因為切削刀具在加工過程中會產(chǎn)生很高溫度，降低了刀具的使用壽命，因此實際的切削速度較低，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，因為其具有更高的硬度及其在高切削溫度下仍能保持其硬度的性能。
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確性及螺紋配合的精度。
加工螺紋孔時，通常絲錐是由鉆床來驅(qū)動，或者將絲錐放到帶有浮動攻絲夾頭的機床上，使絲錐轉(zhuǎn)動，并且其進給量近似等于內(nèi)螺紋螺距理論值。
在以前柔性攻絲的設(shè)備中，進給量只是一個近似值，加工后的螺紋螺距是由絲錐的螺距決定的，但在機床的進給和絲錐的螺距之間存在的那么一點誤差是由浮動攻絲夾頭來進行調(diào)節(jié)，從而得到協(xié)調(diào)的。浮動攻絲夾頭的軸向具有一定的伸縮量，只要機床的進給和絲錐的螺距之間所累積的誤差不超過這個伸縮量，加工就可以正常進行而不會造成亂扣（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，從而降低了螺紋加工的精確性。這些條件會導(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床剛性和均勻的進給。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?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展還沒有使我們能夠經(jīng)濟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給控制，以避免高脆性的刀具材料在加工過程中非正常地損壞。
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，這卻是一個必須要考慮的問題。
現(xiàn)在的數(shù)控機床控制技術(shù)早已經(jīng)發(fā)展到可以保持主軸旋轉(zhuǎn)和進給同步，從而就不需要浮動攻絲夾頭了。而在過去的數(shù)控機床控制中，機床達到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時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——亂扣往往就在這個時候發(fā)生了。
另外，夾持其它旋轉(zhuǎn)刀柄的刀具時，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好處，是它們在夾持刀具時，相比攻絲頭來說只有非常少的徑向跳動：例如，夾頭在旋轉(zhuǎn)時的同心度可以在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量和更高的剛性，從而產(chǎn)生了以遠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，表述跳動量的尺寸并不需要限制在嚴格的公差范圍內(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)準可以達到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行過嚴的控制。
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
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7160的h6.
例如，一個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，因為當(dāng)柄部直徑在規(guī)定公差內(nèi)時，這些夾頭具有足夠夾緊力以滿足攻絲需要。
進一步講，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)。運用高精度的夾頭可以創(chuàng)造一個完全剛性的工藝系統(tǒng)并且降低絲錐的跳動量，符合了硬質(zhì)合金絲錐成功使用的兩個條件：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)計的，其在高強度的硬質(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，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
在機床、攻絲夾頭和刀具設(shè)計技術(shù)的進步，合理設(shè)計的硬質(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候，不是所有的數(shù)控機床都能實現(xiàn)剛性攻絲。因為絲錐和主軸在到達孔的底部時都必須減速，在反轉(zhuǎn)的過程中就可能會出現(xiàn)螺距誤差，在絲錐上會產(chǎn)生推力并使攻絲的尺寸變大。加工盲孔時在減速的過程中，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，并不是所有的數(shù)控機床都可以看作同步或剛性的，使進給量等于螺距，但是大量具有補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來補償誤差。
“亞剛性”絲錐的夾頭允許一定微量的軸向移動但其具有很高的旋轉(zhuǎn)剛度，能與硬質(zhì)合金絲錐達到較好的效果。因為他們在兩年前就已投入市場，這些絲錐已經(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。切削技術(shù)網(wǎng)站認為，由于絲錐的螺距總是會存在一些制造誤差，機床的軸向進給亦不會完全與之相同，這兩者的誤差會使絲錐牙型的一側(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，一個自動化部件供應(yīng)商用KC7542絲錐加工A536球墨鑄鐵時，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個孔（是粉末冶金高速鋼絲錐的4倍），考慮加工機床和刀具成本時整個攻絲的費用下降了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元件時，其速度可以達到310英尺每分鐘（94.5m/min），并且可以提高絲錐的壽命超過3倍，達到300,000個孔。在這個案例中，制造商的攻絲費用降低了49%。
結(jié)論
隨著機床、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），在可以進行剛性或者同步攻絲的數(shù)控機床上。
http://www.machine35.com/news/2014-24749.html
宋經(jīng)理:13705419939 