切削刃材料

刀柄

丝锥形式

孔的尺寸

攻丝刀柄

切削液

孔深

（2）螺距：螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

（3）导程：同一螺旋线上相邻两牙对应点的轴向距离。用代号S表示。

（4）螺纹的公称直径：除管螺纹以通管的内径（英寸单位）为公称直径外，其他螺纹的公称直径，均以螺纹的大径为公称直径（公制单位）。

（5）螺纹中径：中径最为重要，因为它控制所有螺纹组装的配合与强度。中径在节线上，这一位置的齿宽与相邻齿槽宽度一致。

螺纹的命名

英制螺纹：英制螺纹是螺纹尺寸用英制标注，是美国、英国与加拿大根据统一的体系开发的。

公制螺纹 ：根据ISO（国际标准化组织）系统开发的，是全球公制螺纹的标准。

设计高性能攻丝加工

（1）完美应用

攻丝过程需要考虑的因素有：工件设计、丝锥设计、应用。其目标是降低切削力，同时丝锥强度达到最大。

（2）平衡各种选项：必须兼顾应用的方方面面

（3）丝锥设计要点

1）对于形成长屑的较软的粘性材料

丝锥结构简单

前角和钩形角度较大

后角和避空较大

自由切削

易于崩刃

丝锥整体较脆弱

容屑空间大

丝锥结构简单

前角和钩形角度较大

后角和避空较大

自由切削

易于崩刃

丝锥整体较脆弱

容屑空间大

2）对于硬性材料

丝锥具有重载结构

前角和钩形角度小

铲背和后角小

切削压力较高

刃口设计粗壮，减少崩刃

横截面大

容屑空间有限

丝锥具有重载结构

前角和钩形角度小

铲背和后角小

切削压力较高

刃口设计粗壮，减少崩刃

横截面大

容屑空间有限

（4）丝锥设计需考虑的因素：丝锥槽型、刀具材料、表面强化处理。这些设计特点必须保持平衡，才能提供适当的切削，切屑控制，润滑和扭转强度。

必须在切削中途停止并反转出孔，而切削依然留在沟槽中。这就给金属加工中的攻丝和丝锥的设计带来一个最大的挑战。

丝锥的形状

（1）丝锥切削面的类型

①正确选用丝锥正向钩形丝锥

②正确选用丝锥小的或负向钩形角丝锥

（2）丝锥切削锥

每增加一个切削锥齿，丝锥使用寿命都会按指数延长。测试表明每加半个切削齿螺纹， 刀具使用寿命就会加倍。与其他刀具不同， 丝锥切屑荷载只能随着排屑槽数量和切削锥长度改变而改变。

（3）倒锥：与其他所有的刀具类似，丝锥也略有倒锥。

（4）螺纹铲背

螺纹铲背的优点有：

切削轻快，热量积聚少

丝锥上缠绕，粘结的材料少（粘屑，积屑瘤少）

可采用较高的攻丝速度

补偿工件材料的塑性变形

切削轻快，热量积聚少

丝锥上缠绕，粘结的材料少（粘屑，积屑瘤少）

可采用较高的攻丝速度

补偿工件材料的塑性变形

螺纹铲背的缺点有：

切削刃变脆，易于崩刃

主轴和装夹（包括浮动刀柄）刚性不足是会使螺纹变差

在反转时非常细小的切屑可能会嵌入使切削刃崩刃

切削刃变脆，易于崩刃

主轴和装夹（包括浮动刀柄）刚性不足是会使螺纹变差

在反转时非常细小的切屑可能会嵌入使切削刃崩刃

（5）丝锥公差

每个丝锥都有专用的中径尺寸。

标有 H 或 D 公差的丝锥 ( 主要是美国的丝锥 )

H/D 公差表示丝锥的螺纹尺寸。

字母表明丝锥的尺寸大于或高于基本中径 (“H”=英制 , “D” =公制 )， 还是低于基本中径 (“L”=英制 , "DU"= 公制 )。

实际丝锥尺寸数字与基本中径有关，如：H2，D3，L1，或 DU2每个丝锥都有专用的中径尺寸！

H/D 公差表示丝锥的螺纹尺寸。

字母表明丝锥的尺寸大于或高于基本中径 (“H”=英制 , “D” =公制 )， 还是低于基本中径 (“L”=英制 , "DU"= 公制 )。

实际丝锥尺寸数字与基本中径有关，如：H2，D3，L1，或 DU2每个丝锥都有专用的中径尺寸！

丝锥往往标有螺纹等级

通用 HP 丝锥系列

标明丝锥是符合部件配合等级的正确尺寸

3B级丝锥适用于 2B 级部件

标有 “ X” 的丝锥等级表明其公差较大，用于精密丝锥，电镀或热处理部件，或用于接近（弹性记忆）的材料 。

通用 HP 丝锥系列

标明丝锥是符合部件配合等级的正确尺寸

3B级丝锥适用于 2B 级部件

标有 “ X” 的丝锥等级表明其公差较大，用于精密丝锥，电镀或热处理部件，或用于接近（弹性记忆）的材料 。

电镀的攻丝螺纹

对于内螺纹，您必须选择较大公差等级的丝锥

较大的中径会使螺纹尺寸稍微大一些

电镀以后的增大量又会使螺纹尺寸回到规定值

对于内螺纹，您必须选择较大公差等级的丝锥

较大的中径会使螺纹尺寸稍微大一些

电镀以后的增大量又会使螺纹尺寸回到规定值

丝锥的切削处理

（1）孔的类型和切屑处理

（2）挤出切削，螺旋排屑槽丝锥

最适合用于盲孔和深孔加工

推荐用于产生粘连切屑的材料

非常适合用于断续切削

最适合用于盲孔和深孔加工

推荐用于产生粘连切屑的材料

非常适合用于断续切削

螺旋排屑槽丝锥的锥芯很薄，是丝锥设计中最脆弱的部分。因此，速度要比直排屑槽丝锥低30%~40%，以免断裂。

（3）拉出切削

（4）直排屑槽丝锥

强度最大的丝锥

推荐用于易断屑的材料，如黄铜和铸铁或硬化钢

通常需要冷却液或气体 冲洗排屑槽中的切屑

可以具有多种切削锥形式

强度最大的丝锥

推荐用于易断屑的材料，如黄铜和铸铁或硬化钢

通常需要冷却液或气体 冲洗排屑槽中的切屑

可以具有多种切削锥形式

– Taper (Form A)“A” – 初锥

– Plug (Forms B & D)“B/D” – 中锥

– (Form C) “C” – 半平底或修正平底

– (Form E) “E”– 平底

（5）挤压丝锥：其加工特点是，无论在通孔还是盲孔中都不产生切屑。

（6）切削丝锥与挤压丝锥对比

（7）底孔尺寸对挤压螺纹的影响

丝锥的涂层

（1）涂层的优点

①表面处理

改进HSS丝锥的外观

不会改变丝锥的尺寸

改进HSS丝锥的外观

不会改变丝锥的尺寸

②丝锥寿命提高

耐磨性高

减少摩擦和功耗

减少崩刃和折断

表面硬度少许提高

耐磨性高

减少摩擦和功耗

减少崩刃和折断

表面硬度少许提高

③提高螺孔的表面质量和尺寸精度

切削刃保持锋利

具有润滑作用

降低负荷和擦伤

积屑瘤最少

切削刃保持锋利

具有润滑作用

降低负荷和擦伤

积屑瘤最少

（2）什么是积屑瘤？

工件材料熔焊或咬死在切屑刃上的积留物。

（3）传统的表面处理

（4）薄膜涂层

攻丝加工的成功诀窍

（1）确定螺纹百分比

钻头钻孔尺寸确定了螺纹底径与螺纹高度的百分比，你使用的钻头直径越大，达到的螺纹高度比越小！

（2）底孔尺寸的选择

一般首选螺纹高度的65% 到70%！

83%高度的螺纹仅比65%高度的螺纹强度大2%，但是攻丝扭矩超过其两倍！

（3）常见问题

①产生削顶的原因

手动攻丝

手动攻丝

– 手动进给不协调，进给太快或太慢

机床攻丝

机床攻丝

– 非同步攻丝循环编程不当

丝杠机床

丝杠机床

– 丝杠磨损或丝杠调整螺母松动产生背隙

凸轮进给机床

凸轮进给机床

– 凸轮廓形不对或磨损

采用气动或液压的机床

采用气动或液压的机床

– 不可控，压力太高或太低

齿轮进给机床

齿轮进给机床

– 齿轮调整不当或磨损产生背隙

②解决削顶问题

对于最精密的螺纹，进给应与主轴转速同步！进给量和主轴旋转必须与螺纹螺距相匹配。

（6）CNC机床同步攻丝的优点

螺纹深度控制

孔到孔尺寸一致

消除削顶

必要时可以复攻

螺纹深度控制

孔到孔尺寸一致

消除削顶

必要时可以复攻

（7）刀柄的选择

用于非同步攻丝

用于非同步攻丝

– 具有固定攻丝循环的采用钻进给的CNC机床

– 凸轮，齿轮，气动，或液压进给机构

用于同步攻丝

用于同步攻丝

– 遇到尺寸过大/尺寸过小螺纹时

（8）刀柄维护

适当的刀柄维护可以确保加工高质量螺纹，和丝锥的使用寿命。

内部机构不应该有切屑和碎片

经常润滑确保部件灵活移动，防止生锈

经常测试刀柄，尤其是使用水溶性冷却液时

内部机构不应该有切屑和碎片

经常润滑确保部件灵活移动，防止生锈

经常测试刀柄，尤其是使用水溶性冷却液时

故障排出

（1）螺纹过大

攻丝数控设置

在无刚性攻丝循环的数控机床攻丝时：

编程进给量至丝锥倒程的95%~98%

使用仅有伸长的刀柄或带压缩锁定的伸缩刀柄

编程进给量至丝锥倒程的95%~98%

使用仅有伸长的刀柄或带压缩锁定的伸缩刀柄

在具有刚性攻丝循环的CNC机床上攻丝时：

丝锥导程编程为进给量 100%

使用整体刀柄或同步刀柄

丝锥导程编程为进给量 100%

使用整体刀柄或同步刀柄

如果削顶使螺纹量规的止端通过 :

重新编程 ，遵照“非刚性”程序

考虑使用快速更换接头。可以有最小“浮动”

重新编程 ，遵照“非刚性”程序

考虑使用快速更换接头。可以有最小“浮动”

（2）切屑缠绕

更改丝锥形式

更改丝锥形式

→直槽

→较小的螺旋角

缩短切削锥

更改前角形状

增加槽数

改变速度

钩形较小的

如是刚性攻丝，增加啄钻循环

考虑挤压丝锥

缩短切削锥

更改前角形状

增加槽数

改变速度

钩形较小的

如是刚性攻丝，增加啄钻循环

考虑挤压丝锥

（3）润滑选择

对于攻丝而言，润滑的目的是减少摩擦。因此，一般地，攻丝使用的是润滑剂，而非冷却液；如果是冷却液，则要增加 EP (超高压) 或HP (高压) 添加剂。

丝锥有固定的大量进给量，由丝锥齿距控制，钻进给量可以调至控制荷载。

（4）冷却液应用

丝锥选择基础

在选择丝锥之前，我们需要了解：

孔的类型，通孔，盲孔还是深孔

最小钻孔深度

要求的最短螺纹深度

是否考虑采用挤压丝锥

攻丝的工件材料

孔的类型，通孔，盲孔还是深孔

最小钻孔深度

要求的最短螺纹深度

是否考虑采用挤压丝锥

攻丝的工件材料

来源：刀具界、金蜘蛛紧固件网返回搜狐，查看更多