來源：刀具界
絲錐是加工各種中、小尺寸內螺紋的刀具，它結構簡單，使用方便，既可手工操作，也可以在工具機上工作，在生產中應用得非常廣泛。攻絲的相關知識有哪些呢？本文總結很全面。
01
什麼是攻絲
攻絲是用絲錐在工件的孔內部切削出內螺紋。
（1）決定絲錐性能的因素包括：
- 工件材料
- 切削速度
- 切削刃材料
- 刀柄
- 絲錐形式
- 孔的尺寸
- 攻絲刀柄
- 切削液
- 孔深
（2）螺距：螺紋上相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。
（3）導程：同一螺旋線上相鄰兩牙對應點的軸向距離。用代號S表示。
（4）螺紋的公稱直徑：除管螺紋以通管的內徑（英寸單位）為公稱直徑外，其他螺紋的公稱直徑，均以螺紋的大徑為公稱直徑（公制單位）。
（5）螺紋中徑：中徑最為重要，因為它控制所有螺紋組裝的配合與強度。中徑在節線上，這一位置的齒寬與相鄰齒槽寬度一致。
02
螺紋的命名
英制螺紋：英制螺紋是螺紋尺寸用英制標註，是美國、英國與加拿大根據統一的體系開發的。
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公制螺紋 ：根據ISO（國際標準化組織）系統開發的，是全球公制螺紋的標準。
03
設計高性能攻絲加工
（1）完美應用
攻絲過程需要考慮的因素有：工件設計、絲錐設計、應用。其目標是降低切削力，同時絲錐強度達到最大。
（2）平衡各種選項： 必須兼顧應用的方方面面
（3）絲錐設計要點
1）對於形成長屑的較軟的粘性材料
- 絲錐結構簡單
- 前角和鉤形角度較大
- 后角和避空較大
- 自由切削
- 易於崩刃
- 絲錐整體較脆弱
- 容屑空間大
2）對於硬性材料
- 絲錐具有重載結構
- 前角和鉤形角度小
- 鏟背和后角小
- 切削壓力較高
- 刃口設計粗壯，減少崩刃
- 橫截面大
- 容屑空間有限
（4）絲錐設計需考慮的因素：絲錐槽型、刀具材料、表面強化處理。這些設計特點必須保持平衡，才能提供適當的切削，切屑控制，潤滑和扭轉強度。
*註：攻絲中絲錐必須做什麼動作，而其它刀具不需要？
必須在切削中途停止並反轉出孔，而切削依然留在溝槽中。這就給金屬加工中的攻絲和絲錐的設計帶來一個最大的挑戰。
04
絲錐的形狀
（1）絲錐切削麵的類型
正確選用絲錐正向鉤形絲錐
正確選用絲錐小的或負向鉤形角絲錐
（2）絲錐切削錐
每增加一個切削錐齒，絲錐使用壽命都會按指數延長。測試表明每加半個切削齒螺紋， 刀具使用壽命就會加倍。與其他刀具不同， 絲錐切屑荷載只能隨著排屑槽數量和切削錐長度改變而改變。
（3）倒錐：與其他所有的刀具類似，絲錐也略有倒錐。
（4）螺紋鏟背
螺紋鏟背的優點有：
- 切削輕快，熱量積聚少
- 絲錐上纏繞，粘結的材料少（粘屑，積屑瘤少）
- 可採用較高的攻絲速度
- 補償工件材料的塑性變形
螺紋鏟背的缺點有：
- 切削刃變脆，易於崩刃
- 主軸和裝夾（包括浮動刀柄）剛性不足是會使螺紋超差
- 在反轉時非常細小的切屑可能會嵌入使切削刃崩刃
（5）絲錐公差
每個絲錐都有專用的中徑尺寸。
標有 H 或 D 公差的絲錐 ( 主要是美國的絲錐 )
- H/D 公差表示絲錐的螺紋尺寸。
- 字母表明絲錐的尺寸大於或高於基本中徑 (「H」=英制 , 「D」 =公制 )， 還是低於基本中徑 (「L」=英制 , "DU"= 公制 )。
- 實際絲錐尺寸數字與基本中徑有關，如：H2，D3，L1，或 DU2每個絲錐都有專用的中徑尺寸！
絲錐往往標有螺紋等級
- 通用 HP 絲錐系列
- 標明絲錐是符合部件配合等級的正確尺寸
- 3B級絲錐適用於 2B 級部件
- 標有 「 X」 的絲錐等級表明其公差較大，用於精密絲錐，電鍍或熱處理部件，或用於接近（彈性記憶）的材料 。
電鍍的攻絲螺紋
- 對於內螺紋，您必須選擇較大公差等級的絲錐
- 較大的中徑會使螺紋尺寸稍微大一些
- 電鍍以後的增大量又會使螺紋尺寸回到規定值
08
絲錐的切削處理
（1）孔的類型和切屑處理
（2）擠出切削，螺旋排屑槽絲錐
- 最適合用於盲孔和深孔加工
- 推薦用於產生粘連切屑的材料
- 非常適合用於斷續切削
螺旋排屑槽絲錐的錐芯很薄，是絲錐設計中最脆弱的部分。因此，速度要比直排屑槽絲錐低30% ~ 40%，以免斷裂。
（3）拉出切削
（4）直排屑槽絲錐
- 強度最大的絲錐
- 推薦用於易斷屑的材料，如黃銅和鑄鐵或硬化鋼
- 通常需要冷卻液或氣體 沖洗排屑槽中的切屑
- 可以具有多種切削錐形式
– Taper (Form A)「A」 – 初錐
– Plug (Forms B & D)「B/D」 – 中錐
– (Form C) 「C」 – 半平底或修正平底
– (Form E) 「E」– 平底
（5）擠壓絲錐：其加工特點是，無論在通孔還是盲孔中都不產生切屑。
（6）切削絲錐與擠壓絲錐對比
（7）底孔尺寸對擠壓螺紋的影響
06
絲錐的塗層
（1）塗層的優點
表面處理
- 改進HSS絲錐的外觀
- 不會改變絲錐的尺寸
絲錐壽命提高
- 耐磨性高
- 減少摩擦和功耗
- 減少崩刃和折斷
- 表面硬度少許提高
提高螺孔的表面質量和尺寸精度
- 切削刃保持鋒利
- 具有潤滑作用
- 降低負荷和擦傷
- 積屑瘤最少
（2）什麼是積屑瘤？
工件材料熔焊或咬死在切屑刃上的積留物。
（3）傳統的表面處理
（4）薄膜塗層
07
攻絲加工的成功訣竅
（1）確定螺紋百分比
鑽頭鑽孔尺寸確定了螺紋底徑與螺紋高度的百分比，你使用的鑽頭直徑越大，達到的螺紋高度比越小 !
（2）底孔尺寸的選擇
一般首選螺紋高度的65% 到70% !
83%高度的螺紋僅比65%高度的螺紋強度大2%，但是攻絲扭矩超過其兩倍！
（3）常見問題
產生削頂的原因
- 手動攻絲
– 手動進給不協調，進給太快或太慢
- 工具機攻絲
– 異步攻絲循環編程不當
- 絲槓工具機
– 絲槓磨損或絲槓調整螺母鬆動產生背隙
- 凸輪進給工具機
– 凸輪廓形不對或磨損
- 採用氣動或液壓的工具機
– 不可控，壓力太高或太低
- 齒輪進給工具機
– 齒輪調整不當或磨損產生背隙
解決削頂問題
對於最精密的螺紋，進給應與主軸轉速同步！進給量和主軸旋轉必須與螺紋螺距相匹配。
（6）CNC工具機同步攻絲的優點
- 螺紋深度控制
- 孔到孔尺寸一致
- 消除削頂
- 必要時可以復攻
（7）刀柄的選擇
- 用於異步攻絲
– 具有固定攻絲循環的採用鑽進給的CNC工具機
– 凸輪，齒輪，氣動，或液壓進給機構
- 用於同步攻絲
– 遇到尺寸過大/尺寸過小螺紋時
（8）刀柄維護
適當的刀柄維護可以確保加工高質量螺紋，和絲錐的使用壽命。
- 內部機構不應該有切屑和碎片
- 經常潤滑確保部件靈活移動，防止生鏽
- 經常測試刀柄，尤其是使用水溶性冷卻液時
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故障排出
（1）螺紋過大
攻絲數控設置
在無剛性攻絲循環的數控工具機攻絲時：
- 編程進給量至絲錐倒程的95 - 98%
- 使用僅有伸長的刀柄或帶壓縮鎖定的伸縮刀柄
在具有剛性攻絲循環的CNC工具機上攻絲時：
- 絲錐導程編程為進給量 100%
- 使用整體刀柄或同步刀柄
如果削頂使螺紋量規的止端通過 :
- 重新編程 ，遵照「非剛性」程序
- 考慮使用快速更換接頭。可以有最小「浮動」
（2）切屑纏繞
- 更改絲錐形式
直槽
較小的螺旋角
- 縮短切削錐
- 更改前角形狀
- 增加槽數
- 改變速度
- 鉤形較小的
- 如是剛性攻絲，增加啄鑽循環
- 考慮擠壓絲錐
（3）潤滑選擇
對於攻絲而言，潤滑的目的是減少摩擦。因此，一般地，攻絲使用的是潤滑劑，而非冷卻液；如果是冷卻液，則要增加 EP (超高壓) 或HP (高壓) 添加劑。
絲錐有固定的大量進給量，由絲錐齒距控制，鑽進給量可以調至控制荷載。
（4）冷卻液應用
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絲錐選擇基礎
在選擇絲錐之前，我們需要了解：
- 孔的類型，通孔，盲孔還是深孔
- 最小鑽孔深度
- 要求的最短螺紋深度
- 是否考慮採用擠壓絲錐
- 攻絲的工件材料
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