A-SFT丝锥

丝锥是切削内螺纹并直接得到螺纹尺寸的一种螺纹加工刀具。丝锥的基本结构有工作部和用于夹持和传递扭矩的柄部。工作部由切削锥和校准部组成。其上开出槽，以形成切削刃并用以容屑排屑。切削锥刃齿由低至高，高度不等，担负主要的切削任务。丝锥或工件旋转一周，切削锥的每个刃齿前进一个螺距，分别从工件上切除一层金属，几转后，锥部完全进入，完成整个牙高的加工。锥角小，切削锥部长，刃齿数可多，每齿切削厚度小，导向作用好，表面加工质量高，反之亦然。一般表面质量要求高时，锥角取小值。加工盲孔时，为获得较长有效螺纹部分长度，锥角较大，锥部短。丝锥的校准部的作用是对切削锥部切成的螺纹进行修整，以达到合格的尺寸和形状，也对丝锥起导向和旋进作用，需要时，可作为丝锥重磨后的储备部分。为了减少与已加工表面的摩擦，校准部可做出倒锥或减少后部刃齿高度。设计容屑槽形状和尺寸时，应使具有足够的容屑排屑空间以及能使切屑顺利卷曲和排出。倒旋退出时，应使刀背和工件不发生刮伤、也要考虑便于制造。前角γp后角αp的大小可依据被加工材料选取。槽数可据丝锥类型、尺寸、工件材料和质量要求而定，常为3～4，特别细的可为2。槽数多、扭矩大，但每刃切削厚度减少、导向性好，加工质量高。一般为了便于制造，标准丝锥可做出直的容屑槽，称直槽丝锥。为了改善排屑和切削，可做成螺旋槽，称螺旋槽丝锥。螺旋槽丝锥容屑空间大和对切屑的反作用力，可较顺利将切屑排出，特别对粘性大的低碳钢、不锈钢，有色金属和深孔以及盲孔的攻螺纹，优点更为突出。螺旋槽尚可增大丝锥的工作前角，使加工表面质量提高，攻螺纹扭矩降低。加工通孔右螺纹时，螺旋槽方向取为左旋，使切屑向前排出。加工盲孔右螺纹时，则应取右旋，以使切屑向后排出，不致阻塞于孔底。为了改善直槽丝锥的切削排屑，也可在丝锥的切削锥部修磨出轴向刃倾角，使切屑向前导出改善了排屑，这样校准部分的沟槽就可做得较浅，有利提高强度，前端头部有时磨出尖部，故亦称螺尖丝锥。无刃倾角的直槽丝锥。

用丝锥加工内螺纹是在有限的空间中进行的，丝锥处于半封闭状态下工作，同时工作的刃齿数多，丝锥与工件和切屑间的摩擦大，切屑排出不畅，产生的热不易及时散出，冷却润滑液进入困难，切削条件很差，由此易造成多种缺陷;如折损、崩刃(约占26%)、螺纹精度不良(约占17%)、烂牙(约占14%)，其他如刮痕等(约占43%)，从而严重影响加工效率和加工质量。

近期欧士机(OSG)公司研发了A品牌丝锥系列，出色的解决了以上问题。A品牌的意思是不断技术革新，满足客户需要。A品牌丝锥有带螺旋槽的A-SFT(Spiral Fluted Tap)也有直槽带刃顷角的A-Pot(Spiral Pointed Tap)的这两种系列。有刃顷角相当该处局部也有螺旋槽，故英语中含Spiral。A-SFT系列的切削锥长度有：2.5P、1.5P、1P等几种(P为螺距)。一般短切削锥的锥角大，切削负荷大而集中，寿命低，但是由于欧士机的精心设计他们的1.5P短锥A-SFT M6×1丝锥在加工S45C钢的ø 5×16盲孔时，以15 m/min的切削速度可以加工到1000个以上，是一般丝锥的寿命的近10倍，这大大提高了盲孔的加工效率，降低了加工成本。通孔攻螺纹建议用切削锥长的丝锥，因切削力小，丝锥寿命长。A-POT系列的切削锥部长度有：4P、5P，主要用于加工通孔。

下面介绍一下A-品牌丝锥的杰出优点。排屑顺畅，加工质量高，欧士机公司的A-丝锥，首先是抓住了解决排屑不畅的这个问题的关键，在于生成的切屑形状和状态，为稳定切屑形状，他们精心设计了丝锥合理的刀刃角度和槽形，使之达到既锋利，使切屑既能顺利切除，又能按一定的规则大小成形。为防止切屑缠绕，螺牙刀刃并不分布在整个螺旋槽上，只分布在前端，长度较短，最后的几处螺牙磨去尖端作半牙处理，减少了摩擦又防止了崩刃。又设计做出了不等螺距螺旋槽，使它的头部易切、后部易排。对大工件深部螺孔加工时，按德国DIN标准设计制造了悬伸长、螺旋槽长的丝锥。材料方面采用了韧性高又耐磨的粉末高速钢CPM和硬度高、摩擦系数低的V复合多层涂层。使一定形状的切屑，能长期生成保持，并稳定迅速顺畅地排出，从而也保证了高的加工质量。甚至用它加工粘性大的低碳钢SS440，奥氏体不锈钢SUS304也能得到高光洁的表面。

用A-SFT M8×1.25丝锥在立式加工中心上，加工材料为S45C钢的ø 6.8×18盲孔，攻螺纹长度12 mm，加无氯水溶性切削油10%，以不同切削速度条件进行加工。即使在5 m/min以下，切屑形状仍然稳定，但在较高速度条件下，由于离心力的影响，可更有效地排屑。

一般丝锥通常只能在低于30 m/min的切削速度下进行加工。A丝锥能5～75 m/min的条件下进行加工。在变化的速度范围中，还能保持良好的切屑形状和排屑性能。这既表示A丝锥能适应切削条件的波动，不影响高质量加工，又能提高速度数倍，加工效率远远超过一般丝锥。需注意的是，高于15  m/min时，宜采用具有同步功能的刀柄和设备。又例如在同样设备上用A-SFT M6×1分别用15 m/min、30 m/min、40 m/min切削速度加工S45C钢的ø 5×16盲孔螺纹，攻螺纹长度12 mm，这三种速度由于切屑形状均匀稳定，均能在加工1400个孔后，丝锥未受损伤，仍可继续加工。另外用立铣刀刀柄的丝锥，在立式加工中心攻螺纹，加工稳定性也可达一般丝锥的1.5倍。

A品牌丝锥的优点还在于应用范围广。无论是手动攻螺纹机，还是最新的加工中心，都能对应，但在加工中心上，可以发挥A丝锥的最好的性能。例如A-POT M8×1.25丝锥攻S50C钢上ø 6.8×16通孔，孔深16 mm，以切削速度30 mm/min，加无氯水溶性切削液10%。加工数量可比一般丝锥高40%左右。而且能适应加工中很广阔的速度范围。

能加工多种材料，如低碳钢、中高碳钢、合金钢、不锈钢、压延铝合金等，A-丝锥均能顺利加工。用户不用配备多种专用丝锥，只用一种，可方便管理，减少刀具费用。丝锥加工问题，特别易出现在加工较软、粘性大的材料上，如奥氏体不锈钢、低碳钢等。虽这些材料抗拉强度和硬度都不高，但热强度、延伸率、断面收视率等较大，切屑不易切离、卷曲和折断、切屑变形耗功多、扭矩大。攻螺纹过程中，弹性恢复大，被加工螺纹表面收缩，会紧抱丝锥，使摩擦力大为增加。另外不锈钢表面易加工硬化，硬度提高，后面的刃齿在硬化层上切削，极易磨损。不锈钢导热性也差，攻螺纹又处于半封闭态，散热难，使刃部温度高，产生过热磨损。所以不锈钢攻螺纹事故多，是个难点。

可用环保节约的切削液和冷却润滑方式。切削液的冷却润滑作用对攻螺纹的加工质量，防止事故出现延长丝锥使用寿命非常重要。切削液分油类和水溶性类两种，水溶性类又分完全不含油的和含油的，一般含油大于50%形成乳化液，含油5%～40%称半合成切削液。针对攻螺纹这个困难的切削条件，特别是攻不锈钢等难加工材料，过去都是因速度不高、切削力大、排屑困难、摩擦产生热量大等，故推荐主要是用油类切削液。但是欧士机公司的A-丝锥先进的结构设计、切削力降低了、优良的涂层、变螺旋距的结构等使摩擦力切削热下降，排屑顺畅，从而突破了以往的观点和做法。采用无氯水溶性切削液10%，它的特征是无毒适用范围广、综合性能好、稳定性好、寿命较长、性价比高。从而受到广大用户的欢迎。由于A-SFT的先进设计，还可采用绿色环保好的MQL即最小油量加压缩空气形成的油雾润滑。其实例是在卧式加工中心上，用有内冷油孔的A-SFT M8×1.25，加工S45C钢的ø 6.8×24盲孔内螺纹。攻丝长度16 mm，切削速度30 m/min。油雾从内冷油孔喷出，，用油量仅50 cc/h，由于油雾进入切削区后，吸收切削热，油滴迅速沸腾气化带走大量热量，再配合A-SFT的合理结构，使切屑形状合适稳定，加工500个孔后。仍能继续加工。

最后值得注意的是丝锥加工前，预先加工出的合格底孔孔径，仅管都在公差范围内，但具体的大小对丝锥的加工寿命，也就是可加工数直接有关。予加工出的孔径偏于公差的上限，丝锥加工内螺纹的负担就减轻了，可加工数就增多，寿命就延长。为此欧士机公司提供了为加工螺纹底孔的专门钻头系列，以保证加工出理想的底孔直径。

此外应该指出，用丝锥进行螺孔加工常是整个零件加工的最后工序，虽然较简单，但是非常重要，决不能因这道工序的报废和质量不佳，而造成整个零件的弃用，损失就太大了，因此必须重视。