絲錐

絲錐為一種加工內螺紋的刀具，按照形狀可以分為螺旋絲錐和直刃絲錐，按照使用環境可以分為手用絲錐和機用絲錐，按照規格可以分為公制，美制，和英制絲錐，按照產地可以分為進口絲錐和國產絲錐。絲錐是製造業操作者加工內螺紋的最主要工具。

基本介紹

• 中文名：絲錐
• 定義：一種加工內螺紋的刀具
• 分類：螺旋絲錐和直刃絲錐
• 套用：製造業操作者加工螺紋

簡介

一種加工內螺紋的刀具，沿軸向開有溝槽。也叫螺絲攻。絲錐根據其形狀分為直槽絲錐,螺旋槽絲錐和螺尖絲錐（先端絲錐）。直槽絲錐加工容易，精度略低，產量較大。一般用於普通車床，鑽床及攻絲機的螺紋加工用，切削速度較慢。螺旋槽絲錐多用於數控加工中心鑽盲孔用，加工速度較快，精度高，排屑較好、對中性好。螺尖絲錐前部有容屑槽，用於通孔的加工。工具廠提供的絲錐大都是塗層絲錐，較未塗層絲錐的使用壽命和切削性能都有很大的提高。不等徑設計的絲錐切削負荷分配合理，加工質量高，但製造成本也高。梯形螺紋絲錐常採用不等徑設計。

絲錐

組成部分

機用和手用絲錐是切制普通螺紋的標準絲錐。中國習慣上把製造精度較高的高速鋼磨牙絲錐稱為機用絲錐，把碳素工具鋼或合金工具鋼的滾牙（或切牙）絲錐稱為手用絲錐，實際上兩者的結構和工作原理基本相同。通常，絲錐由工作部分和柄部構成。工作部分又分切削部分和校準部分，前者磨有切削錐，擔負切削工作，後者用以校準螺紋的尺寸和形狀。

螺母絲錐

用途

供加工螺母或其他機件上的普通內螺紋用（即攻絲）.機用絲錐通常是指高速鋼磨牙絲錐，適用於在工具機上攻絲；手用絲錐是指碳素工具鋼或合金工具鋼滾牙（或切牙）絲錐，適用於手工攻絲。

絲錐是加工各種中、小尺寸內螺紋的刀具，它結構簡單，使用方便，既可手工操作，也可以在工具機上工作，在生產中套用得非常廣泛。

對於小尺寸的內螺紋來說，絲錐幾乎是唯一的加工刀具。絲錐的種類有：手用絲錐、機用絲錐、螺母絲錐、擠壓絲錐等。

攻絲是屬於比較困難的加工工序，因為絲錐幾乎是被埋在工件中進行切削，其每齒的加工負荷比其它刀具都要大，並且絲錐沿著螺紋與工件接觸面非常大，切削螺紋時它必須容納並排除切屑，因此，可以說絲錐是在很惡劣的條件下工作的。為了使攻絲順利進行，應事先考慮可能出現的各種問題。如工件材料的性能、選擇什麼的刀具及工具機、選用多高的切削速度、進給量等。

在特殊工件材料上攻絲

工件材料的可加工性是攻絲難易的關鍵。現絲錐生產廠家主要關注的是，發展針對特殊材料加工的絲錐。針對這些材料的性能，改變絲錐切削部分的幾何形狀，特別是它的前角和下凹量(HOOK)─前面的下凹程度。最高加工速度有時受到工具機性能限制。對於較小的絲錐，主軸速度要想達到理想速度[ rpm= (sfm x 3.8)/絲錐直徑] ，可能已經超過了主軸最高轉速。另一方面，用較大的絲錐高速切削，會產生較大的扭矩，可能比工具機提供的馬力還大。套用 700psi的內冷卻工具，切削速度有可能達到250sfm。而在沒有內冷卻設施的工具機上，切削速度只能達150sfm。絲錐不同於大多數金屬切削工具，因為它與工件孔壁接觸面積非常大，所以冷卻至關重要。如果高速鋼絲錐過熱，則絲錐會折斷、燒損，NORIS公司高性能絲錐的幾何形狀特點，就是有較大的后角和倒錐。”

絲錐

上述絲錐的幾何形狀，再配以特殊的塗層表面(象TiN、TiCN、CrN或TiAlN)，可大大提高絲錐的壽命。這些耐熱的、光滑的塗層，減小了切削力並允許在更高的切削速度下攻絲。實際上，較新的高性能絲錐的開發，極大地促進了工具機主軸速度和功率的提高。

硬質合金絲錐增多

像車削中硬質合金刀具逐漸替代高速鋼刀具一樣，硬質合金絲錐也開始更多地用於螺紋孔加工，與高速鋼相比，硬質合金硬度高、脆性大，用硬質合金絲錐攻絲，存在切屑處理的問題。雖然如此，硬質合金絲錐對於加工鑄鐵和鋁合金材料，其使用效果很好，絲錐的破損形式主要是機械磨損。

絲錐

由於汽車工業加工大量的鑄鐵與鋁合金零件，因此使用硬質合金絲錐以獲得刀具的長壽命。在加工這些材料的工件時，硬質合金絲錐比高速鋼絲錐壽命更長。在汽車工業中，絲推換刀時間的減少明顯是個重要因素，而硬質合金絲推的長壽命將使換刀時間最小化。用表面塗層的小螺旋角硬質合金絲錐在矽含量為8%-12%的鋁合金工件上攻絲，其效果很好。用亞微細顆粒(Submicron-grain)硬質合金製作的絲錐，可增加刀具韌性而不降低其硬度，在切削淬硬鋼、塑膠和難加工鎳基合金時效果很好。NORIS公司生產的DL15 Ni系列鎳合金專用絲錐，在一定條件下，可在鎳鉻鐵合金 Inconel 718上連續攻絲200個螺孔以上，而以前必須重磨才能達到。

特點

絲錐通常分單支或成組的。中小規格的通孔螺紋可用單支絲錐一次攻成。當加工盲孔或大尺寸螺孔時常用成組絲錐，即用 2支以上的絲錐依次完成一個螺孔的加工。成組絲錐有等徑和不等徑兩種設計。等徑設計的絲錐,各支僅切削錐長度不同；不等徑設計的絲錐,各支螺紋尺寸均不相同，只有最後一支才具有完整的齒形。

絲錐

分類

絲錐分類

1.按驅動不同分:手用絲錐和機用絲錐

2. 按加工方式分:切削絲錐和擠壓絲錐

3. 按被加工螺紋分: 公制粗牙絲錐,公制細牙絲錐,管螺紋絲錐等

4.根據其形狀分為直槽絲錐，螺旋槽絲錐和螺尖絲錐。

5.按使用時絲錐攻絲方向又可分為順扣絲錐和倒扣絲錐。

直槽絲錐

它通用性最強，切削錐部分可以有2、4、6牙，短錐用於不通孔，長錐用於通孔。只要底孔足夠深，就應儘量選用切削錐長一些的，這樣分擔切削負荷的齒多一些，使用壽命也長一些。

直槽絲錐

螺旋槽絲錐

螺旋槽絲錐比較適合加工不通孔螺紋（也叫盲孔），加工時切屑向上排出。由於螺旋角的緣故，絲錐實際切削前角會隨螺旋角增大而加大。經驗告訴我們：加工黑色金屬的，螺旋角選的小一點，一般在30度左右，保證螺旋齒的強度，利於延長絲錐壽命。加工有色金屬比如銅鋁鎂鋅等螺旋角選的大一點，可在45度左右，切削鋒利一些，利於排屑。

內容屑絲錐

其顯著特點是在頭部開一個足夠大的容屑槽，採用特殊的設計以達到較高的加工質量。尤其在大螺紋加工方面優勢顯著。廣泛套用在風力發電、汽輪機、造船、礦山石油等行業。

整體內容屑絲錐

螺尖絲錐

加工螺紋時切屑向前排出，通孔螺紋應優先採用螺尖絲錐。

擠壓絲錐

根據使用方法，常分為手用絲錐、機用絲錐、螺母絲錐（用於在螺母加工工具機上切制螺紋）、板牙絲錐（用於切制和校正板牙螺紋）、管螺紋絲錐和錐形螺紋絲錐。

機用和手用絲錐

是切制普通螺紋的標準絲錐。實際上兩者的結構和工作原理基本相同。

先端絲錐

先端絲錐加工螺紋時切屑向下直接排出，它的芯部尺寸設計比較大，強度較好，可承受較大的切削力。加工有色金屬、不鏽鋼、黑色金屬效果都很好，通孔螺紋應優先採用先端絲錐。

使用方法

(1)攻絲時，先插入頭錐使絲錐中心線與鑽孔中心線一致。

(2)兩手均勻的旋轉並略加壓力使絲錐進刀，進刀後不必再加壓力。 (3)每轉動絲錐一次反轉約45°以割斷切屑，以免阻塞。

(4)如果絲錐旋轉困難時不可增加旋轉力，否則絲錐會折斷。

挑選方法

螺紋是機械零件連線最常見的方法，而絲錐又是加工內螺紋最常用的工具。正確地選用絲錐加工內螺紋，可以保證螺紋連線的質量，提高絲錐的使用壽命。

選擇絲錐公差帶

國產機用絲錐都標誌中徑公差帶代號：H1、H2、H3分別表示公差帶相同的位置，但公差值是不同的。手用絲錐的公差帶代號為H4，公差值、螺距及角度誤差比機用絲錐大，材質、熱處理、生產工藝也不如機用絲錐。H4按規定可以不標誌。絲錐中徑公差帶所能加工的內螺紋公差帶等級如下：絲錐公差帶代號 適用內螺紋公差帶等級

絲錐

H1 4H、5H

H2 5G、6H

H3 6G、7H、7G

H4 6H、7H

有些企業使用進口絲錐，德國製造商常標誌為ISO1 4H、ISO2 6H、ISO3 6G（國際標準ISO1-3與國家標準H1-3是等同的），這樣就把絲錐公差帶代號及可加工的內螺紋公差帶都標上了。

選擇螺紋的制式

常見的普通螺紋有三種制式：公制，英制，統一制（也稱美制）。公制是以毫米為單位，齒形角60度的螺紋。例如：M8X1-6H表示直徑8毫米的公制細牙螺紋，螺距1毫米，6H的內螺紋公差帶。

英制是以英寸為單位，齒形角55度的螺紋。例如：BSW 1/4-20表示直徑1/4英寸，粗牙螺距每英寸20牙，這種螺紋已很少使用。另統一制是以英寸為單位，齒形角60度的螺紋。

直徑小於1/4英寸，常用編號表示，由0號至12號分別表示0.06英寸至1/4英寸的直徑規格。美國主要使用的仍是統一制螺紋。

選擇絲錐的種類

我們經常使用的是：直槽絲錐、螺旋槽絲錐、螺尖絲錐、擠壓絲錐，其性能各有所長。

直槽絲錐通用性最強，通孔或不通孔、有色金屬或黑色金屬均可加工，價格也最便宜。但是針對性也較差，什麼都可做，什麼都不是做得最好。螺旋槽絲錐比較適合加工不通孔螺紋，加工時切屑向後排出。由於螺旋角的緣故，絲錐實際切削前角會隨螺旋角增大而加大。

經驗告訴我們：加工黑色金屬的，螺旋角選的小一點，一般在30度左右，保證螺旋齒的強度。加工有色金屬的，螺旋角選的大一點，可在45度左右，切削鋒利一些。 螺尖絲錐加工螺紋時切屑向前排出。擠壓絲錐比較適合加工有色金屬。

日常維護

1、攻絲時端面孔口要倒角；絲錐要與工件的孔同軸；攻絲開始時應施加軸向壓力，使絲錐切入，切入幾圈之後就不再需要施加軸向力。

2、當絲錐校準部分進人螺孔後，每正轉半圈到一圈就要退回1/4，1/2圈，使切屑碎斷後再往下攻；攻下通孔時，要經常退出絲錐進行排屑。

3、在鋼類工件上攻絲時要加切削液在鑄鐵工件上攻絲時，可加少許煤油；用了頭攻後，再用二攻、三攻時，必須將絲錐旋入螺孔。

4、套絲時工件端部要倒角，扳牙端面應與工件軸線垂直；套絲開始時要施加軸向壓力，轉動壓力相應的要大一些；當扳牙在工件上切出螺紋時，就不要再加壓力。

5、套絲時為使切屑碎斷，排出及時，應經常的反轉扳牙。

6、工件應牢固地固定在夾、卡具上；當絲錐折斷時，不要用手去觸摸折掉處，用夾鏨或樣沖剔出，斷絲時必須要戴好防護鏡。

新型結構

為了提高絲錐的切削效率、改善容屑和排屑狀況，減少崩齒和折斷，現代絲錐有多種新型結構。

①螺尖絲錐：切削部分磨有斜槽，形成負的刃傾角(見刀具)，切削時切屑向前排出，適於加工通孔。

絲錐

②螺旋槽絲錐：容屑槽為螺旋形，在加工盲孔右旋螺紋時，絲錐要制出右螺旋容屑槽，使切屑向前排出，不刮傷螺紋。

③無槽擠壓絲錐：靠擠壓孔壁時金屬的塑性變形形成螺紋，主要用於加工鋁合金、銅等塑性材料，也可加工低碳鋼和不鏽鋼。絲錐前端的擠壓錐部是錐形螺紋。為了減少摩擦、降低擠壓力,絲錐斷面做成多邊形。擠壓絲錐強度高,特別適於加工直徑在6毫米以下的小規格螺孔。

④跳牙絲錐：沿刀齒螺旋線方向相間磨去一齒，因而增大了切屑厚度，有利於斷屑和排屑，用於加工不鏽鋼等工件。

⑤內容屑絲錐：切屑從絲錐的內孔中排出，用於加工大規格螺孔。

⑥自動收縮絲錐：攻絲完畢後絲錐刀齒能自動向內收縮，以便快速退出。

⑦拉削絲錐：是一把刀齒分布在螺旋線上的拉刀，常用於加工梯形和方牙螺紋。

⑧硬質合金絲錐：主要用於加工鑄鐵和有色金屬，切削效率和刀具壽命較高。

情況處理

絲錐折斷

絲錐螺紋底孔加工時，底孔直徑偏小，排屑不好造成切屑堵塞；攻盲孔絲錐螺紋時，鑽孔的深度不夠；攻絲錐螺紋的速度太高過快；攻絲錐螺紋用的絲錐與絲錐螺紋底孔直徑不同軸；絲錐刃磨參數的選擇不合適；被加工件硬度不穩定；絲錐使用時間過長，過度磨損。

正確地選擇絲錐螺紋底孔的直徑；刃磨刃傾角或選用螺旋槽絲錐；鑽底孔的深度要達到規定的標準；適當降低切削速度，按標準選取；攻絲錐螺紋時校正絲錐與底孔，保證其同軸度符合要求，並且選用浮動攻絲錐螺紋夾頭；增大絲錐前角，縮短切削錐長度；保證工件硬度符合要求，選用保險夾頭；發現絲錐磨損應及時更換。

絲錐崩齒

絲錐前角選擇過大；絲錐每齒切削厚度太大；絲錐的淬火硬度過高；絲錐磨損嚴重。

適當減小絲錐前角；適當增加切削錐的長度；降低硬度並及時更換絲錐。

絲錐磨損過快

攻絲錐螺紋時速度過高；絲錐刃磨參數選擇不合適；切削液選擇不當，使用不充分；工件的材料硬度過高；絲錐刃磨時，產生燒傷現象。

適當降低切削速度；減小絲錐前角，加長切削錐的長度；選用潤滑性好的切削液；對被加工工件進行適當的熱處理；正確的刃磨絲錐。

絲錐螺紋中徑過大

絲錐的中徑精度等級選擇不當；切削液選擇不合理；攻絲錐螺紋的速度過高；絲錐與工件絲錐螺紋底孔同軸度差；絲錐刃磨參數選擇不合適；刃磨絲錐產生毛刺；絲錐切削錐長度過短。

選擇合適精度等級的絲錐中徑；選擇適宜的切削液並適當降低切削速度；攻絲錐螺紋時校正絲錐和絲錐螺紋底孔同軸度；採用浮動夾頭；適當減小前角與切削錐后角；消除刃磨絲錐產生的毛刺，並適當增加切削錐長度。

絲錐螺紋中徑過小

絲錐的中徑精度等級選擇不當；絲錐刃磨參數不合適；絲錐磨損；切削液選擇不合適。選擇適宜精度等級的絲錐中徑；適當加大絲錐前角和切削錐度；更換磨損過大的絲錐；選用潤滑性好的切削液。

圓柱管螺紋絲錐

絲錐螺紋表面粗糙度大

絲錐刃磨參數不合適；工件的材料硬度過低；絲錐刃磨質量差、切削液選擇不當；攻絲錐螺紋的削速度太高；絲錐磨損大。

適當加大絲錐前角，減小切削錐度；進行熱處理，適當提高工件硬度；保證絲錐前刀面有較低的表面粗糙度值；選擇潤滑性好的切削液；適當降低切削速度；更換已磨損的絲錐。

攻絲事項

（1）工件上螺紋底孔的孔口要倒角，通孔螺紋兩端都倒角。

（2）工件夾位置要正確，儘量使螺紋孔中心線置於水平或豎直位置，使攻絲容易判斷絲錐軸線是否垂直於工件的平面。

（3）在攻絲開始時，要儘量把絲錐放正，然後對絲錐加壓力並轉動絞手，當切入1-2圈時，仔細檢查和校正絲錐的位置。一般切入3-4圈螺紋時，絲錐位置應正確無誤。以後，只須轉動絞手，而不應再對絲錐加壓力，否則螺紋牙形將被損壞。

（4）攻絲時，每扳轉絞手1/2-1圈，就應倒轉約1/2圈，使切屑碎斷後容易排出，並可減少切削刃因粘屑而使絲錐軋住現象。

（5）攻不通的螺孔時，要經常退出絲錐，排除孔中的切屑。

（6）攻塑性材料的螺孔時，要加潤滑冷卻液。對於鋼料，一般用機油或濃度較大的乳化液要求較高的可用菜油或二硫化鉬等。對於不鏽鋼，可用30號機油或硫化油。

（7）攻絲過程中換用後一支絲錐時，要用手先旋入已攻出的螺紋中，至不能再旋進時，然後用絞手扳轉。在末錐攻完退出時，也要避免快速轉動絞手，最好用手旋出，以保證已攻好的螺紋質量不受影響。

（8）機攻時，絲錐與螺孔要保持同軸性。

（9）機攻時，絲錐的校準部分不能全部出頭，否則在反車退出絲錐時會產生亂牙。

氧化處理

氧化處理就是把高速鋼絲維放入500-550℃的水蒸氣中，使其表面形成Fe3O4被膜的一種表面處理方法。氧化處理法也叫高壓蒸氣處理法。

鐵的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4三種，其中FeO只能在570℃以上才能生成，所以它在高速鋼絲錐的表面處理層中不存在，絲錐表層中有Fe3O4（黑鐵）和Fe2O3（紅鐵）兩種，而後者對絲錐的切削性沒有益處，經過高質量地表面處理後，絲錐的處理層為Fe3O4被膜，裝面美觀，呈藍黑色，表層厚度為1-3um。

1.氧化特點

氧化處理之所以能提高絲錐的性能是因為表面層為多孔質，對冷卻液吸附性好，能起到減小磨擦的作用。同時，能防止絲錐與被切削材料間的粘結。此外還除去了製作絲錐時殘留在其表面的磨削應力。

但需注意的是，氧化處理所生成的被膜並不能提高絲錐表面層的硬度，即，被膜本身並沒有耐磨性。

2.適用範圍

經氧化處理的絲錐對不鏽鋼、鑄鋼、碳素鋼、鎳鋼、鉻鋼等易產生粘結的被切削材料效果很好，幾乎可適用於所有鋼件的加工。

但應注意的是氧化處理對鋁合金，壓鑄鋁合金，黃銅等非金屬類材料並沒有特別好的效果，甚至有可能降低絲錐的切削性能。

氧化處理廣泛用於各種類型的絲錐（請參看NORIS絲錐介紹）。

3.切削性能

當用刃傾角絲錐加工易產生粘結的不鏽鋼（奧氏體系）工件時，氧化處理能提高的絲錐壽命10倍以上。這點從NORIS通用絲錐加工碳素鋼的實驗例中也可看出，氧化處理顯著地提高了絲錐壽命。