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編者按

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序  言

在深孔螺紋加工過(guò)程中，切削絲錐（見(jiàn)圖1）如果遇到冷卻不好或排屑不暢會(huì),，會(huì)造成早期磨損,、崩刃、斷裂等問(wèn)題,。擠壓絲錐（見(jiàn)圖2）作為近些年發(fā)展起來(lái)的一種絲錐類(lèi)型,，相對(duì)切削絲錐，其壽命,、效率、成本及加工質(zhì)量等方面都有優(yōu)勢(shì),。

優(yōu)  勢(shì)

2.1  壽命優(yōu)勢(shì)

公司某產(chǎn)品上有6個(gè)深度70mm的盲孔,，需要加工內(nèi)螺紋。以往一直使用加長(zhǎng)的切削絲錐,，加工過(guò)程中絲錐壽命短,、更換頻繁，絲錐異常失效的情況也時(shí)有發(fā)生,。通過(guò)各種改進(jìn)方法,，切削絲錐的壽命得到了提升，但還是不能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),。為此,，嘗試用擠壓絲錐替代切削絲錐。

擠壓絲錐選用國(guó)內(nèi)外知名品牌,，分批進(jìn)行了試驗(yàn),。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，擠壓絲錐在壽命上明顯優(yōu)于切削絲錐，提升的效果呈幾何倍數(shù),，有幾款擠壓絲錐的壽命相對(duì)切削絲錐提升了40倍以上,。

擠壓絲錐在前端參與擠壓的刃部磨損后，相鄰的校正齒參與擠壓,。這時(shí),，擠壓絲錐參與擠壓的刃增加1個(gè)，加工的螺紋依舊是完整的螺紋,，只是有效螺紋深度略有減少,，其失效形式以螺紋變小為主。因此,，在擠壓絲錐刃部出現(xiàn)小的缺損,，不影響后續(xù)的使用，如圖3所示,，可以繼續(xù)使用至出現(xiàn)螺紋變小,。擠壓絲錐螺紋變小之前，往往伴隨著機(jī)床的扭矩劇烈變大,，加工出現(xiàn)異響等現(xiàn)象,，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

2.2  效率優(yōu)勢(shì)

擠壓絲錐在試用過(guò)程中,，由于壽命提升,，換刀頻次急劇下降。以往切削絲錐需要每天更換數(shù)次,，而擠壓絲錐數(shù)天才更換1次,，效率明顯提升。

另一方面,，擠壓絲錐的加工轉(zhuǎn)速相對(duì)切削絲錐的轉(zhuǎn)速高,，生產(chǎn)效率明顯提高。經(jīng)過(guò)實(shí)踐,，鉆孔,、鉸孔、倒角及攻螺紋一體的加工中心上,，機(jī)加工時(shí)間縮短了14%,，這意味著該工序的產(chǎn)能提升了14%。

2.3  成本優(yōu)勢(shì)

同規(guī)格的擠壓絲錐的單價(jià)一般明顯高于切削絲錐,。由于部分?jǐn)D壓絲錐的壽命顯著高于切削絲錐,，核算單件成本后，擠壓絲錐的單件成本相對(duì)切削絲錐下降≥50%,。當(dāng)然,，應(yīng)用場(chǎng)合不同，成本優(yōu)勢(shì)也不一樣。

在易加工的工況上,，切削絲錐可以將成本下降到很低的級(jí)數(shù),，擠壓絲錐在這種情況下無(wú)法做到。但是,，在難加工工況下,，比如深孔螺紋、盲孔螺紋或者高黏性材料的加工,，擠壓絲錐的成本優(yōu)勢(shì)比較明顯,。

2.4  加工質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)

擠壓螺紋的強(qiáng)度高，據(jù)相關(guān)刀具廠家提供的數(shù)據(jù),，相對(duì)切削螺紋強(qiáng)度≥20%,。強(qiáng)度提升是由于材料擠壓后產(chǎn)生塑性變形而形成螺紋，螺紋的材質(zhì)更加致密,，螺紋表面在擠壓過(guò)程中出現(xiàn)冷作硬化,，表面強(qiáng)度提升。目前各大主機(jī)廠也漸漸認(rèn)識(shí)到擠壓螺紋的強(qiáng)度優(yōu)勢(shì),，在新的產(chǎn)品要求上也推薦選擇擠壓螺紋,。

擠壓螺紋為無(wú)屑加工，杜絕了切削深孔,、盲孔螺紋后,，殘留切屑，導(dǎo)致裝配過(guò)程中螺栓與螺紋咬合,，對(duì)螺紋造成破壞的問(wèn)題,。加工過(guò)程中，擠壓絲錐出現(xiàn)崩牙后,，不會(huì)造成工件爛牙,。

3.1  設(shè)備精度要求高，扭矩要求大

擠壓絲錐只能使用剛性?shī)A持刀柄,，如果設(shè)備精度差，絲錐與底孔不同心,，會(huì)造成一側(cè)螺紋牙頂高過(guò)大,，一側(cè)牙頂高不足，導(dǎo)致螺栓與牙頂高不足的一側(cè)干涉,，無(wú)法裝配,。

從目前觀察設(shè)備扭矩監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)來(lái)看，M12×1.25mm擠壓絲錐的扭矩相對(duì)切削絲錐要＞50%,，但要明顯小于鉆孔的扭矩,，一般設(shè)備即可滿足該擠壓絲錐的扭矩要求。但是，對(duì)螺距較大的擠壓絲錐,，如M16×1.5mm的擠壓絲錐,，就出現(xiàn)過(guò)主軸電動(dòng)機(jī)過(guò)載報(bào)警的問(wèn)題。所以,，在嘗試擠壓絲錐之前,，首先要對(duì)設(shè)備的扭矩是否符合要求進(jìn)行驗(yàn)證。

3.2  無(wú)法返工

擠壓絲錐未完全加工的螺紋,，如深度不夠,，中途斷絲錐，后續(xù)無(wú)法通過(guò)人工手動(dòng)返工,。通過(guò)設(shè)備返工,，存在機(jī)床重復(fù)裝夾定位，螺紋軌跡不重合造成絲錐擠壓量過(guò)大,，絲錐斷裂,、螺紋孔爛牙等一系列的問(wèn)題。螺紋深度一旦出現(xiàn)深度不夠,，工件只能報(bào)廢,。所以，擠壓絲錐加工完成的首件必須要仔細(xì)測(cè)量,，防止出現(xiàn)批量報(bào)廢,。

3.3  不能加工脆性材料

擠壓絲錐的原理是利用材料的塑性變形形成螺紋，脆性材料無(wú)法加工,。

3.4  只適合加工螺距＜3mm的螺紋

材料的變形量有限,，如果加工螺距＞3mm的螺紋，首先可能造成材料內(nèi)部撕裂,，其次擠壓大螺距的螺紋,，需要的扭矩一般設(shè)備難以提供。

3.5  對(duì)底孔鉆頭的選擇比較嚴(yán)格

目前很多刀具廠家推薦用擠壓絲錐加工鋼件時(shí),，底孔鉆頭直徑見(jiàn)公式（1）： 

根據(jù)試驗(yàn)驗(yàn)證,，這個(gè)公式并不完全適用，公司在48MnV鍛鋼材料上,，計(jì)算的底孔直徑見(jiàn)公式（2）,，在擠壓螺紋形成后，最接近切削絲錐加工后的幾何尺寸,。因此,，底孔直徑的選擇要根據(jù)工件的材料來(lái)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整。

在加工過(guò)程中,，發(fā)現(xiàn)加工的底孔直徑公差范圍不能超過(guò)±0.05mm,，否則會(huì)造成牙高不符合要求,。底孔過(guò)大會(huì)導(dǎo)致牙頂高不夠，底孔過(guò)小會(huì)導(dǎo)致牙頂高過(guò)高,，牙頂?shù)脑卵佬螒B(tài)形成反包趨勢(shì)如圖4所示,，甚至完全封閉。相對(duì)而言,，底孔過(guò)大的危害要較小,，對(duì)加工質(zhì)量的影響僅僅是牙頂高不夠；底孔過(guò)小的危害較大,，會(huì)造成絲錐與工件的摩擦力劇增,，甚至干涉，最終造成絲錐斷裂,，且牙頂高過(guò)高,，會(huì)造成工件在檢測(cè)時(shí)，螺紋塞規(guī)無(wú)法通過(guò),。

擠壓絲錐作為新發(fā)展起來(lái)的一種絲錐類(lèi)型,，在深孔、盲孔及高黏性材料的小螺距螺紋加工中具有明顯的成本,、質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì),。通過(guò)對(duì)擠壓絲錐應(yīng)用的分析和試驗(yàn)，總結(jié)出擠壓絲錐的優(yōu)勢(shì)和局限性,，給制造業(yè)選用擠壓絲錐提供了參考,，也為擠壓絲錐的廣泛應(yīng)用提供了依據(jù)。