Question

攻牙机丝锥断裂问题如何进行全方位的解析？

Answer 1

攻牙机是一种在机件壳体、设备端面、螺母、法兰盘等各种具有不同规格的通孔或盲孔的零件的孔的内侧面加工出内螺纹、螺丝或叫牙扣的机械加工设备，广泛应用于五金生产、机械制造等行业。但攻牙加工由于各种因素导致的丝锥断裂严重影响效率，下面简单介绍下丝锥断裂产生的原因和解决措施：
一、丝锥品质不好
包括主要材料、数控刀具设计、热处理情况、加工精度、涂层质量等等。
（1）丝锥截面过渡处尺寸差别太大或没有设计过渡圆角导致应力集中，使用时易在应力集中处发生断裂。
（2）柄、刃交界处的截面过渡处离焊口距离太近，导致复杂的焊接应力与截面过渡处的应力集中相迭加，产生较大的应力集中，导致丝锥在使用中断裂。
（3）热处理工艺不当。丝锥热处理时若淬火加热前不经预热、淬火过热或过烧、不及时回火及清洗过早都有可能导致丝锥产生裂纹。
应对措施：选用品质优良可靠的丝锥以及更为合适的丝锥系列。
二、丝锥选择不当
对硬度太大的攻件应该选用高品质丝锥，如含钴高速钢丝锥、硬质合金丝锥、涂层丝锥等。此外不同的丝锥设计应用在不同的工作场合，例如丝锥的排屑槽头数、大小、角度等等对排屑性能都有影响。
（1）对于象沉淀不锈钢、高温合金等硬度高同时韧性又好的难加工材料，可能会出现丝锥因自身强度不够，无法抵抗攻丝加工的切削抗力而折断。
（2）丝锥与加工的材料不匹配这个问题近几年越来越受到重视，刀具材料的品种也在不断地增加，这就需要在攻丝前选择好合适的丝锥产品。
应对措施：选用高强度材料的丝锥（如粉末高温钢等），提高丝锥自身强度；同时改善丝锥表面涂层，以提高丝维表面硬度；极端情况甚至手工攻丝也许是可行的方法。
三、丝锥过度磨损
丝锥过度磨损是极为常见的情形，丝锥在加工若干个螺纹孔后，由于丝锥过度磨损使得切削抗力变大，导致丝锥拆断。
应对措施：推荐使用专用丝锥，它会明显延缓丝锥的磨损，从而提高丝锥使用寿命；同时使用优质的攻丝油也能够有效延缓丝锥的磨损。
四、轴向同步误差
加工中心攻丝过程中，大量的断丝锥是因为机床主轴旋转与轴向进给同步性存在误差，使得丝锥承受的轴向拉力增大导致丝锥断裂。
应对措施：使用专用丝锥柄解决刚性攻丝轴向同步误差补偿问题。
五、断屑、排屑困难
对于盲孔攻丝通常采用螺旋槽后排屑丝锥，如果铁屑缠绕在丝锥上无法顺利排出丝锥将会憋断，而大量的被加工材料攻丝加工通常是难以断屑的。
应对措施：首先考虑改变丝锥的螺旋升角设法让铁屑能够顺利排除；同时适当调整切削参数确保铁屑能够顺利排除；必要时可以选用变螺旋角丝锥，以确保铁屑能够顺利排出。
六、底孔孔径偏小
攻丝时选用不合理的底孔直径导致丝锥所需切削的部分增大，进而使丝锥折断。
应对措施：建议根据丝锥的种类及攻件材质的不同选择正确的底孔直径，如果没有完全符合的钻头可以选择大一级的。
七、攻件材质问题
攻件材质不纯局部有过硬点或气孔，导致丝锥瞬间失去平衡而折断。
应对措施：在加工前应对所有原料的性能质量做全面的测试验证，禁止使用不合格原材料。
八、机床没有达到丝锥的精度要求
机床和夹持体也是非常重要的，尤其对于高品质的丝锥，只要一定精度的机床和夹持体才能发挥出丝锥的性能。常见的就是同心度不够。攻丝开始时丝锥起步定位不正确，即主轴轴线与底孔的中心线不同心，在攻丝过程中扭矩过大，这是丝锥折断的主要原因。
应对措施：全面校准机床设备，减小精度误差。
九、切削油或攻丝油的品质不好
采用机油、植物油等非专用的油品作为切削液使用，加工出的产品质量很容易出现毛刺等不良情况，同时丝锥寿命也会有很大的降低。
应对措施：使用专用攻丝油代替非专用油品，可显著改善加工效果。
十、切削速度与进给量不合理
当切削速度和进给量减小时会造成丝锥的推进力度降低，其生产的螺纹精度因此被大幅度降低，这样加大了螺纹表面的粗糙度，螺纹孔径和螺纹精度都无从控制，毛刺等问题当然更不可避免。但是给进速度太快，导致的扭力过大也容易导致丝锥折断。
应对措施：改善工艺环境，操作人员做出判断或向技术人员反馈并合理制定切削速度和进给量。
由上可见造成丝锥断裂的原因可谓多种多样，机床、夹具、工件、工艺、夹头及刀具等出现问题均会发生丝锥断裂，合理安排工艺、做好预防措施能有效避免问题的产生。