市面上的丝锥类型丰富多样,涵盖螺旋丝锥、螺尖丝锥、直槽丝锥、挤压丝锥、梯形丝锥等,在切削加工领域中,每种丝锥都具备独特的性能与适用场景。接下来,重点介绍挤压丝锥的各项加工优势及相关应用要点。
挤压丝锥属于无屑成型类螺纹加工刀具,加工后的螺纹精度较高,目前已广泛应用于汽车、航空、电子等对精度要求严苛的精密制造行业。由于其采用挤压成型工艺,无需产生切屑,有效避免了切屑干扰带来的精度偏差,因此加工出的螺纹精度可达到4H级别,螺纹表面粗糙度更是能控制在Ra0.3左右。值得注意的是,切削加工形成的螺纹,其金属组织纤维呈间断状,而挤压成型的螺纹,金属组织纤维则保持连续状态,这使得挤压螺纹的强度相比切削螺纹可提升约30%。此外,挤压过程中产生的冷作硬化效应,会让螺纹表面硬度较芯部提高40%-50%,同时显著增强螺纹表面的耐磨性能。
目前市面上常见的挤压丝锥大多带有涂层,这是因为挤压丝锥在加工过程中产生的摩擦阻力相对较大。在早期,挤压丝锥通常会开设一条细槽,贯穿所有牙型,该油槽并未与牙口形成正前角,因此不具备切削功能,仅用于方便将润滑油加注到每一圈牙刃部位。不过,随着技术的发展,现在的挤压丝锥已很少采用这种油槽设计。由于挤压丝锥的截面更加饱满,接近正圆形,不会明显削弱丝锥本身的强度,所以其抗折断能力更强。挤压丝锥在铝合金加工中有着举足轻重的作用,虽然铝合金采用切削加工成型螺纹较为轻松,但受铝合金自身材质特性影响,切削成型的螺纹牙型极易受损,这就好比“开店容易守店难”。现有资料表明,挤压丝锥的发明,与航空业中铝合金螺纹连接强度不足的问题密切相关。以往采用传统切削方式成型的铝合金螺纹,难以承受多次拆装,而使用挤压丝锥成型的螺孔牙型,强度得到了大幅提升。需要注意的是,传统切削丝锥的底孔尺寸通常选取螺纹底径的0.85倍,而挤压丝锥的底孔尺寸则需选取螺纹底径的0.9-0.92倍。笔者曾尝试用挤压丝锥对45#钢进行攻丝操作,发现丝锥磨损现象十分明显,由此可见,目前挤压丝锥暂不适合这类材料的加工。
昆山新博达工程师提醒,铝合金上的螺孔加工与使用需格外谨慎。通常情况下,在铝合金上拧入螺纹时,会添加隔膜介质,常见的是高粘度黄油脂,否则拧得过紧的螺丝容易与铝合金发生粘结、相互渗透。如今,笔者更倾向于使用螺纹紧固胶等材料,总之,在铝合金基体上拧螺丝时,务必保持谨慎态度。除此之外,对于塑料、紫铜等强度较低的材料,拧螺丝时也需格外小心。笔者曾接触过一些二手进口工具,发现很多人在使用过程中,容易将低强度材料上的螺孔拧滑牙。虽然目前有螺纹钢套可用于修复滑牙螺孔,但当需要打掉原有螺纹底孔、重新攻丝时,可能会发现剩余空间不足以容纳新的大尺寸螺孔。另外,螺纹钢套的采购成本较高,且需要额外采购,会耽误宝贵的生产或维修时间,因此,拧螺丝的操作必须慎重进行。