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- 日期: 2014-06-21
1.丝攻的选定
1-1丝攻的种类
丝攻因使用目的,用途而有各种不同的分类,按JIS规格上规定的有手用丝攻,螺旋丝攻,先端丝攻,挤压丝攻等等,主要的形状,构造分类有如表1几种。
表1丝攻的分类
1-2丝攻的材质
高速度工具钢已由以前所用的钨系(W)转用发展到轫性高的钴系(Mo)了,富于刚性的M7高钼高速工具钢己成了现在代表性的丝攻用钢料。
含钼高速工具钢结晶细致而富有韧性的特征,对热处理温度敏感,容易脱碳,对此需要有很高的热处理技术。
而且被削材料的高度硬化,攻牙作业要求效率高的缘故,丝攻材料应根据各种条件需要,有高温高强度的作业时应选用含钴(CO)高速工具钢,或有需要耐磨性的作业时则选用高钒(V)高速工具钢。各丝攻用高速钢的化学成分如表2。
表2各高速工具钢(丝攻用)化学成分
1-3振幅
柄部与螺纹部偏心的许容差。JIS规定如表3,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关主要。
1-4吃入部
丝攻的切削作用主要靠吃入部,刃部锋利,耐久性,对内螺纹的精度及加工面光度的影响也很大。使用时吃入部长度的选定至为重要。一般通孔,不通孔但其螺孔底有 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成组丝攻或使用第三攻丝攻。
表4吃久部长度锥度
1-5槽部
丝攻和其他切削工具一样,有适用于所削材料的切削角。通常切削角大者锋利度好,其加工面也发送,但刃锋损坏快,被削成的内螺纹的精度也易变得不稳定。因此对不易于损坏刃锋的软材料,,是应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知损坏而使角减小。
丝攻的槽型,有球面切削角、平面切削角两种,球面切削角在锋利度良好,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为佳。
表5被削材料与切削角
1-6落量
丝攻的螺纹部在攻牙时虽有引导作用(丝攻的自行作用),但因切削性差的材料或丝攻外径大、丝攻与切削的内螺纹之间的摩擦阻力很大这是构成丝攻的融着、引起内螺纹加工面不良的主要原因。为此螺纹刃锋口起向刃背约有一小小的间隙,此称为丝攻落量。
1-7丝攻的表面处理
丝攻的切削性能虽受到其形状、材质、热处理等的影响,但表面处理对改善性能、使用寿命有很大的关系。
其主要有以下几种:
1-7-1氧化处理(Homo)处理
此对容易产生融着的软粘材料及深孔加工的效果较好。
氧化(Homo)处理是将工具放500~550℃的水蒸汽中加热30~60分钟,使工具表面上Fe3O4,此是一种氧化处理法,其氧化皮膜的厚度在1~3μ的范围。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作用。
1-7-2氮化处理
对难切削材料、高抗拉力钢、铸铁等这些攻件,丝攻容易发生磨损,此时氮化处理后,效果较好,另表面润滑欠缺的材料也有很明显的效果。
1-7-3 TIN涂层
对软材料和硬材料均有很好的性能,适用范围很宽,能提高表面硬度、耐磨性、耐热性,减小摩擦系数,能大幅度提高丝攻的使用寿命。
2.攻牙条件
攻牙是在切削加工过程中最难以切削的一种作业,攻牙影响因素很多,综合起来也难以解决所有问题。因此应预先对攻牙作业的复杂条件、方法以及与工具品质等作一番调查,再选定相应的丝攻。表6所示是攻牙条件的影响因素。
2-1 被切削材
攻牙作业中,切削材料的性质对其手忙脚乱工具寿命、切出的内螺纹精度,及加工面汹涌度等有很大影响。就切削角一项而言,同时是16°在,而铜合金人铜墙铁壁、青铜)时却是3°。除切削角外,如有效径、硬度或表面处理等都应加以综合考虑,这样对丝攻的性能寿命都会有明显改善。
2-2下孔径
攻牙作业的难易显然受到下孔径所影响。下孔径只要在内螺纹公差范围内,不论采取多少,对螺纹的强度无大差异,所以在允许限度内尽可采取大一些。下孔径一小,切屑量则增加,切削扭力增大,容易导致丝攻的磨耗或折损。例如连接率由80%增至100%,切削扭力则增大2倍的情况也曾有过。
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。(提供参考:JIS B4305~1958韦氏粗牙螺纹用下孔径)在下孔径选定上有以下几点需考虑:
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,所以在内螺纹内径许容差限度的尺寸内尽可能加大。
软质材料及相配长度较短而且螺纹扭力不足的情形时,下孔径要小得使攻牙无困难程度。
配合长度长者及内螺纹强度比螺栓折断强度(调质高抗拉力钢、不锈钢等难削材)者,其下孔径须大。
根据上述几点,以钻头钻下孔时,普通所钻得的孔比钻头外径大(在连接率方面约能减少6-7%),所以选用钻头连接率可用下式表示
切削油剂有润滑、冷却及搞融着的三种作用,此称为切削三要素。攻牙的过程中进行着非常复杂的切削作用,所以必须给予充分的切削油来改善切削作业。
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的影响。
表7不同削材料与切削速度、切削油
备注:1. TIN(钛处理)切削速度则依上表×1.3倍:
2.攻牙尝试在外径2倍以上时则依上表切削速度降20%~30%。
2-4 机械、夹具
关于攻牙的设备大体可分为如下几种,其中任一项有不顺当都会使攻牙产生异常情况。
机械(机构、容量、刚性、主轴状态)
丝攻夹具(构造、容量、浮动性、轴心偏心)
材料夹具(夹具支撑方法、保持为、偏心)
2-4-1机械
所用机械应充分能耐攻牙扭力。因为推动进给装置对被削内螺纹精度影响很大,所以导杆进刀方式较理想,最近此种自动攻牙机已普及起来了。其他有油磨进刀、凸轮进刀,及一般如钻订以手操作进刀等等,只要进刀速度适当,就能求得内螺纹精度的稳定性,一般立式机械可切屑障碍得到缓和,而切削油有循环时则用卧式机械较好。
2-4-2丝攻夹具
接装置分类,夹具有默写式和浮动式两种(仅轴方向、仅横方向、轴横两方向),但因丝攻与下孔容易发生轴心错动的发型时,应用浮动式较为理想。而且为了防止丝攻的折损,有一种扭力过大时则有摩擦板及离合器作用方式的机械装置,对容易发生丝攻折损的未透孔有很好效果。
2-4-3被切削物夹具
被切削物(工件,胚件)因形状不同,其夹持的方法虽有很多种,但最重要的是不会因为下孔的偏 ,丝攻与下孔的偏心,丝攻的扭力而使工件挟持不会有错动.
3.挤压丝攻特点及耐久性
3-1挤压丝攻的特点
1)攻牙时不会产生切屑,因没有切屑适合于盲孔的螺纹加工且可以省去切屑的处理时间.
2)没有切削槽,丝攻断面积较大,故耐力,扭力强度大,丝攻寿命较长,也没切削的干扰故不易折损.
3)内螺纹的加工面为压造面外观美丽,光滑,材料纤维连续没切断,螺纹强度约增加30%精度稳定.
4)母螺纹塑性流动成型面粗度良好,有效径的偏差较少.
5)以塑性加工方法作为母螺纹的加工用工具,适用于延展性良好的材料,如铝,红铜,黄铜,低碳钢材,不锈钢及非铁金属攻牙作业.
3-2挤压丝攻之耐久性比较
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