攻丝和螺纹铣削的关键区别

说到螺纹和加工螺纹,通常涉及如粗牙螺纹和细牙螺纹、公差等级、形状、角度和节距。在本文中,我们将重点介绍加工内螺纹的两种主要方法:攻丝和螺纹铣削以及如何选择这两种方法。
Form Inserts
Tapping
Thread Milling
Form Inserts

说到螺纹和加工螺纹,通常涉及如粗牙螺纹和细牙螺纹、公差等级、形状、角度和节距。在本文中,我们将重点介绍加工内螺纹的两种主要方法:丝锥和螺纹铣削以及如何选择这两种方法。

什么是丝锥?

乍一看,丝锥就像一个侧面有凹槽的螺栓或螺丝。这些凹槽用于在加工过程中排屑,而末端和外围的锋利边缘则用于切割螺纹。丝锥的功能类似于旋转刀具,被装夹在卡盘、夹头或特殊的“浮动”刀架中,并以特定的进给速度切入切削工件。

有两个重要的考虑因素:底孔要略大于螺纹的小直径(如丝锥只在外缘切割)和进给速度精确匹配螺纹的螺距。例如,1/4-20丝锥必须每转推进0.05(或每英寸20个螺纹)才能产生合适的螺纹。

丝锥有多种类型。中丝锥用于穿过“通孔”,而平底丝锥可以产生几乎到达盲孔底部的螺纹。螺尖丝锥驱动切屑向前,而螺旋槽丝锥引导切屑向上和出孔。

与切割丝锥不同,挤压丝锥或滚压丝锥不会产生切屑。相反,它们取代类似于前面提到的螺旋切削的加工方法。在进给量和刀具几何形状方面,挤压丝锥遵循与切削丝锥相同的规则,但需要稍大的导孔来容纳流动的金属。然而,挤压丝锥只适用于可塑性强的低硬度材料,如铝、不锈钢和高温合金,但不适合铸铁或淬火钢。

拓岭螺旋槽丝锥加工许多材料具有出色的表现:钢和钢合金,不锈钢,铸铁,镍和钴基合金,钛和钛合金,铝和硬钢。

 

什么是螺纹铣削?

螺纹铣削也需要一个预钻孔。然而,与切削丝锥和挤压丝锥不同,螺纹铣削在进给速度、螺纹尺寸和编程方法方面有更大的灵活性。它的功能就像铣刀,沿着它的外围边缘一边旋转一边切削。螺纹铣刀的牙形决定了螺纹形状,运动轨迹决定螺距。

注意这里提到的“编程切削方法”。与丝锥不同,丝锥可以在各种机床上进行,甚至可以手动进行,螺纹铣削只能在具有Y轴的CNC加工中心或多功能车床上进行。然而,螺纹铣削能更灵活选择加工方法、材料选择、螺纹底孔。只要不超过刀具的最大切削深度,一支螺纹铣刀可以加工任何尺寸、螺距相同的螺纹。 

螺纹铣削首先以较快的速度将刀具送入预钻孔的中心,然后进行小的圆弧运动,使刀具径向进入工件,直到达到所需的直径。然后,螺纹铣刀绕着底孔中心旋转的同时,每旋转一圈,刀具沿着z轴向上移动一个螺距。螺纹铣削完成后,刀具旋转退出螺孔。

 上面的描述了常规铣削螺纹的过程。像铬镍铁合金或钛这样坚硬的材料可能需要多次往返切削,采用不同的圆弧插补策略。由于进给速率不依赖于螺纹螺距,因此编程人员可以根据加工条件和使用的刀具类型灵活地调整切削方案。

拓岭高性能整体硬质合金螺纹铣刀考虑各种要素,以提高刀具质量和生产。短的切屑,疏热容易,产生较少的摩擦和热量,减少损伤螺纹的风险。此外,选择优质的硬质合金制造螺纹铣刀,能使螺纹切削更加高效。

 

你应该使用哪种方法?

与机加工其它许多工艺一样,用丝锥还是螺纹铣削加工螺纹,取决于几个因素,包括生产数量、材料硬度或韧性、机床功率、精度要求和个人偏好。每种方法都有其优缺点。以下是一些可以帮助你做决定的注意事项:

速度:一般来说,丝锥比螺纹铣削略快。根据工件材料、螺纹深度和机床速度,用丝锥加工M6的标准螺纹可能需要大约4-5秒,而用螺纹铣削可能需要大约两倍的时间。但现在即使普通的的螺纹铣削工艺也已提高很多。在大多数情况下,螺纹铣刀和丝锥之间的速度差异可以忽略不计,除非大批量生产。

功率:丝锥需要很大的扭矩,特别是加工坚硬的材料时。对于直径大于M20螺纹,只有强大加工中心才能处理任务。然而,螺纹铣削没有这样的限制,可以加工任何尺寸的螺纹。

尺寸:对于前一点有一个警告。非常小的螺纹,如用于手表和某些医疗设备的微小螺纹,丝锥可能是唯一可行的选择,特别是当螺纹深度为直径好几倍以上时。

刀具寿命:螺纹铣削在刀具寿命方面具有优势。大多数丝锥由高速钢(HSS)制成,而螺纹铣刀通常由硬质合金制成,刀具寿命更长,能以更高的转速切削。此外,如果正好在加工螺纹过程中丝锥磨损失效,工件往往报废。这种情况非常常见。螺纹铣销则容易判断磨损,替换刀具或进行刀具补偿设置后,工件不会报废,能继续加工出所需螺纹。

灵活性是螺纹铣削的另一关键优势。当丝锥超过公差时,必须替换。然而,螺纹铣削磨损后,只要编程设置一个刀具补偿,就能继续加工出符合要求螺纹。此外,丝锥是为特定的螺纹尺寸、类型、特定的材料而设计定制的。相比之下,螺纹铣刀可以加工出螺距相同的任何螺纹。单刃螺纹铣刀可以通过编程来加工任何尺寸的螺纹。

然而,值得注意的是,这种灵活性也是螺纹铣刀的缺点,因为螺纹铣刀的编程更复杂,这就是为什么一些工厂往往不用螺纹铣削的原因。当然,随着在线编程日益普遍,计算机辅助制造(CAM)的快速发展,这个缺点也逐渐不是问题了。

使用内冷式螺纹铣刀,建议使用清洁的高压切削液。另一方面,在使用丝锥加工螺纹时,时常需要停下机器,在螺纹孔中涂抹少量蜡或专用液,以防止卡死。除非大批量生产,螺纹铣削通常是最佳选择,尽管丝锥仍有其优点。如果不确定,请不要犹豫,向拓岭的专家寻求切削刀具技术指导。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注