螺丝攻的选定

切削技术基础之丝攻篇

前言

      内螺纹（螺母）切削的方法，虽然一般多使用车床切制或用螺丝攻攻牙，但直径小及多量生产等情形时几乎都是以螺丝攻攻牙。
      攻牙作业多数的情形是在接近最后加工程序，所以一旦发生丝攻折断锣孔扩大或缩小，牙崩裂等困难，就会造成许多不良产品蒙受诸多损害。
      近年机械游乐自动及高速化的进步，攻牙机也使用到装置有导扞进刀机械的优秀机械了。另一方面被切削的材料越来越有难以切削的倾向，切削条件也以单攻为通常，已更形严格了。
      攻牙是先以钻头钻妥的下孔径攻出螺纹，是在非常狭窄空间进行切削并将切屑排出。切屑的流动状况因被切削的材料而异，所以使用按用途而发展成功的螺丝攻为合乎理想。
      兹按以下顺序就螺丝攻的特性、其正确使用法、及发生时的对策等于以说明

1.螺丝攻的选定

1—1螺丝攻各部的名称（图一）

1—2螺丝攻的种类
螺丝攻因使用的目的而有种种形状，JIS规格上就规定有手绞丝攻、螺帽丝攻、管用丝攻等等。
主要的形状、构造分类者有如表1

区分	螺丝攻的种类
等径手绞丝攻	一般用手绞丝攻（SKH.SKS）、铸铁用手绞丝攻、压铸件用手绞丝攻、塑树脂件用手绞丝攻、高硬钢用手绞丝攻、螺丝衬套用丝攻、加大尺寸用手绞丝攻（SKH.SKS）、碳化钨丝攻。
螺帽丝攻	螺帽丝攻（SKH.SKS）
管用丝攻	一般管用推拔丝攻（SKH.SHS)、短螺丝形推拔丝攻、铸铁用推拔丝攻、软铁用推拔丝攻、管用推拔互塔断续丝攻、一般管用平行丝攻（SKH.SKS）。
先端丝攻	一般用先端丝攻、不锈钢用先端丝攻、深孔用先端丝攻、枪膛丝攻（Gun Flute Tap）
蜗旋丝攻	一般用蜗旋丝攻、不锈钢用蜗旋丝攻、高碳钢用蜗旋丝攻、深孔用蜗旋丝攻、左蜗旋丝攻。
无槽丝攻	钢用High Roll Tap无槽丝攻、钢用New Roll Tap非圆丝攻、非铁金属用无槽丝攻、非铁金属用非圆丝攻。
柄部特殊丝攻	莫氏推拔丝攻、弯柄丝攻、培安丝攻、套柄丝攻、长柄丝攻、皮带轮丝攻。
复合丝攻	有钻头丝攻[A型（铸铁用）钻头丝攻、B型（钢用）钻头丝攻]、增径丝攻、带绞刀丝攻、异径丝攻、带道杆丝攻。
刃部可换丝攻	壳型丝攻、镶刃丝攻
其他	直径增大丝攻、种丝攻。

表一

1—3螺丝攻的材质
     高速度工具钢已由向来所用钨（W）系转用到韧性高的钼（MO）系了，富予钢性的M7高钼高速度工具钢已成了现在代表性的丝攻用钢料。
   含钼高速度工具钢结晶细致有富予韧性的特性，对热处理温度敏感，容易脱碳，对此必要有高度热处理技术。
   况且被削材料的高度硬化，攻牙作业又要求高度效率的原故，丝攻材料应配合各个条件需要，有高温度强度必要的情形时选定含钴（CO）高速度工具钢，或于特别需要耐磨性的情形时选定高钒（V）高速度工具钢。

表2 螺丝攻用高速度工具钢

分类	记号		化学成分（%）
分类	JIS	AISI	C	Cr	Mo	W	V	Co
钨	SKH2 SKH3	T1 T4	0.8 0.8	4.0 4.0	—— ——	18.0 18.0	1.0 1.0	—— 5.0
钼	SKH9 SKH52 SKH53 SKH55 —— —— ——	M2 M3—1 M3—2 M35 M 7 M41 M42	0.8 1.05 1.2 0.8 1.0 1.1 1.1	4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.3 3.8	5.0 5.0 5.0 5.0 8.8 3.8 9.5	6.0 6.0 6.0 6.0 1.8 6.8 1.5	2.0 2.4 3.0 2.0 2.0 2.0 1.2	—— —— —— 5.0 —— 5.0 8.0

1—4螺丝攻的精度
1—4—1振幅
柄部与螺纹部偏心的许容差，JIS规格规定如表5。此偏心一大，切削时则需份外力量，内螺纹会扩大（参照图3）也易使丝攻折断或其刃部缺损，选用偏心精度高的丝攻至为重要。

表—5 柄部与螺纹部偏心的许容值（mm）

品名等级	1级	2级	3级
等径手绞丝攻	0.03	0.04	0.2
螺帽丝攻	——	0.04	0.12
管用丝攻	——	0.04	0.2

1—4—2 吃入部
丝攻的切削作用靠吃入部而行，刃部锋利、耐久性，对内螺纹的精度及加工面光度的影响很大。使用之际吃入部长度的选定至为重要。一般透通的孔或不透孔但其螺孔底有足够宽裕的情形时，以吃入部长者之性能较佳。攻牙达孔底的情形时应使用组成丝攻或使用第三攻丝攻。
图—4 所示为JIS规格的等径手绞丝攻的吃入部长度，表—6所载是按丝攻的种类表示出其标准吃入部长度及吃入部的锥度。

表—6 吃入部长度及吃锥度

螺丝攻种类	吃入部长度	锥度
手绞丝攻（1#）	9牙	约4°
手绞丝攻（2#）	5牙	约7.5°
手绞丝攻（3#）	1.5牙	约24°
螺帽丝攻	螺纹部长的75%	约1.5°
管用推拔螺纹用丝攻	2.5牙	约15°
管用平行螺纹用丝攻	4牙	约11°
蜗旋丝攻	2.5牙	约15°
先端丝攻	4牙	约9.5°

1—4—3 槽部
螺丝攻也如各种切削工具一样有过于其所削材料的切削角。普通切削角大者锋利度好，其加工面也改善，但刃锋损坏快，被削成的内螺纹的精度也易变得不稳定。因此对不常于损坏刀锋的软材料，则注重在对被削材料的锋利度上使切削角加大。但对硬材料则为防止刃锋损坏而使切削角小（表7）

螺丝攻的槽形状如图5,有球面切削角(Hook angle)或平面切削角(Rake angle),应以此作切削角选定。球面切削角在使锋利度良好而平面切削角主要在改善刃锋的强度。为此原则上对软材以球面切削角为佳而对硬材则以平面切削角为佳。

表—7 被削材料与切削角

材料名称	切削角（度）
低碳钢	10～13
高碳钢	5～7
工具钢	5～7
不锈钢	10～13
铬钢	10～13
锰钢	10～13
铸钢	10～13
铸铁	2～4
	16～20
	12～14
铜	16
黄铜	3～5
青铜	1～3
合成树脂	3～5

1—4—4 螺纹离隙
螺丝攻的螺纹部在攻牙时虽有导引作用（螺丝攻的自行前进作用），但因切削性差的材料或丝攻外径大，丝攻与切削中的内螺纹之间的摩擦阻力上是构成丝攻的融着使内螺纹加工面不良的原因。为此螺纹刃锋口起向刃背约有一个个离隙，此称为螺纹离隙。
螺纹的离隙如图6有三种方法，因切削材料之不同及丝攻直径之大小而分别使用。而且丝攻的吃入部向柄部施有推拔（Back taper）

1-5螺丝攻的表面处理
螺丝攻的切削性能虽受到起形状、钢种、热处理等的左右，但表面处理当改善性能的手段用也有效。茈将其代表性者分述如下：
    1—5—1 氧化（Homo)处理
              此对容易产生融着的软粘材料作深孔螺纹加工有效。
      氧化（Homo）处理是将工具于500～550oC的水蒸汽中加热30～60分钟，使工具表面上生成Fe3O4层，此是一种氧化处理法，其氧化皮膜的厚度在1～3μ的范围。此皮膜因是多孔质的原故，能保持住切削油减少摩擦热，有防止丝攻表面融着的效果。
    1—5—1 氧化处理
         对难切削材、高抗拉力钢、不锈钢、铸铁等，丝攻容易发生磨损的甚有效果。依OSG独家开发的氮化法处理其表面润滑耐欠损性。

公司动态

大量批发台湾大宝TOSG镀钛挤牙丝锥涂层挤压丝锥无屑丝攻（2013/9/26 9:34）
管螺纹规格及工具（2005/10/12 11:42）
攻牙作业发生异常的对策（2005/10/12 11:39）
攻牙条件（2005/10/12 10:03）
螺丝攻的选定（2005/10/12 9:59）