丝锥

一种加工内螺纹的刀具，沿轴向开有沟槽。也叫螺丝攻。丝锥根据其形状分为直槽丝锥,螺旋槽丝锥和螺尖丝锥（先端丝锥）。直槽丝锥加工容易，精度略低，产量较大。一般用于普通车床，钻床及攻丝机的螺纹加工用，切削速度较慢。螺旋槽丝锥多用于数控加工中心钻盲孔用，加工速度较快，精度高，排屑较好、对中性好。螺尖丝锥前部有容屑槽，用于通孔的加工。工具厂提供的丝锥大都是涂层丝锥，较未涂层丝锥的使用寿命和切削性能都有很大的提高。不等径设计的丝锥切削负荷分配合理，加工质量高，但制造成本也高。梯形螺纹丝锥常采用不等径设计。

机用和手用丝锥是切制普通螺纹的标准丝锥。中国习惯上把制造精度较高的高速钢磨牙丝锥称为机用丝锥，把碳素工具钢或合金工具钢的滚牙（或切牙）丝锥称为手用丝锥，实际上两者的结构和工作原理基本相同。通常，丝锥由工作部分和柄部构成。工作部分又分切削部分和校准部分，前者磨有切削锥，担负切削工作，后者用以校准螺纹的尺寸和形状。

供加工螺母或其他机件上的普通内螺纹用（即攻丝）.机用丝锥通常是指高速钢磨牙丝锥，适用于在机床上攻丝；手用丝锥是指碳素工具钢或合金工具钢滚牙（或切牙）丝锥，适用于手工攻丝。

丝锥是加工各种中、小尺寸内螺纹的刀具，它结构简单，使用方便，既可手工操作，也可以在机床上工作，在生产中应用得非常广泛。

对于小尺寸的内螺纹来说，丝锥几乎是唯一的加工刀具。丝锥的种类有：手用丝锥、机用丝锥、螺母丝锥、挤压丝锥等。

攻丝是属于比较困难的加工工序，因为丝锥几乎是被埋在工件中进行切削，其每齿的加工负荷比其它刀具都要大，并且丝锥沿着螺纹与工件接触面非常大，切削螺纹时它必须容纳并排除切屑，因此，可以说丝锥是在很恶劣的条件下工作的。为了使攻丝顺利进行，应事先考虑可能出现的各种问题。如工件材料的性能、选择什么的刀具及机床、选用多高的切削速度、进给量等。

在特殊工件材料上攻丝

工件材料的可加工性是攻丝难易的关键。现丝锥生产厂家主要关注的是，发展针对特殊材料加工的丝锥。针对这些材料的性能，改变丝锥切削部分的几何形状，特别是它的前角和下凹量(HOOK)─前面的下凹程度。最高加工速度有时受到机床性能限制。对于较小的丝锥，主轴速度要想达到理想速度[ rpm= (sfm x 3.8)/丝锥直径] ，可能已经超过了主轴最高转速。另一方面，用较大的丝锥高速切削，会产生较大的扭矩，可能比机床提供的马力还大。应用 700psi的内冷却工具，切削速度有可能达到250sfm。而在没有内冷却设施的机床上，切削速度只能达150sfm。丝锥不同于大多数金属切削工具，因为它与工件孔壁接触面积非常大，所以冷却至关重要。如果高速钢丝锥过热，则丝锥会折断、烧损，NORIS公司高性能丝锥的几何形状特点，就是有较大的后角和倒锥。”

上述丝锥的几何形状，再配以特殊的涂层表面(像TiN、TiCN、CrN或TiAlN)，可大大提高丝锥的寿命。这些耐热的、光滑的涂层，减小了切削力并允许在更高的切削速度下攻丝。实际上，较新的高性能丝锥的开发，极大地促进了机床主轴速度和功率的提高。

硬质合金丝锥增多

像车削中硬质合金刀具逐渐替代高速钢刀具一样，硬质合金丝锥也开始更多地用于螺纹孔加工，与高速钢相比，硬质合金硬度高、脆性大，用硬质合金丝锥攻丝，存在切屑处理的问题。虽然如此，硬质合金丝锥对于加工铸铁和铝合金材料，其使用效果很好，丝锥的破损形式主要是机械磨损。

由于汽车工业加工大量的铸铁与铝合金零件，因此使用硬质合金丝锥以获得刀具的长寿命。在加工这些材料的工件时，硬质合金丝锥比高速钢丝锥寿命更长。在汽车工业中，丝推换刀时间的减少明显是个重要因素，而硬质合金丝推的长寿命将使换刀时间最小化。用表面涂层的小螺旋角硬质合金丝锥在硅含量为8%-12%的铝合金工件上攻丝，其效果很好。用亚微细颗粒(Submicron-grain)硬质合金制作的丝锥，可增加刀具韧性而不降低其硬度，在切削淬硬钢、塑料和难加工镍基合金时效果很好。NORIS公司生产的DL15 Ni系列镍合金专用丝锥，在一定条件下，可在镍铬铁合金 Inconel 718上连续攻丝200个螺孔以上，而以前必须重磨才能达到。

丝锥通常分单支或成组的。中小规格的通孔螺纹可用单支丝锥一次攻成。当加工盲孔或大尺寸螺孔时常用成组丝锥，即用 2支以上的丝锥依次完成一个螺孔的加工。成组丝锥有等径和不等径两种设计。等径设计的丝锥,各支仅切削锥长度不同；不等径设计的丝锥,各支螺纹尺寸均不相同，只有最后一支才具有完整的齿形。

丝锥分类

1.按驱动不同分:手用丝锥和机用丝锥

2. 按加工方式分:切削丝锥和挤压丝锥

3. 按被加工螺纹分: 公制粗牙丝锥,公制细牙丝锥,管螺纹丝锥等

4.根据其形状分为直槽丝锥，螺旋槽丝锥和螺尖丝锥。

5.按使用时丝锥攻丝方向又可分为顺扣丝锥和倒扣丝锥。

丝锥直槽丝锥

直槽丝锥通用性最优，且自身刚性最强。所以一般在加工硬度较高的材料（如：40HRC以上的淬火钢）以及切屑呈粉末颗粒状的（如铸铁铸铝）都会首选直槽丝锥。

丝锥螺旋槽丝锥

螺旋槽丝锥比较适合加工不通孔螺纹（也叫盲孔），加工时切屑向上排出。由于螺旋角的缘故，丝锥实际切削前角会随螺旋角增大而加大。经验告诉我们：加工硬度较高的材料，螺旋角选的小一点，一般在30度左右，保证自身刚性，利于延长丝锥寿命。加工有色金属比如铜铝镁锌这些硬度不是很高的材料，螺旋角选的大一点，可在45度左右，切削锋利一些，利于排屑。

丝锥刃倾角丝锥

加工螺纹时切屑向前排出，通孔螺纹应优先采用刃倾角丝锥。由于其设计上是在直槽丝锥的基础上于刃尖处再用砂轮斜着切一个口子，所以自身刚性上来说可以和直槽丝锥相媲美。

丝锥挤压丝锥

不同于前三款切削丝锥，挤压丝锥的加工方式是通过材料自身的塑性变形，使用挤压成型的方式在底孔中挤出内螺纹形状。所以针对的加工材料不能太硬。其优点在于不产生切屑，从而可以排除90%的加工问题。但由于是挤压成型，所以在加工出来的内螺纹牙顶部有细槽，所以不适用于密闭性要求较高的工种。

(1)攻丝时，先插入头锥使丝锥中心线与钻孔中心线一致。

(2)两手均匀的旋转并略加压力使丝锥进刀，进刀后不必再加压力。

(3)每转动丝锥一次反转约45°以割断切屑，以免阻塞。

(4)如果丝锥旋转困难时不可增加旋转力，否则丝锥会折断。

螺纹是机械零件连接最常见的方法，而丝锥又是加工内螺纹最常用的工具。正确地选用丝锥加工内螺纹，可以保证螺纹连接的质量，提高丝锥的使用寿命。

丝锥选择丝锥公差带

国产机用丝锥都标志中径公差带代号：H1、H2、H3分别表示公差带相同的位置，但公差值是不同的。手用丝锥的公差带代号为H4，公差值、螺距及角度误差比机用丝锥大，材质、热处理、生产工艺也不如机用丝锥。H4按规定可以不标志。丝锥中径公差带所能加工的内螺纹公差带等级如下：丝锥公差带代号 适用内螺纹公差带等级

H1 4H、5H

H2 5G、6H

H3 6G、7H、7G

H4 6H、7H

有些企业使用进口丝锥，德国制造商常标志为ISO1 4H、ISO2 6H、ISO3 6G（国际标准ISO1-3与国家标准H1-3是等同的），这样就把丝锥公差带代号及可加工的内螺纹公差带都标上了。

丝锥选择螺纹的制式

常见的普通螺纹有三种制式：公制，英制，统一制（也称美制）。公制是以毫米为单位，齿形角60度的螺纹。例如：M8X1-6H表示直径8毫米的公制细牙螺纹，螺距1毫米，6H的内螺纹公差带。

英制是以英寸为单位，齿形角55度的螺纹。例如：BSW 1/4-20表示直径1/4英寸，粗牙螺距每英寸20牙，这种螺纹已很少使用。另统一制是以英寸为单位，齿形角60度的螺纹。

直径小于1/4英寸，常用编号表示，由0号至12号分别表示0.06英寸至1/4英寸的直径规格。美国主要使用的仍是统一制螺纹。

丝锥选择丝锥的种类

我们经常使用的是：直槽丝锥、螺旋槽丝锥、螺尖丝锥、挤压丝锥，其性能各有所长。

直槽丝锥通用性最强，通孔或不通孔、有色金属或黑色金属均可加工，价格也最便宜。但是针对性也较差，什么都可做，什么都不是做得最好。螺旋槽丝锥比较适合加工不通孔螺纹，加工时切屑向后排出。由于螺旋角的缘故，丝锥实际切削前角会随螺旋角增大而加大。

经验告诉我们：加工黑色金属的，螺旋角选的小一点，一般在30度左右，保证螺旋齿的强度。加工有色金属的，螺旋角选的大一点，可在45度左右，切削锋利一些。 螺尖丝锥加工螺纹时切屑向前排出。挤压丝锥比较适合加工有色金属。

为了提高丝锥的切削效率、改善容屑和排屑状况，减少崩齿和折断，现代丝锥有多种新型结构。

①螺尖丝锥：切削部分磨有斜槽，形成负的刃倾角(见刀具)，切削时切屑向前排出，适于加工通孔。

②螺旋槽丝锥：容屑槽为螺旋形，在加工盲孔右旋螺纹时，丝锥要制出右螺旋容屑槽，使切屑向前排出，不刮伤螺纹。

③无槽挤压丝锥：靠挤压孔壁时金属的塑性变形形成螺纹，主要用于加工铝合金、铜等塑性材料，也可加工低碳钢和不锈钢。丝锥前端的挤压锥部是锥形螺纹。为了减少摩擦、降低挤压力,丝锥断面做成多边形。挤压丝锥强度高,特别适于加工直径在6毫米以下的小规格螺孔。

④跳牙丝锥：沿刀齿螺旋线方向相间磨去一齿，因而增大了切屑厚度，有利于断屑和排屑，用于加工不锈钢等工件。

⑤内容屑丝锥：切屑从丝锥的内孔中排出，用于加工大规格螺孔。

⑥自动收缩丝锥：攻丝完毕后丝锥刀齿能自动向内收缩，以便快速退出。

⑦拉削丝锥：是一把刀齿分布在螺旋线上的拉刀，常用于加工梯形和方牙螺纹。

⑧硬质合金丝锥：主要用于加工铸铁和有色金属，切削效率和刀具寿命较高。

丝锥丝锥折断

丝锥螺纹底孔加工时，底孔直径偏小，排屑不好造成切屑堵塞；攻盲孔丝锥螺纹时，钻孔的深度不够；攻丝锥螺纹的速度太高过快；攻丝锥螺纹用的丝锥与丝锥螺纹底孔直径不同轴；丝锥刃磨参数的选择不合适；被加工件硬度不稳定；丝锥使用时间过长，过度磨损。

正确地选择丝锥螺纹底孔的直径；刃磨刃倾角或选用螺旋槽丝锥；钻底孔的深度要达到规定的标准；适当降低切削速度，按标准选取；攻丝锥螺纹时校正丝锥与底孔，保证其同轴度符合要求，并且选用浮动攻丝锥螺纹夹头；增大丝锥前角，缩短切削锥长度；保证工件硬度符合要求，选用保险夹头；发现丝锥磨损应及时更换。

丝锥丝锥崩齿

丝锥前角选择过大；丝锥每齿切削厚度太大；丝锥的淬火硬度过高；丝锥磨损严重。

适当减小丝锥前角；适当增加切削锥的长度；降低硬度并及时更换丝锥。

丝锥丝锥磨损过快

攻丝锥螺纹时速度过高；丝锥刃磨参数选择不合适；切削液选择不当，使用不充分；工件的材料硬度过高；丝锥刃磨时，产生烧伤现象。

适当降低切削速度；减小丝锥前角，加长切削锥的长度；选用润滑性好的切削液；对被加工工件进行适当的热处理；正确的刃磨丝锥。

丝锥螺纹中径过大

丝锥的中径精度等级选择不当；切削液选择不合理；攻丝锥螺纹的速度过高；丝锥与工件丝锥螺纹底孔同轴度差；丝锥刃磨参数选择不合适；刃磨丝锥产生毛刺；丝锥切削锥长度过短。

选择合适精度等级的丝锥中径；选择适宜的切削液并适当降低切削速度；攻丝锥螺纹时校正丝锥和丝锥螺纹底孔同轴度；采用浮动夹头；适当减小前角与切削锥后角；消除刃磨丝锥产生的毛刺，并适当增加切削锥长度。

丝锥螺纹中径过小

丝锥的中径精度等级选择不当；丝锥刃磨参数不合适；丝锥磨损；切削液选择不合适。选择适宜精度等级的丝锥中径；适当加大丝锥前角和切削锥度；更换磨损过大的丝锥；选用润滑性好的切削液。

丝锥螺纹表面粗糙度大

丝锥刃磨参数不合适；工件的材料硬度过低；丝锥刃磨质量差、切削液选择不当；攻丝锥螺纹的削速度太高；丝锥磨损大。

适当加大丝锥前角，减小切削锥度；进行热处理，适当提高工件硬度；保证丝锥前刀面有较低的表面粗糙度值；选择润滑性好的切削液；适当降低切削速度；更换已磨损的丝锥。

（1）工件上螺纹底孔的孔口要倒角，通孔螺纹两端都倒角。

（2）工件夹位置要正确，尽量使螺纹孔中心线置于水平或竖直位置，使攻丝容易判断丝锥轴线是否垂直于工件的平面。

（3）在攻丝开始时，要尽量把丝锥放正，然后对丝锥加压力并转动绞手，当切入1-2圈时，仔细检查和校正丝锥的位置。一般切入3-4圈螺纹时，丝锥位置应正确无误。以后，只须转动绞手，而不应再对丝锥加压力，否则螺纹牙形将被损坏。

（4）攻丝时，每扳转绞手1/2-1圈，就应倒转约1/2圈，使切屑碎断后容易排出，并可减少切削刃因粘屑而使丝锥轧住现象。

（5）攻不通的螺孔时，要经常退出丝锥，排除孔中的切屑。

（6）攻塑性材料的螺孔时，要加润滑冷却液。对于钢料，一般用机油或浓度较大的乳化液要求较高的可用菜油或二硫化钼等。对于不锈钢，可用30号机油或硫化油。

（7）攻丝过程中换用后一支丝锥时，要用手先旋入已攻出的螺纹中，至不能再旋进时，然后用绞手扳转。在末锥攻完退出时，也要避免快速转动绞手，最好用手旋出，以保证已攻好的螺纹质量不受影响。

（8）机攻时，丝锥与螺孔要保持同轴性。

（9）机攻时，丝锥的校准部分不能全部出头，否则在反车退出丝锥时会产生乱牙。

1、攻丝时端面孔口要倒角；丝锥要与工件的孔同轴；攻丝开始时应施加轴向压力，使丝锥切入，切入几圈之后就不再需要施加轴向力。

2、当丝锥校准部分进人螺孔后，每正转半圈到一圈就要退回1/4，1/2圈，使切屑碎断后再往下攻；攻下通孔时，要经常退出丝锥进行排屑。

3、在钢类工件上攻丝时要加切削液在铸铁工件上攻丝时，可加少许煤油；用了头攻后，再用二攻、三攻时，必须将丝锥旋入螺孔。

4、套丝时工件端部要倒角，扳牙端面应与工件轴线垂直；套丝开始时要施加轴向压力，转动压力相应的要大一些；当扳牙在工件上切出螺纹时，就不要再加压力。

5、套丝时为使切屑碎断，排出及时，应经常的反转扳牙。

6、工件应牢固地固定在夹、卡具上；当丝锥折断时，不要用手去触摸折掉处，用夹錾或样冲剔出，断丝时必须要戴好防护镜。

氧化处理就是把高速钢丝维放入500-550℃的水蒸气中，使其表面形成Fe3O4被膜的一种表面处理方法。氧化处理法也叫高压蒸气处理法。

铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4三种，其中FeO只能在570℃以上才能生成，所以它在高速钢丝锥的表面处理层中不存在，丝锥表层中有Fe3O4（黑铁）和Fe2O3（红铁）两种，而后者对丝锥的切削性没有益处，经过高质量地表面处理后，丝锥的处理层为Fe3O4被膜，装面美观，呈蓝黑色，表层厚度为1-3um。

1.氧化特点

氧化处理之所以能提高丝锥的性能是因为表面层为多孔质，对冷却液吸附性好，能起到减小磨擦的作用。同时，能防止丝锥与被切削材料间的粘结。此外还除去了制作丝锥时残留在其表面的磨削应力。

但需注意的是，氧化处理所生成的被膜并不能提高丝锥表面层的硬度，即，被膜本身并没有耐磨性。

2.适用范围

经氧化处理的丝锥对不锈钢、铸钢、碳素钢、镍钢、铬钢等易产生粘结的被切削材料效果很好，几乎可适用于所有钢件的加工。

但应注意的是氧化处理对铝合金，压铸铝合金，黄铜等非金属类材料并没有特别好的效果，甚至有可能降低丝锥的切削性能。

氧化处理广泛用于各种类型的丝锥

3.切削性能

当用刃倾角丝锥加工易产生粘结的不锈钢（奥氏体系）工件时，氧化处理能提高的丝锥寿命10倍以上。这点从NORIS通用丝锥加工碳素钢的实验例中也可看出，氧化处理显著地提高了丝锥寿命。

丝锥为一种加工内螺纹的刀具，按照形状可以分为螺旋丝锥和直刃丝锥，按照使用环境可以分为手用丝锥和机用丝锥，按照规格可以分为公制，美制，和英制丝锥，按照产地可以分为进口丝锥和国产丝锥。丝锥是制造业操作者加工内螺纹的最主要工具。