因?yàn)榍邢?/span>刀具在加工過程中會(huì)產(chǎn)生很高溫度，降低了刀具的使用壽命，因此實(shí)際的切削速度較低，各種刀具材料需要將高切削性能和高壽命綜合起來，高速鋼和硬質(zhì)合金是最常見的。
高速鋼具有非常好的強(qiáng)度和韌性，但是其耐高溫性能一般。鎢基硬質(zhì)合金通常比高速鋼受歡迎，因?yàn)槠渚哂懈叩挠捕燃捌湓诟咔邢鳒囟认氯阅鼙３制溆捕鹊男阅堋?nbsp;
特別指出的是，硬質(zhì)合金切削刀具的切削速度至少可以比高速鋼刀具高4倍以上，并且具有更長的刀具壽命。但是，與高速鋼相比，硬質(zhì)合金的斷裂韌性較低，從而限制了其在一些加工中的應(yīng)用，特別是攻絲。
與大多數(shù)用于車削、銑削及鉆削刀具不同的是，攻絲固有的加工方式?jīng)Q定了它的切削刃和橫截面相對較弱。切削刃容易崩落或者破裂，使刀具失效，甚至在加工如同鋼這樣的相對易加工的材料，也會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。
在低碳鋼加工中，長條的連續(xù)型切屑會(huì)堵塞絲錐的排屑槽，限制了硬質(zhì)合金絲錐只能去加工那些比鋼容易加工的材料，如鋁和鑄鐵。
鋼和其它黑色金屬材料是螺紋連接件的最常用的材料，這也意味著硬質(zhì)合金刀具如果能解決崩刃和破裂問題的話，其將會(huì)比高速鋼具有更多潛在的優(yōu)勢。
剛性攻絲
內(nèi)螺紋的精度決定了螺紋本身的準(zhǔn)確性及螺紋配合的精度。
加工螺紋孔時(shí)，通常絲錐是由鉆床來驅(qū)動(dòng)，或者將絲錐放到帶有浮動(dòng)攻絲夾頭的機(jī)床上，使絲錐轉(zhuǎn)動(dòng)，并且其進(jìn)給量近似等于內(nèi)螺紋螺距理論值。
在以前柔性攻絲的設(shè)備中，進(jìn)給量只是一個(gè)近似值，加工后的螺紋螺距是由絲錐的螺距決定的，但在機(jī)床的進(jìn)給和絲錐的螺距之間存在的那么一點(diǎn)誤差是由浮動(dòng)攻絲夾頭來進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而得到協(xié)調(diào)的。浮動(dòng)攻絲夾頭的軸向具有一定的伸縮量，只要機(jī)床的進(jìn)給和絲錐的螺距之間所累積的誤差不超過這個(gè)伸縮量，加工就可以正常進(jìn)行而不會(huì)造成亂扣（或稱“爛牙”）。
另外，攻絲夾頭允許絲錐在攻絲過程中，在徑向上有一定的跳動(dòng)，從而降低了螺紋加工的精確性。這些條件會(huì)導(dǎo)致剛性極低和攻絲載荷不均勻。
而眾所周知，硬質(zhì)合金刀具的成功使用通常需要高的機(jī)床剛性和均勻的進(jìn)給。數(shù)控刀具的材料發(fā)展從高速鋼到如硬質(zhì)合金這樣的硬度更高的材料，加工速度可以得到提高，但以避免的是脆性也增高了。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展還沒有使我們能夠經(jīng)濟(jì)第得到能兼顧高硬度和高韌性的刀具材料，因此我們必須考慮如何保持刀具的剛性以及如何進(jìn)給控制，以避免高脆性的刀具材料在加工過程中非正常地?fù)p壞。
對大多數(shù)加工方式而言，這些對于使用硬質(zhì)合金刀具材料都已不是主要問題，但對攻絲來說，這卻是一個(gè)必須要考慮的問題。
現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)早已經(jīng)發(fā)展到可以保持主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給同步，從而就不需要浮動(dòng)攻絲夾頭了。而在過去的數(shù)控機(jī)床控制中，機(jī)床達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)兩者的同步是可以做到的，但在起步和停止階段卻不能夠做到同步——亂扣往往就在這個(gè)時(shí)候發(fā)生了。
另外，夾持其它旋轉(zhuǎn)刀柄的刀具時(shí)，如具有精密柄部的硬質(zhì)合金鉆頭和立銑刀，其技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到這樣的夾頭：可以先將其加熱膨脹，然后使之冷縮，從而能與刀具的柄部緊緊地配合在一起而傳遞足夠的扭矩。還有一種是利用液壓來夾緊刀具柄部的夾頭，它能夠傳遞的扭矩也很大。
使用熱漲和液壓夾頭的另外一個(gè)好處，是它們在夾持刀具時(shí)，相比攻絲頭來說只有非常少的徑向跳動(dòng)：例如，夾頭在旋轉(zhuǎn)時(shí)的同心度可以在3µm或者更小，這些方法也可以用來夾持圓柱形柄部，并具有更高的夾持力和剛性。
具有高夾緊力的強(qiáng)力TGHP精密夾頭盡管沒有像熱漲和液壓的夾頭一樣的精度，但在攻絲加工中有效地應(yīng)用。
這樣一些使用條件的創(chuàng)立，使硬質(zhì)合金絲錐在加工是具備了較小徑向跳動(dòng)量和更高的剛性，從而產(chǎn)生了以遠(yuǎn)超過高速鋼絲錐的切削速度加工螺紋的可能性。
但由于目前的絲錐都是與柔性攻絲頭一起使用的，表述跳動(dòng)量的尺寸并不需要限制在嚴(yán)格的公差范圍內(nèi)。例如，螺紋直徑為0.5英寸（12.7mm）的高速鋼絲錐，其鉆柄的偏心量的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到20µ（0.0008英寸）。
另外，我們也沒有必要對螺紋直徑和切削錐與絲錐柄部的同軸度進(jìn)行過嚴(yán)的控制。
整體硬質(zhì)合金絲錐放大
新型高性能硬質(zhì)合金絲錐設(shè)計(jì)
為了充分發(fā)揮硬質(zhì)合金的長處，一種新的絲錐充分發(fā)揮了剛性攻絲機(jī)床和高精度刀具夾頭的優(yōu)勢。
和精密鉆頭和端銑刀一樣，絲錐的柄部也是完全圓柱形的，但跟目前高速鋼絲錐不一樣的是其鉆柄直徑為通用尺寸。
例如，新的統(tǒng)一制螺紋UNF1/4-20硬質(zhì)合金絲錐的柄部直徑為0.25英寸（6.35mm），和常用來加工UNF1/4-20的高精度硬質(zhì)合金0.201英寸（5.1mm）的螺孔鉆的柄部直徑是一樣的。
為了能充分使用熱配合、液壓或精密夾頭，柄部的直徑偏差保持在德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7160的h6.
例如，一個(gè)0.5英寸（12.7mm）的柄部的直徑公差是-0.0110mm（-0.000040in.），圓度在3µm（0.00012inch.）之內(nèi)。
方頭不是必須的，因?yàn)楫?dāng)柄部直徑在規(guī)定公差內(nèi)時(shí)，這些夾頭具有足夠夾緊力以滿足攻絲需要。
進(jìn)一步講，這種新絲錐的螺紋部分和切削錐對柄部的同軸度在10µm內(nèi)。運(yùn)用高精度的夾頭可以創(chuàng)造一個(gè)完全剛性的工藝系統(tǒng)并且降低絲錐的跳動(dòng)量，符合了硬質(zhì)合金絲錐成功使用的兩個(gè)條件：剛性和均勻的載荷。
與良好的剛性和對中性一起，一種最新開發(fā)的具有優(yōu)異特性的硬質(zhì)合金晶粒，絲錐幾何參數(shù)以及PVD涂層大大提高了攻絲速度和使用壽命！
就肯納金屬而言，兩種材質(zhì)的硬質(zhì)合金可以用于攻絲。其中KC7542是專門為加工鋼和鑄鐵的新型絲錐設(shè)計(jì)的，其在高強(qiáng)度的硬質(zhì)合金基體上涂敷了一種新開發(fā)的納米TiAlN涂層，這種新的絲錐保證了切削刃的強(qiáng)度和抗磨損能力。而KC7512則被用來加工鋁和其他有色金屬，該材質(zhì)由抗磨損的硬質(zhì)合金基體和兩層涂層組成，其中TiN是基體上的涂層，CrC/C（碳化鉻）是表層的涂層。在加工有色金屬時(shí)，最外層的涂層具有很小的摩擦系數(shù)，從而可以防止鱗刺以及積屑瘤。
硬質(zhì)合金絲錐在剛性攻絲中的性能
在機(jī)床、攻絲夾頭和刀具設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，合理設(shè)計(jì)的硬質(zhì)合金絲錐不僅用于“短切屑”的材料如鋁和鑄鐵，現(xiàn)在也開始首次運(yùn)用于“長切屑”材料，包括碳鋼、合金鋼和工具鋼。
在“短切屑”材料中球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵和灰口鑄鐵。這些硬質(zhì)合金絲錐可以成功的加工上述有所金屬材料在規(guī)定的速度范圍內(nèi)。切削速度可以達(dá)到高性能的高速鋼涂層絲錐的4倍，從而在本質(zhì)上提高了生產(chǎn)效率。
值得注意的是在加工盲孔的時(shí)候，不是所有的數(shù)控機(jī)床都能實(shí)現(xiàn)剛性攻絲。因?yàn)榻z錐和主軸在到達(dá)孔的底部時(shí)都必須減速，在反轉(zhuǎn)的過程中就可能會(huì)出現(xiàn)螺距誤差，在絲錐上會(huì)產(chǎn)生推力并使攻絲的尺寸變大。加工盲孔時(shí)在減速的過程中，絲錐卻仍然在工件中，絲錐反轉(zhuǎn)并且重新加速，絲錐的速度必須降低到上表列出的推薦加工速度的40%。
當(dāng)絲錐主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，并不是所有的數(shù)控機(jī)床都可以看作同步或剛性的，使進(jìn)給量等于螺距，但是大量具有補(bǔ)償作用的絲錐夾頭已應(yīng)用于剛性攻絲加工中。這些夾頭允許有輕微的軸向移動(dòng)來補(bǔ)償誤差。
“亞剛性”絲錐的夾頭允許一定微量的軸向移動(dòng)但其具有很高的旋轉(zhuǎn)剛度，能與硬質(zhì)合金絲錐達(dá)到較好的效果。因?yàn)樗麄冊趦赡昵熬鸵淹度胧袌觯@些絲錐已經(jīng)得到了廣泛的測試。制造商們已經(jīng)轉(zhuǎn)變他們的攻絲加工過程來發(fā)揮新硬質(zhì)合金絲錐的優(yōu)點(diǎn)。切削技術(shù)網(wǎng)站認(rèn)為，由于絲錐的螺距總是會(huì)存在一些制造誤差，機(jī)床的軸向進(jìn)給亦不會(huì)完全與之相同，這兩者的誤差會(huì)使絲錐牙型的一側(cè)承受比另一側(cè)更大的載荷，從而加快絲錐的磨損。因此，采用帶有微量補(bǔ)償（例如±0.2mm）能有效地解決這一問題，這對于脆性相對較大的硬質(zhì)合金絲錐意義更大。
例如，一個(gè)自動(dòng)化部件供應(yīng)商用KC7542絲錐加工A536球墨鑄鐵時(shí)，可以把攻絲速度從110英尺每分鐘（33m/min）上升到400英尺每分鐘（122m/min），從而使攻絲周期下降了65%。絲錐的壽命也提高到了40,000個(gè)孔（是粉末冶金高速鋼絲錐的4倍），考慮加工機(jī)床和刀具成本時(shí)整個(gè)攻絲的費(fèi)用下降了66%。
另外一家制造商發(fā)現(xiàn)新式的KC7512硬質(zhì)合金絲錐在加工硅鋁合金制動(dòng)元件時(shí)，其速度可以達(dá)到310英尺每分鐘（94.5m/min），并且可以提高絲錐的壽命超過3倍，達(dá)到300,000個(gè)孔。在這個(gè)案例中，制造商的攻絲費(fèi)用降低了49%。
結(jié)論
隨著機(jī)床、控制技術(shù)、絲錐夾頭、硬質(zhì)合金絲錐材質(zhì)水平的發(fā)展，絲錐的設(shè)計(jì)對象范圍已經(jīng)超過了傳統(tǒng)可以加工的材料，不僅包括鋁和鑄鐵，也首次包括了碳鋼和合金鋼。新的硬質(zhì)合金絲錐具有圓柱形的柄部和高精度的公差，其可以用于熱裝配合、液壓或者ER,或者更高精度的TGHP夾具（具有高夾緊力），在可以進(jìn)行剛性或者同步攻絲的數(shù)控機(jī)床上。
http://www.machine35.com/news/2014-24749.html
宋經(jīng)理:13705419939 