 螺尖絲錐,加工螺紋時(shí)切屑向前排出。它的芯部尺寸設(shè)計(jì)比較大,強(qiáng)度較好,可承受較大的切削力。加工有色金屬、不銹鋼、黑色金屬效果都很好,通孔螺紋應(yīng)優(yōu)先采用螺尖絲錐。 特殊的絲錐 有一些特殊的絲錐,如跳牙絲錐。它間隔去掉一個(gè)齒,與工件之間的壓力及摩檫力較小,加工薄壁件內(nèi)螺紋,不會(huì)造成薄壁件變形。其它還有內(nèi)容屑絲錐,中間開(kāi)有容屑孔,專(zhuān)門(mén)加工幾十到幾百毫米的大直徑內(nèi)螺紋。
7、 新型內(nèi)螺紋刀具 最值得一提的是:目前數(shù)控加工中心使用的一種內(nèi)螺紋刀具,它集倒角、鉆孔、螺紋加工于一體,利用機(jī)床螺旋插補(bǔ),刀具的前端刃可以鉆孔、倒角,側(cè)面的齒可以銑內(nèi)螺紋。一把刀具可以加工螺距相同,直徑不同的螺孔。擴(kuò)大了刀具的使用范圍,減少了刀具的數(shù)量,也大大減少了加工中心的換刀次數(shù)。 擠壓絲錐,比較適合加工有色金屬,與上述切削絲錐工作原理不同,它是對(duì)金屬進(jìn)行擠壓,使之塑形變形,形成內(nèi)螺紋的。擠壓成形的內(nèi)螺紋金屬纖維是連續(xù)的,抗拉,抗剪強(qiáng)度教高,加工的表面粗糙度也教好,不過(guò)擠壓絲錐底孔要求較高:過(guò)大,基礎(chǔ)金屬量少,造成內(nèi)螺紋小徑過(guò)大, 強(qiáng)度不夠。過(guò)小,封閉擠壓的金屬無(wú)處可去,造成絲
8、錐折斷。計(jì)算式為:底孔直徑=內(nèi)螺紋公稱(chēng)直徑-0.5螺距。 三、絲錐斷裂9大問(wèn)題分析匯總 1.絲錐品質(zhì)不好: 主要材料,數(shù)控刀具設(shè)計(jì),熱處理情況,加工精度,涂層質(zhì)量等等。例如,絲錐截面過(guò)渡處尺寸差別太大或沒(méi)有設(shè)計(jì)過(guò)渡圓角導(dǎo)致應(yīng)力集中,使用時(shí)易在應(yīng)力集中處發(fā)生斷裂。柄、刃交界處的截面過(guò)渡處離焊口距離太近,導(dǎo)致復(fù)雜的焊接應(yīng)力與截面過(guò)渡處的應(yīng)力集中相迭加,產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中,導(dǎo)致絲錐在使用中斷裂。金屬加工微信,內(nèi)容不錯(cuò),值得關(guān)注。例如,熱處理工藝不當(dāng)。絲錐熱處理時(shí),若淬火加熱前不經(jīng)預(yù)熱、淬火過(guò)熱或過(guò)燒、不及時(shí)回火及清洗過(guò)早都有可能導(dǎo)致絲錐產(chǎn)生裂紋。很大程度上這也是國(guó)內(nèi)絲錐整體性能不如進(jìn)口
9、絲錐的重要原因。 2.絲錐選擇不當(dāng): 對(duì)硬度太大的攻件應(yīng)該選用高品質(zhì)絲錐,如含鈷高速鋼絲錐、硬質(zhì)合金絲錐、涂層絲錐等。此外,不同的絲錐設(shè)計(jì)應(yīng)用在不同的工作場(chǎng)合。例如,絲錐的排屑槽頭數(shù)、大小、角度等等對(duì)排屑性能都有影響。 3.絲錐與加工的材料不匹配: 這個(gè)問(wèn)題近幾年越來(lái)越受到重視,以前國(guó)內(nèi)廠家總覺(jué)得進(jìn)口的好,貴的好,其實(shí)是適合的好。隨著新材料的不斷增加和難加工,為了適應(yīng)這種需要,刀具材料的品種也在不斷地增加。這就需要在攻絲前,選擇好合適的絲錐產(chǎn)品。 4.底孔孔徑偏?。? 例如,加工黑色金屬材料M5×0.5螺紋時(shí),用切削絲錐應(yīng)該用選擇直徑4.5mm鉆頭打底孔,如果
10、誤用了4.2mm鉆頭來(lái)打底孔,攻絲時(shí)絲錐所需切削的部分必然增大,進(jìn)而使絲錐折斷。建議根據(jù)絲錐的種類(lèi)及攻件材質(zhì)的不同選擇正確的底孔直徑,如果沒(méi)有完全符合的鉆頭可以選擇大一級(jí)的。 5.攻件材質(zhì)問(wèn)題: 攻件材質(zhì)不純,局部有過(guò)硬點(diǎn)或氣孔,導(dǎo)致絲錐瞬間失去平衡而折斷。 6.機(jī)床沒(méi)有達(dá)到絲錐的精度要求: 機(jī)床和夾持體也是非常重要的,尤其對(duì)于高品質(zhì)的絲錐,只要一定精度的機(jī)床和夾持體才能發(fā)揮出絲錐的性能。常見(jiàn)的就是同心度不夠。攻絲開(kāi)始時(shí),絲錐起步定位不正確,即主軸軸線與底孔的中心線不同心,在攻絲過(guò)程中扭矩過(guò)大,這是絲錐折斷的主要原因。 7.切削液,潤(rùn)滑油品質(zhì)不好: 這點(diǎn)國(guó)內(nèi)
11、的許多企業(yè)都開(kāi)始關(guān)注起來(lái),許多采購(gòu)了國(guó)外刀具和機(jī)床的公司有非常深刻的體會(huì),切削液,潤(rùn)滑油品質(zhì)出現(xiàn)問(wèn)題,加工出的產(chǎn)品質(zhì)量很容易出現(xiàn)毛刺等不良情況,同時(shí)壽命也會(huì)有很大的降低。 8.切削速度與進(jìn)給量不合理: 當(dāng)加工出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),國(guó)內(nèi)大部分用戶(hù)是降低切削速度和減小進(jìn)給量,這樣絲錐的推進(jìn)力度降低,其生產(chǎn)的螺紋精度因此被大幅度降低,這樣加大了螺紋表面的粗糙度,螺紋孔徑和螺紋精度都無(wú)從控制,毛刺等問(wèn)題當(dāng)然更不可避免。但是,給進(jìn)速度太快,導(dǎo)致的扭力過(guò)大也容易導(dǎo)致絲錐折斷。機(jī)攻時(shí)的切削速度,一般鋼料為6-15m/min;調(diào)質(zhì)鋼或較硬的鋼料為5-10m/min;不銹鋼為2-7m/min;鑄鐵為8-10m
12、/min。在同樣材料時(shí),絲錐直徑小取較高值,絲錐直徑大取較低值。 9.操作人員技術(shù)與技能沒(méi)有達(dá)到要求: 以上的這些問(wèn)題,都需要操作人員做出判斷或向技術(shù)人員反饋,但目前國(guó)內(nèi)絕大部分操作人員重視不夠。例如,加工盲孔螺紋時(shí),當(dāng)絲錐即將接觸孔底的瞬間,操作者并未意識(shí)到,仍按未到孔底時(shí)的攻絲速度給進(jìn),或排屑不暢時(shí)強(qiáng)行給進(jìn)導(dǎo)致絲錐折斷。建議操作人員加強(qiáng)責(zé)任心。 由上可見(jiàn),造成絲錐斷裂的原因可謂多種多樣,機(jī)床、夾具、工件、工藝、夾頭及刀具等等都有可能,僅憑紙上談兵也許永遠(yuǎn)都找不到真正原因。做為一個(gè)合格的負(fù)責(zé)的刀具應(yīng)用工程師,最重要的是深入現(xiàn)場(chǎng),而不是僅憑想象。 四、網(wǎng)友教您怎樣識(shí)別絲錐優(yōu)
13、劣的檢驗(yàn)方法 現(xiàn)市場(chǎng)上的絲錐牌號(hào)很多很多,因使用材質(zhì)的不同,同規(guī)格的價(jià)格也相差很多,讓購(gòu)買(mǎi)者猶如霧里看花,不知買(mǎi)哪個(gè)好,以下教你幾個(gè)簡(jiǎn)單的方法: 步驟/方法 看絲錐槽前端螺紋鏟磨(倒角)是否均勻,切削槽刀口是否有快口,好的呈正7字型,不好的呈倒7字或U字形(退出絲攻時(shí)會(huì)造成兩次切削,易斷裂而且影響螺紋的精度 檢測(cè)熱處理情況:拔絲錐向空中呈拋物線(5米左右)平落下是否斷裂,斷說(shuō)明脆性大 敲斷絲錐,看它斷口是斜長(zhǎng),斷口里的晶粒(金相組織10.5#)細(xì)結(jié),說(shuō)明熱處理及材質(zhì)是好的,平的或斜短,晶粒(金相組織)粗測(cè)不好。 注意事項(xiàng) 對(duì)于絲錐的好壞主要取決于它的原始材質(zhì),熱處理,槽型,精度,設(shè)備,轉(zhuǎn)速及被加工材質(zhì),硬度,操作員工的素質(zhì)等等,多有關(guān)系的!選用絲錐時(shí),對(duì)絲錐的原始材質(zhì),熱處理,槽型要特別留意,針對(duì)不同的加工孔,建議選擇不同類(lèi)型的絲錐! 在實(shí)際操作中,對(duì)刃口的修磨是很重要的,特別是對(duì)不銹鋼系列,可以采用分次切削,以及導(dǎo)向的加長(zhǎng),切削口應(yīng)磨成下角來(lái)增加絲錐的強(qiáng)度,同時(shí)冷卻與潤(rùn)滑要跟上(用泵沖),絲錐的使用壽命也是比較長(zhǎng)的!總之正對(duì)具體情況具體對(duì)待。
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