技術(shù)中心2024-09-20
1. 絲錐崩牙、打牙的主要原因
在日常攻螺紋中，絲錐崩牙、打牙的主要原因大體總結(jié)如下：①反轉(zhuǎn)時(shí)，切削根部高點(diǎn)把切削刃擠掉的稱“崩牙”。②反轉(zhuǎn)時(shí)，切削碎粒擠在絲錐與工件之間把切削刃擠掉的稱“崩牙”。③由于工件材質(zhì)太黏硬，若潤滑不好，把切削刃粘掉，稱“崩牙”。④由于工件材質(zhì)太硬，將牙頂?shù)?，稱“打牙”。⑤遇工件有砂眼、材質(zhì)不均的硬塊，將牙頂?shù)?，稱“打牙”。⑥不合理操作造成的碰撞，如斷續(xù)切削的速度快、出入頭碰撞等，造成的掉牙稱“打牙”。
原因①是由于大多數(shù)人沒發(fā)覺其破壞能力的嚴(yán)重性。例如威海職業(yè)技術(shù)學(xué)院的實(shí)習(xí)工廠——天諾數(shù)控機(jī)械有限公司，生產(chǎn)的數(shù)控刀桿，刀桿尾部均有一個(gè)絲孔，分別為：型號(hào)40系列對(duì)應(yīng)M16、型號(hào)45系列對(duì)應(yīng)M20、型號(hào)50系列對(duì)應(yīng)M24，就出現(xiàn)了絲錐使用壽命不長的問題，大部分是因?yàn)楸姥蓝鴮?dǎo)致的報(bào)廢。這個(gè)問題同時(shí)也在其他兄弟單位中普遍存在，甚至在全國機(jī)械制造業(yè)中均存在這一問題。因?yàn)檫@個(gè)問題在手工攻螺紋、普通機(jī)床攻螺紋、數(shù)控機(jī)床攻螺紋都存在，對(duì)絲錐的破壞極大，應(yīng)該引起大家的重視。下面分析問題產(chǎn)生的原因及對(duì)策。
2. 解決措施
首先通過圖1所示進(jìn)行說明：圖1中工件固定，絲錐旋轉(zhuǎn)，主切削刃標(biāo)記為E，背去屑刃標(biāo)記為F。圖1a是絲錐切削，絲錐倒轉(zhuǎn)，把切削碎斷，以便于排出；圖1c是絲錐背去屑刃F，把切削切斷，留下高點(diǎn)G，高度為絲錐后角差值（EF弧長的后角差高度）；圖1d是因高點(diǎn)G而導(dǎo)致的絲錐崩齒。
大部分材質(zhì)的工件，當(dāng)背去屑刃F后退至切削根部附近，就能把切削頂斷（見圖1b），但會(huì)留有高點(diǎn)，如果繼續(xù)后退，用背去屑刃F把高點(diǎn)鏟矮或把切削切斷（見圖1c），再繼續(xù)后退，就是過盈的強(qiáng)制性后退，因?yàn)榻z錐后面是帶有6°～8°后角的斜面，到主切削刃E附近過盈最大，最容易過盈擠壓，使主切削刃崩齒（見圖1d）。現(xiàn)在的機(jī)用絲錐切削刃較短，主要以二扣半絲左右進(jìn)行切削，特別是大一點(diǎn)直徑絲錐，單刃切削余量大，遇到的工件材質(zhì)稍微黏硬，高點(diǎn)G的抗力就增大，此時(shí)絲錐最容易崩齒，因?yàn)檫@個(gè)高點(diǎn)的頂抗作用力與切削時(shí)的作用力，對(duì)切削刃是雙向疲勞交替破壞，大大降低了絲錐刃部的持久極限，圖2所示是剖開的M12絲錐（沒攻通），反轉(zhuǎn)后主切削刃過高點(diǎn)的照片。凸起處即為高點(diǎn)G，主切削刃過高點(diǎn)后，高點(diǎn)處有明顯摩擦發(fā)亮痕跡，但凸起仍然很明顯，極易造成絲錐崩齒。
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通過大量實(shí)踐操作，發(fā)現(xiàn)當(dāng)絲錐反轉(zhuǎn)少于切削刃數(shù)分之一時(shí)，即三刃絲錐反轉(zhuǎn)少于1/3、四刃絲錐反轉(zhuǎn)少于1/4時(shí)，絲錐崩齒的概率降為最低，只要絲錐反轉(zhuǎn)，把切削碎斷，容易排屑即可，就能達(dá)到后退的目的，不必讓主切削刃過高點(diǎn)G，這樣可以有效避免絲錐因高點(diǎn)G擠壓導(dǎo)致崩齒。特別是手工操作，采用主切削刃不過高點(diǎn)很有手感，很容易達(dá)到目的，更不容易斷絲錐。機(jī)動(dòng)攻螺紋時(shí)，無論鉗工還是車工也盡量控制好后退行程，努力避免主切削刃退過高點(diǎn)，這樣能大大提高絲錐的壽命。例如，我們以前沒控制后退行程，在Z512臺(tái)鉆上攻M12螺紋（生產(chǎn)100件左右的F214鏜頭滑塊，每件6個(gè)M12螺紋，螺紋深18mm，通孔，材質(zhì)40G）一般需要用2支以上絲錐，最多時(shí)用過6支絲錐，自從認(rèn)識(shí)到高點(diǎn)對(duì)絲錐的危害性以后，努力控制后退行程，盡量不讓主切削刃過高點(diǎn)G（腳踏開關(guān)控制），連續(xù)兩個(gè)月生產(chǎn)了三批（第一批105件、第二批105件、第三批103件），結(jié)果絲錐壽命大為提高，其中第一批用2支絲錐，第二批只用1支（由于沒崩牙，生產(chǎn)超過第70件時(shí)，把絲錐刃前面輕輕磨了一下），第三批用了2支絲錐，但第一支絲錐干81件，第二支絲錐只干22件，這個(gè)過程中絲錐是完好無損的。
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關(guān)于數(shù)控機(jī)床因?yàn)槌绦蚬潭ǎ胀ú僮髡邿o法改變使用程序，所以無法解決該問題，在此向數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家建議，對(duì)數(shù)控機(jī)床程序進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)床操作者能夠自主設(shè)定絲錐前后旋轉(zhuǎn)行程。機(jī)動(dòng)攻螺紋時(shí)，也盡量控制好后退行程，努力避免主切削刃退過高點(diǎn)，這樣能大大提高絲錐的壽命。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，數(shù)控機(jī)床攻螺紋對(duì)絲錐的損壞大部分為崩牙，若不崩牙，鈍了可以簡單修磨一下絲錐前端，使之鋒利再用，若崩牙就不值得修磨。
3. 結(jié)語
以前之所以沒有重視上述問題，是因書本中普遍告訴我們絲錐每前進(jìn)一定量后，倒轉(zhuǎn)1/4～1/2，使切削碎斷，容易排出即可。通過查閱一些書籍，發(fā)現(xiàn)其中對(duì)于攻螺紋的描述均屬于這種說法。故通過實(shí)踐，建議教材應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況有所變動(dòng)：四刃絲錐倒轉(zhuǎn)應(yīng)少于1/4，三刃絲錐倒轉(zhuǎn)應(yīng)少于1/3，使切削碎斷，容易排出就可。所以，機(jī)械同仁應(yīng)該到用絲錐多的工廠調(diào)研一下，了解數(shù)控機(jī)床攻螺紋時(shí)絲錐損壞過多的原因，努力調(diào)整現(xiàn)有工藝，提高絲錐的使用壽命，為節(jié)約型社會(huì)貢獻(xiàn)一份力量。
