★在一般的金属加工中,通常是迅速切除金属并形成光洁表面,工序就算终结,但攻牙却不完全是这样。首先,攻牙后形成的螺纹必须符合标准规定并能和相配的紧固件旋合;【精密自动攻牙机】其次,一般工序切削终了退出刀具十分简单,而攻牙完成后退出丝锥所花费的时间,有可能同切削螺纹花费的时间一样多。所有这些,使得攻牙成为一道既不可缺少,又是缓慢而令人厌烦的工序。
除了上述共性问题之外,其它一些因素也会增加攻牙的困难:这些因素主要可分为同材料有关和同操作有关二大类。而不论在何种情况下,丝锥的正确选择都会对攻牙效果产生截然不同的影响:攻很多孔、攻一个孔或完全攻不动。下面简要介绍一些现场工艺人员和工具制造技术人员在克服攻牙困难时,已经做过的工作。
金刚石工模具公司的工长Dan Welter提供了另一个难加工材料的攻牙实例。【空油压自动钻孔机】该材料是一种超级奥氏体不锈钢Al
6XN,具有抗氧化腐蚀性能,广泛用于输送液体的零件,如原类零件等。该材料的铬、镍、钼含量很高(分别为20%、24%和6%),并且有较高的硬度(HRB88)和冷作硬化的倾向。
这是一个打印机的墨水输送泵,Welter要在零件上攻六个4~40螺纹的通孔,每边打三个孔,孔深为6.35mm。要求在工件上一次钻出底孔,然后攻牙。开始,他采用标准高速钢TiN涂层丝锥,但材料硬度过高,致使丝锥崩裂。Welter试验了六种不同的高速钢丝锥以后,终于放弃了采用标准丝锥解决问题的打算,并开始寻求新的解决方案。发展现挤压丝锥能解决这个问题,尽管迄今都认为挤压丝锥仅适用于软性材料。他采用了一种OSG公司生产的丝锥。据OSG公司有关人员介绍,该丝锥带有一种Electra LUBE涂层,厚度为2.54μm,是一种软性的固体润滑剂,沉积在丝锥上形成光洁的表面,使丝锥在工作时扭矩减小,并防止粘结、堵塞、擦伤等情况发生。
深盲孔攻牙
攻牙遇到的不仅是工件材料的难加工问题。有时,攻牙的操作技巧也是复杂而微妙。例如盲孔攻牙。Roberts Automatic Products公司的工艺工程师Dave Sibinski指出,盲孔攻牙大的困难是要把孔底的切屑排出,以防止丝锥挤压切屑。
Sibinski指出,尽管图纸上不一定要求螺丝清根,但实际的工况是要清根的。因为他知道,在盲孔攻牙中,为中满足图纸规定的要求,必须准备好空间让丝锥攻到足够的深度。【半自动钻床】这就要把孔钻得深一些。但若钻得太深超过切口钻到下一个零件上去,则又会造成偏心问题。此外,他又指出,在钻较深的盲孔时,其收尾段也会出现中心逐渐偏移的现象。
在金刚石工模具公司,Welter需要攻一个5/16"-18螺纹盲孔,深1″,材料为304不锈钢,攻牙深度达3倍直径(螺纹直径5/16″,即7.9375mm——译注)。Welter提出,需要一支刚性强、排屑好的丝锥一次加工完成。他很快排除了采用挤压丝锥的方案。由Prototyp公司提供了一种Paradur triple S型丝锥,这种丝锥是该公司生产的用于难加工材料ECO系列丝锥的一种。Prototyp是Sandvik CTT公司的成员之一。该公司的技术销售经理Mathias Armbruster指出,该丝锥采用大螺旋角,使攻牙深度可达到数倍直径。同时,大螺旋角又使切屑卷得很紧,可以防止切屑在柄部缠成一团。
除了供应刀具以外,工具制造商常和用户的工艺人员紧密合作,解决攻牙难题。如:Firth Brown工具公司的高级工程师Sai Kin Eng就帮助用户解决直径18mm,深度达60mm的螺纹攻牙。他说,深孔攻牙有很多因素导致的困难。首先是冷却液输送困难。因为切屑堵塞在孔中,使冷却液很难到达刀具/工件的接触区。当然,若工件材料的延伸率大,可以采用挤压丝锥,这种丝锥工作时没有切屑。但螺纹底孔直径要接近中径尺寸,而且公差要比普通丝锥攻牙时严一些。
为了帮助冷却液输送,可选用内冷却丝锥。【多轴钻孔攻牙器】也可在丝锥上开多个油槽,或采用特殊的润滑涂层。这些措施都可以降低工作温度和防止切削刃软化。Firth Brown在帮助用户采用一系列措施后,终使刀具寿命提高35%(原文为降低了50%,疑为印刷错误——译注)。