详细阐述如何解决攻丝机加工过程中出现的积屑瘤问题

  在攻丝机的加工过程中，加工螺纹很常见，攻丝机在加工时经常会碰到一些制造技术难题，通过攻丝机制造理论的指导，并经过大量的生产实践和试验，总能找到解决这些问题的良好方法。

攻丝机生产中出现的问题

    直径小于10 mm的小螺孔常见于小型薄板冲压件、铸铝小机座、中碳钢或低碳钢中小零件中。这类零件通常在钻床上或在攻丝机上采用机用丝锥一次攻出。零件加工后通过检验发现有部分不合格(内外螺纹旋合困难)现象。究其原因，螺纹表面嵌有积屑瘤是造成不合格的主要因素。

积屑瘤的形成

    有关积屑瘤形成的原因有许多解释，一般认为是由于切屑在刀具前刀面上薪结(冷始造成的。在切削加工中，形成的切屑经刀具前刀面流出时，因切削变形产生挤压与摩擦，引起高温高压，使切屑底层材料与刀具前刀面之问薪牢，形成薪结金属层。黏结金属层在剧烈塑性变形后硬度很高，并在切削过程中依次层层堆积，高度逐渐增大而形成了积屑瘤。

    长高的积屑瘤在外力或振动作用下可能会发生局部断裂和脱落，继而又重复产生与脱落。积屑瘤脱落后黏附在螺纹表面，影响螺纹旋合，造成螺孔不合格。

积屑瘤的控制

    攻丝机的加工过程中，影响积屑瘤形成的因素有很多，如工件材料的力学性能、切削速度、进给量、刀具几何参数、切削加工中的冷却润滑条件等。控制积屑瘤的主要措施有以卜几个方面。

调整工件材料的力学性能

    攻丝机的加工之前，对工件材料进行适当的热处理，改变工件材料的力学性能。例如，对低碳钢、中碳钢材料进行正火或调质处理，对铝合金材料进行“固溶一时效”处理，以提高工件材料的强度和硬度，并降低其塑性。这一措施的实施，对控制积屑瘤的产生，效果特别明显。

改变攻丝机的切削速度

    攻丝机的切削速度对积屑瘤的形成影响很大。它主要是通过切削温度来影响积屑瘤形成的。为了弄清切削速度对积屑瘤的影响，我们在攻丝加工中通过改变切削速度进行生产试验。

试验条件

    试验条件如下:试验材料为45钢(未经任何热处理);加工工件螺孔尺寸为M8(粗牙)样本工件数量为1 000件/组(共8 000件);加工设备为立式钻床;切削刀具为M8(粗牙)标准机用丝锥;切削条件为不使用任何切削液。

试验结果

    改变切削速度试验结果见下表：

    结果发现，当切削速度小于等于5 m/min或切削速度大于等于40 m/min时，不合格品数量为零，即积屑瘤完全消失。

    由此可见，攻丝机在加工中，应采用切削速度小于等于5 m/min的低速切削或切削速度大于等于40 m/min的高速切削，避免中速切削，特别是应避免切削速度在20 m/min-25 m/min时进行攻丝。这一措施，尤其适合于在钻床上攻丝，因为钻床在加工中改变切削速度相对容易实施。

改变切削条件

    改变切削条件，合理选用切削液，能抑制积屑瘤的产生。

    在攻丝加工中，常用的切削液是乳化液，它具有良好的润滑陛能和冷却性能。乳化液的一般配方是:按质量计50%-25%是乳化油，其余为水。加工时，通过使用不同浓度的乳化液进行生产试验。

试验条件

    试验条件如下:试验材料为45钢(未经任何热处理);加工工件螺孔尺寸为M8(粗牙);样本工件数量为1 000件/组(共5 000件);加工设备为攻丝机;切削刀具为M8(粗牙)标准机用丝锥;切削速度为20 m/min

 试验结果

    改变切削条件试验结果见下表

试验结果表明，乳化液浓度越高，对抑制积屑瘤的产生效果越好。当采用质量分数为25%的乳化液时，对抑制积屑瘤的产生效果最好。

    对于攻丝机攻丝，切削速度的变化是有限的几级，因而较难通过改变切削速度抑制积屑瘤，而采用高浓度的乳化液抑制积屑瘤，在生产中切实可行。

改变刀具的几何参数

    通过改变刀具的几何参数也可减少积屑瘤的产生。生产试验中，具体做法是:通过在工具磨床上刃磨丝锥前刀面，从而改变丝锥前角，然后分别进行试验。

试验条件

    试验条件如下:试验材料为45钢(未经任何热处珊;加工工件螺孔尺寸为M8(粗牙);样本工件数量为1 000件/组(共3 000件);加工设备为立式钻床;切削条件为不使用任何切削液;切削速度为20 m/min.

试验结果

    改变刀具几何参数试验结果见下表：

    由试验结果可知，增大丝锥前角，使其切削刃锋利，可减少积屑瘤的产生。因此，生产中尽可能将丝锥前角修磨至100左右进行攻丝，可有效控制积屑瘤的出现厂

    在切削加工之前，对工件材料进行相应的热处理，可以从根本上解决小孔攻丝中出现的问题，但加工成本较高;改善外部加工条件，如改变切削速度，选用合适的切削液，增大丝锥前角等，只要措施得当也是解决小孔攻丝问题的便捷方法。