攻丝看似简单,但在实际加工中,却很容易毁掉一个好零件或延误原型制作。同样的孔,在相同的工况下钻孔,结果可能成功也可能失败。最终结果往往取决于是否使用了合适的丝锥类型。.
在 Yonglihao Machinery,我们从事大量的 CNC 原型制作和小批量加工。我们每天都会遇到这个问题。本指南涵盖了螺纹丝锥的主要类型,解释了它们的用途以及如何为您的工作选择合适的丝锥。.
什么是螺纹丝锥?
丝锥是一种用于切削或形成螺纹的工具。它在预先钻好的孔内工作,以便螺钉和螺栓能够安装。在金属加工中,良好的螺纹对于实现牢固、紧凑且可重复的连接至关重要。.
如果使用与材料和孔径不匹配的丝锥,虽然仍然可以攻丝,但断裂的风险会更高。配合可能很差,需要进行更多返工。了解丝锥的基本分类是工艺规划的关键部分,而非可有可无的细节。.
螺纹丝锥的主要部件和材料
所有丝锥都包含几个关键部件。这些部件控制着丝锥的切削、导向和排屑方式。丝锥本体是带螺纹的切削部分。其前端倒角处有锥形螺纹,可缓慢切削工件。其余的完整螺纹则用于引导刀具并最终确定螺纹尺寸。.
刀身上有沟槽,或称凹槽。它们提供切削刃、排屑空间和润滑通道。沟槽之间是凸缘,用于支撑切削刃。刀跟是凸缘后方的减薄区域,用于减少摩擦和磨损。.
丝锥主体上方是光滑的柄部,上面标有螺纹尺寸、螺距和螺纹形状的标记。许多丝锥顶部都有一个方形凸耳,这种驱动端可以使丝锥牢固地固定在扳手或机床夹具中,防止打滑。.
丝锥上的标记显示了标称尺寸和螺距(例如 M8×1.25 或 ¼-20 UNC)。它们还显示了螺纹规格代码(公制、UNC/UNF、NPT)、丝锥材质(高速钢、钴基高速钢、硬质合金)和配合等级。读取这些标记可以准确地知道您要切削的螺纹类型。.
水龙头的材质与形状一样,对性能和使用寿命都至关重要:
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丝锥材料 |
耐用性 |
典型应用 |
|---|---|---|
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碳钢 |
中等的 |
轻型软金属 |
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高速钢 (HSS) |
高的 |
通用金属加工 |
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钴高速钢 |
更高 |
高强度合金、不锈钢 |
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整体硬质合金 |
非常高 |
研磨性或硬质材料,大批量数控加工 |
在实践中,你总是会选择几何形状和材料的组合,而不是单独选择其中一种。.
螺纹丝锥的主要类型及其典型用途
本节按形状和切屑控制方式对螺纹丝锥的主要类型进行分类,并展示它们最适合的孔型和材料。将您的作业与这些分类进行匹配,有助于您快速找到合适的丝锥。.
锥形手用丝锥
锥形手用丝锥具有较长的倒角,上面有大约 8-10 圈锥形螺纹。它能缓慢地进入孔内,并以较低的负荷进行切削。这使其成为加工坚硬材料或孔内对准不精确时的理想起始丝锥。.
缺点是它无法在盲孔中完成全深度螺纹加工。单独使用时速度也较慢。通常需要配合底孔丝锥或堵头丝锥使用。.
塞手水龙头
丝锥的倒角适中,约为3-5圈螺纹。它兼具易于起攻和深攻能力,是日常工作中最常用的“通用”丝锥。.
在通孔和许多浅盲孔中,您可以单独使用丝锥。但是,对于深盲孔,它们可能无法完成底部最后的螺纹加工。.
底部手拍
底孔丝锥的倒角非常短,只有1-2个锥形螺纹。其切削刃几乎瞬间就能达到全直径。当需要完全啮合时,它是加工盲孔底部最后几个螺纹的最佳选择。.
底孔丝锥去除材料的速度并不慢,因此不应作为首选丝锥。最好在锥形丝锥或直柄丝锥已经形成大部分螺纹之后再使用底孔丝锥。.
螺旋尖头
螺旋尖丝锥通常被称为枪式丝锥。它具有直槽,但前端切削刃特殊。该切削刃可将切屑沿进给方向向前推出。这使得切削速度更高,切屑也能顺畅地流入通孔。它是高速机床攻丝的标准选择。.
由于切屑会被向前推出,螺旋尖丝锥不适用于深盲孔。切屑会堆积在底部并堵塞丝锥。.
螺旋槽丝锥
螺旋槽丝锥的螺旋槽类似于立铣刀。这些螺旋槽可以将切屑从孔中向上拉出。这种排屑作用使其成为盲孔加工的最佳丝锥。它尤其适用于加工易产生长切屑的软质材料。.
螺旋槽丝锥也适用于不连续孔,例如十字孔或键槽。它们比普通手用丝锥价格更高,切削刃也稍弱一些。通常用于对切屑控制要求较高的作业。.
延长线
加长丝锥是一种柄部很长的手动或机用丝锥。它可以深入到孔、凹槽或皮带轮轮毂内部。当标准丝锥在到达螺纹位置之前会碰到其他部件时,就可以选择加长丝锥。.
长柄丝锥刚性较差,因此必须控制进给量和扭矩。使用加长丝锥进行强力切削会增加弯曲或断裂的风险。.
机器水龙头
机用丝锥专为电动或数控攻丝而设计。其形状、芯厚和涂层均经过优化,可实现良好的切屑控制和更长的使用寿命。与普通手用丝锥相比,机用丝锥能够以更高的速度运行,并获得更好的加工效果。.
如果选择合适的型号,机用丝锥既可用于盲孔也可用于通孔。丝锥可以是螺旋尖型或螺旋槽型。在许多车间,机用丝锥是生产螺纹加工的首选工具。.
螺纹成形丝锥
螺纹成形丝锥(或称滚压丝锥)不切削金属,而是通过移动材料冷成形螺纹。由于不产生切屑,攻丝过程更加清洁,也大大减少了因切屑堆积而导致的丝锥断裂。.
成形丝锥非常适合加工铝、铜合金和低碳钢等软质材料。由于加工硬化效应,它们通常能形成更坚固的螺纹。与切削丝锥相比,成形丝锥需要更大的预钻孔尺寸。它们不适用于脆性或极硬的材料。.
管道接头
管螺纹丝锥用于加工NPT或BSPT等管螺纹。这些螺纹通常呈锥形,以确保密封严密。与直螺纹丝锥相比,管螺纹丝锥在孔口顶部附近会去除更多材料,因此加工难度更大。.
液压、气动和管道连接都需要用到管接头。使用时需要正确的导向钻头并精确控制深度,以避免螺纹过大而损坏密封件。.
钻孔攻丝组合工具
钻攻一体刀具前端为钻尖,后端为攻丝部分。这样,机器可以在一个循环中完成钻孔和攻丝,无需更换刀具,也降低了两个步骤之间出现错位的风险。.
每种工具只能用于一种孔径和螺纹,因此不够灵活。它也不太适合加工很深的孔或非常难加工的材料。.
整体硬质合金丝锥
整体硬质合金丝锥完全由硬质合金制成,因此具有极高的硬度和耐磨性。它适用于加工铸铁或玻璃纤维塑料等磨蚀性材料,也常用于对刀具寿命要求较高的批量数控加工。.
硬质合金丝锥比高速钢丝锥更脆。它们需要刚性安装、精确对准和稳定的切削。在柔性或对准不良的机床上,它们比高速钢或钴合金丝锥更容易断裂。.
中断线程
断续螺纹丝锥的齿只出现在每隔一个螺纹上。这种设计留出的空隙有助于断屑,同时也为润滑和排屑提供了额外的空间。这种设计适用于粘性材料,因为普通丝锥容易被切屑堵塞。.
由于分担载荷的齿数较少,这些丝锥的刚性可能稍差。它们通常用于加工难加工材料,而非一般用途。.
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丝锥类型 |
最适合 |
孔类型 |
芯片流动方向 |
|---|---|---|---|
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锥形手丝锥 |
从手工开始,艰苦的工作 |
盲/通 |
留在笛子里 |
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塞手水龙头 |
一般手部敲击 |
直通/盲通 |
留在笛子里 |
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底部手拍 |
完成盲孔 |
瞎的 |
留在笛子里 |
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螺旋尖头 |
高速机攻丝 |
通过 |
向前推进 |
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螺旋槽水龙头 |
盲孔、断续孔 |
瞎的 |
向上拉 |
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延长线 |
深螺纹/凹螺纹 |
两个都 |
取决于笛子的类型 |
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机器水龙头 |
电动/数控攻丝 |
两个都 |
经过优化设计 |
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螺纹成型丝锥 |
无屑螺纹 |
主要通过 |
没有芯片 |
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管道接头 |
耐压管道接头 |
几乎失明 |
因情况而异 |
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钻孔攻丝组合 |
缩短周期时间 |
主要通过 |
根据水龙头部分 |
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整体硬质合金丝锥 |
硬质/磨蚀性材料 |
两个都 |
根据几何形状 |
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断续螺纹攻丝 |
难以形成切屑的材料 |
两个都 |
改进的芯片断裂 |
如何为您的工作选择合适的螺纹丝锥
选择合适的丝锥,首先要考虑四个基本因素:工件材料、孔类型、螺纹规格和生产量。对于铝等软质材料,通常使用成形丝锥或锋利的螺旋槽丝锥效果最佳。而对于不锈钢或高强度合金,则可能需要涂层机用丝锥或整体硬质合金丝锥来承受扭矩和磨损。.
孔的类型有助于缩小选择范围。对于通孔,螺旋尖丝锥通常是最有效的。它们能将切屑向前推出并清除。对于盲孔,螺旋槽丝锥有助于清除切屑。一系列锥度丝锥、塞规丝锥和底孔丝锥也可用于完成螺纹加工。.
螺纹尺寸和螺距会影响丝锥的刚度。大而粗的螺纹需要强度更高的丝锥,切削速度也更快。而极小或细螺距的螺纹则需要精确的对准和稳定的进给。最后,确定这是维修、小批量生产还是大批量生产。然后选择合适的丝锥等级和价格水平。.
开始写作前请先检查以下几点:
- ✅ 我要加工的螺纹材料是什么(硬质、软质、磨蚀性)?
- ✅ 这个孔是盲孔还是通孔?深度是多少?
- ✅ 我需要什么螺纹尺寸、螺距和公差等级?
- ✅ 这是一次性订单、小批量订单还是大批量订单?
- ✅ 我能否提供良好的润滑和碎屑清除效果?
回答这些问题将引导您找到完成任务的正确选项。.
使用丝锥的最佳实践及避免断裂
防止丝锥断裂的最佳方法是使用合适的丝锥并采用正确的安装方式。这意味着要确保对准、进给、转速和润滑都正确无误。务必检查钻孔的尺寸是否合适且是否笔直。过小或歪斜的孔会立即导致丝锥过载。.
手工攻丝时,保持丝锥与孔径垂直。施加稳定的力,并不时回转四分之一圈以断屑。机用攻丝时,请使用丝锥和材料推荐的切削参数。切勿使用“一刀切”的切削速度。.
冷却和润滑至关重要,尤其是在加工坚硬材料时。应使用适用于该材料的切削液或攻丝油。例如,碳钢应使用可溶性油,铝材应使用低粘度油。良好的润滑可以降低摩擦和发热,改善螺纹表面光洁度,并延长丝锥寿命。.
常见螺纹攻丝问题及快速解决方法:
- 水龙头破损检查钻头尺寸、安装设置和切削数据。这通常是由于孔径错误、对准不良、丝锥选择不当或缺乏润滑造成的。.
- 螺纹表面处理不良检查丝锥并改善排屑效果。这通常是由于丝锥磨损、丝锥材质错误或切屑堆积造成的。.
- 盲孔中的芯片填充改用螺旋槽丝锥或螺纹成形丝锥。更频繁地清除切屑。这在使用螺旋尖丝锥加工盲孔时尤为常见。.
对于坚硬材料,应经常检查丝锥。随着刀具磨损,应略微降低转速并增加润滑。在数控程序中加入啄式攻丝循环也有助于清除深盲孔中的切屑。.
结论
简而言之,良好的攻丝需要合适的丝锥类型、材质和切削条件。一旦了解不同丝锥在各种孔和材质中的应用,选择合适的丝锥就变得轻而易举,而非靠猜测。.
对于原型和小批量生产而言,这一点尤为重要。螺纹孔通常只有一次机会加工到位。在 Yonglihao Machinery,我们的工程师运用同样的原则来选择丝锥。在正式生产之前,我们会先在实际材料上进行测试。.
无论您是自己攻丝还是找专业店铺,使用合适的丝锥都能节省时间和金钱,还能获得更可靠的零件。如果您定制的零件螺纹比较复杂,那么像我们这样的合作伙伴就显得尤为重要。 Yonglihao Machinery 我们可以提供帮助。我们了解丝锥选型,可以帮助您更顺利地将图纸转化为可用的零件,减少各种问题。.
常问问题
锥形丝锥、直通丝锥和底孔丝锥有什么区别?
它们的区别在于倒角长度。锥形丝锥的倒角最长,用于轻柔地攻丝。直柄丝锥的倒角中等,适用于一般用途。底孔丝锥的倒角非常短,最后用于攻打盲孔底部的螺纹。.
什么时候应该使用螺旋尖丝锥而不是螺旋槽丝锥?
使用螺旋尖丝锥进行高速通孔攻丝。它能将切屑向前推出工件。使用螺旋槽丝锥进行盲孔或断续孔攻丝。它能将切屑向孔顶方向拉回。.
我可以在数控机床上使用手用丝锥吗?
在数控机床上低速加工时可以使用手用丝锥,但这并非最佳选择。手用丝锥并非为机床高速加工或切屑控制而设计。而像螺旋尖丝锥或螺旋槽丝锥这样的机床专用丝锥,则是为高转速攻丝而设计的。.
什么时候应该选择螺纹成形丝锥而不是切削丝锥?
对于软质材料,请选择自攻丝锥。这种丝锥不会产生切屑,并且能形成更牢固的螺纹。避免在脆性或极硬的材料上使用。务必使用与此类丝锥配套的、尺寸较大的预钻孔。.
水龙头损坏最常见的原因是什么?
最常见的原因是钻头尺寸不合适、对准不良、缺乏润滑以及使用了错误的丝锥类型。为避免这种情况,请检查钻头尺寸。选择与孔径和材料相匹配的丝锥。使用合适的切削液并采用保守的切削参数。.




