絲錐斷裂常見原因分析

在螺紋加工的過程中,經常會碰到絲錐斷裂的情況,是什麼原因導致了這種情況的發生呢?

絲錐斷裂常見原因分析

1.絲錐品質不良

刀具主體材料,刀具設計,熱處理情況,加工精度,塗層質量等等。例如,絲錐截面過渡處的尺寸設計的差別太大或沒有設計過渡圓角導致應力過於集中,使用時在應力集中處就容易發生斷裂。柄、刃交界處的截面過渡處離焊口距離太近,導致複雜的焊接應力與截面過渡處的應力集中相迭加,產生較大的應力集中,導致絲錐在使用中斷裂。例如,熱處理工藝不當。絲錐熱處理時,若淬火加熱前不經預熱、淬火過熱或過燒、不及時回火及清洗過早都有可能導致絲錐產生裂紋。先進的熱處理工藝,在很大程度上這也是進口絲錐整體性能優於國產絲錐的重要原因。

2.絲錐選擇不當

絲錐選擇不當,導致排屑不暢,絲錐斷裂。此外,不同的絲錐設計應用在不同的工作場合。例如,絲錐的排屑槽型、排屑槽頭數、大小、角度等等都對排屑性能有影響。

3.絲錐與加工材料不匹配

這個問題近年來越來越受到重視,並不是貴的就好,適合的才是最好的。在實際的生產中,應根據加工材料的不同而選用相適用的絲錐。例如對硬度太大的加工材料應該選用高品質絲錐,如含鈷高速鋼絲錐、硬質合金絲錐或帶有塗層絲錐等。對於鋁合金等軟性材料,因為排屑偏粘,優先選用擠壓絲錐,避免排屑帶來的困擾。隨著新材料的不斷增加和難加工,為了適應這種需要,刀具材料的品種也在不斷地增加。所以在攻絲前,一定要選擇合適的絲錐產品。

4.底孔孔徑偏小

例如,加工M10的粗牙螺紋,用切削絲錐應選用直徑8.5mm鑽頭打底孔,如果誤用了8.3mm鑽頭來打底孔,攻絲時絲錐所需切削的部分必然增大,進而導致絲錐折斷。建議根據絲錐的種類及加工材料的不同選擇正確的底孔直徑,如果沒有完全符合的鑽頭可以選擇大一級的。

5.加工材料材質問題

加工材料材質不純,局部有過硬點或氣孔,導致絲錐瞬間失去平衡而折斷。

6.機床沒有達到絲錐的精度要求

機床和夾具也是非常重要的,尤其對於高品質的絲錐,要有精度相配套的機床和夾具才能最大限度地發揮出絲錐的性能。最常見的就是同軸度不夠。攻絲開始時,絲錐起步定位如果不正確,即主軸軸線與底孔的中心線有偏差,那麼在攻絲的過程中扭矩就會過大,這也是絲錐折斷的主要原因。

7.切削液、潤滑劑品質不好

這點現在也被越來越被關注起來,許多采購進口刀具和機床的企業有著非常深刻的體會,如果切削液、潤滑劑使用不得當,品質出現問題的話,加工出的工件質量很容易出現毛刺等不良情況,同時絲錐的使用壽命也會大幅降低。

8.切削速度與進給量不合理

根據被加工件的規格和材質,要採取相適應的切削速度和進給量。切削速度過低,進給量過小,會導致絲錐的推進力度降低,其生產的螺紋精度也因此大幅下降,這樣就加大了螺紋表面的粗糙度,螺紋孔徑和螺紋精度都無從保證,毛刺等問題當然更不可避免。相反地,如果切削速度過快,進給量過大,導致的扭力過大也容易使絲錐折斷。相關參數和公式有表可查。不在這裡一一贅述。在同樣材料時,絲錐直徑小的取較高值,絲錐直徑大取較低值。

9.操作人員技術與技能沒有達到要求

以上幾點,是需要操作人員根據經驗做出判斷或向技術人員反饋,但有很多情況下是操作人員的重視度不夠。例如,加工盲孔螺紋時,當絲錐即將接觸底孔底部時,操作者並未意識到,仍按未到孔底時的攻絲速度進給,或排屑不暢時依然給進導致絲錐折斷,這都需要操作人員加強責任心。

綜上所述,造成絲錐斷裂的原因有很多,機床、夾具、工件、工藝及刀具等等都有可能。需要從業者在各個環節上都要做到精益求精,才能保證生產出精度合格的產品。尤其對於一些大型、昂貴、精密的工件加工,因為絲錐斷裂、工件報廢,付出的代價是相當巨大的。這也是企業花高價錢選用進品絲錐的主要原因。

同時為了解決各企業經常出現的斷絲錐現象,洛陽信成自主設計了一款產品:取斷絲錐電火花機,它是一種利用脈衝放電的方式,對各種鋼、鐵及硬質合金等,進行高效加工的電火花設備。便攜式電火花機可以方便、無損、快速去除折斷在工件中的絲錐、鑽頭、絞刀、螺釘、塞規等;可在任意大小、形狀的工件上加工,尤其適用於難於在電火花機床上加工的大型工件。廣泛適用於批量小型零件去除斷絲錐、加工非精度要求的孔、打標等。


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