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數控培訓、模具培訓專家張松鹿 張松鹿
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【數控培訓】機床絲錐斷裂9個相關問題分析
已閱[82]次[2014/10/6]

1.機床絲錐品質不好:主要材料,數控刀具設計,熱處理情況,加工精度,涂層質量等等。例如,絲錐截面過渡處尺寸差別太大或沒有設計過渡圓角導致應力集中,使用時易在應力集中處發生斷裂。 


柄、刃交界處的截面過渡處離焊口距離太近,導致復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。很大程度上這也是國內絲錐整體性能不如進口絲錐的重要原因。 


2.機床絲錐選擇不當:對硬度太大的攻件應該選用高品質機床絲錐,如含鈷高速鋼絲錐、硬質合金絲錐、涂層絲錐等。此外,不同的絲錐設計應用在不同的工作場合。例如,機床絲錐的排屑槽頭數、大小、角度等等對排屑性能都有影響 


3.機床絲錐與加工的材料不匹配:這個問題近幾年越來越受到重視,以前國內廠家總覺得進口的好,貴的好,其實是適合的好。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。這就需要在攻絲前,選擇好合適的絲錐產品。 


4.底孔孔徑偏。豪,加工黑色金屬材料M5×0.5螺紋時,用切削機床絲錐應該用選擇直徑4.5mm鉆頭打底孔,如果誤用了4.2mm鉆頭來打底孔,攻絲時絲錐所需切削的部分必然增大,進而使絲錐折斷。建議根據絲錐的種類及攻件材質的不同選擇正確的底孔直徑,如果沒有完全符合的鉆頭可以選擇大一級的。

5.攻件材質問題:攻件材質不純,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:機床和夾持體也是非常重要的,尤其對于高品質的絲錐,只要一定精度的機床和夾持體才能發揮出絲錐的性能。常見的就是同心度不夠。攻絲開始時,絲錐起步定位不正確,即主軸軸線與底孔的中心線不同心,在攻絲過程中扭矩過大,這是絲錐折斷的主要原因。 


7.切削液,潤滑油品質不好:這點國內的許多企業都開始關注起來,許多采購了國外刀具和機床的公司有非常深刻的體會,切削液,潤滑油品質出現問題,加工出的產品質量很容易出現毛刺等不良情況,同時壽命也會有很大的降低。 


8.切削速度與進給量不合理:當加工出現問題時,國內大部分用戶是降低切削速度和減小進給量,這樣絲錐的推進力度降低,其生產的螺紋精度因此被大幅度降低,這樣加大了螺紋表面的粗糙度,螺紋孔徑和螺紋精度都無從控制,毛刺等問題當然更不可避免。但是,給進速度太快,導致的扭力過大也容易導致絲錐折斷。機攻時的切削速度,一般鋼料為6-15m/min;調質鋼或較硬的鋼料為5-10m/min;不銹鋼為2-7m/min;鑄鐵為8-10m/min。在同樣材料時,絲錐直徑小取較高值,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:以上的這些問題,都需要操作人員做出判斷或向技術人員反饋,但目前國內絕大部分操作人員重視不夠。例如,加工盲孔螺紋時,當絲錐即將接觸孔底的瞬間,操作者并未意識到,仍按未到孔底時的攻絲速度給進,或排屑不暢時強行給進導致絲錐折斷。建議操作人員加強責任心。 


由上可見,造成絲錐斷裂的原因可謂多種多樣,機床、夾具、工件、工藝、夾頭及刀具等等都有可能,僅憑紙上談兵也許永遠都找不到真正原因。做為一個合格的負責的刀具應用工程師,最重要的是深入現場,而不是僅憑想象。舉個最簡單的例子,假如絲錐切削錐長度太長,攻絲時撞至底孔底部而斷裂,如果你不深入現場,僅憑猜測絲錐性能、工件材料、加工工藝等等等等如何獲知 


我剛開始的時候作夢都不能想到,但確實有客戶出現過此等你可能會認為極為低級的問題,但你不得不面對。 


實際上,不論傳統的攻絲設備還是昂貴的CNC設備在原理上都不能很好的解決上述問題。因為機器無法識別絲錐工作狀況和所需的最適當扭力,只會根據預先設定的參數不斷重復加工。只有在最后用螺紋規檢測被加工的部件時才會發現不合格,而此刻發現已經為時太晚。 


即便發現了也沒用,該報廢的再昂貴的零部件也只好報廢,不合格的產品也不得不打入次品扔掉。因此,在大型企業對于大型、昂貴、精密的工件加工,即便是花高價錢用進口的絲錐也不用國產的,因為一旦絲錐斷裂,工件報廢,付出的代價是相當大的。洋人挾技居奇,絲錐價格高居不下,每每看到企業的相當一部分利潤都被老外拿去,怎不令人痛心。唉,國人仍需努力!

(本文由中國機床網原創
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