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122工具技术

切削丝锥过切现象的分析和设计优化

张明，何佳，祝新发

上海工具厂有限公司

摘要：以切削丝锥（直槽丝锥、螺旋槽丝锥）为研究对象，分析造成丝锥过切现象的原因和影响因素，探讨改

善过切现象的方法，总结抑制切削丝锥过切现象发生的几个关键点，通过实验室模拟实际加工来验证优化和改进

的效果，并应用于丝锥的设计和制造中。

关键词：切削丝锥；过切现象；设计优化；切削试验

中图分类号：TG722;TH162*.1文献标志码：AD0I:10.3969/j.issn.1000-7008.2023.05.024

OverCuttingAnalysisandOptimizationDesignofCuttingTaps

ZhangMing,HeJia,ZhuXinfa

Abstract:Thispaperchoosesthecuttingtaps(straightflutetapsandspiralflutetaps)astheresearchobject,the

causeandinfluencefactorsofovercuttingoncuttingtapsisanalyzed,thesolutionstostopovercuttingisdiscussed,and

severalkeypointsofthecontrolofovercuttingaresummerized.Bysimulatingactualcuttingprocessinlaboratory,theeffect

ofoptimizationdesignisverfied,anditappliestothetapsdesigningandmanufacturing.

Keywords:cuttingtap;overcutting;designoptimization;cuttingtest

1引言锥、螺旋槽丝锥）为研究对象，分析造成丝锥过切现

象的原因和影响因素，从丝锥本身人手，忽略外界加

在CNC机床上用丝锥加工螺纹时通常会根据工环境（例如机床设备、被加工材质、硬度等）对攻

机床的主轴参数、丝锥螺距，在机床程序里选用匹配丝工况的影响，探讨抑制过切现象的方法，通过实验

的转速和轴向进给量，并选择同步主轴的刚性攻丝室模拟实际加工来验证优化和改进的效果，结论可

刀柄，使其旋转运动和轴向进给同步，以完成攻丝工直接应用于丝锥的设计和制造中。

序。此类攻丝方法通过机床和夹头的精度保证了攻

2切削丝锥过切现象分析

丝的螺纹精度，大幅度减小了丝锥刀具对于攻丝螺

纹孔的干涉以及被加工材料对攻丝结果的影响。2.1切削丝锥的攻丝过程

如果切削丝锥（丝锥型式为直槽丝锥、螺旋槽在实际应用中，很多工厂会使用摇臂钻床攻丝，

丝锥、螺尖丝锥的统称）攻丝时采用传统工艺，如利攻丝刀柄与机床主轴常用莫氏连接，并选用具有浮

用台式钻床或摇臂钻床加工，攻丝方式采用依靠机动定心作用的自制刚性夹头（见图1）或带有长度补

床转速和螺纹升角使螺纹的螺旋线引导自然形成，偿的专用快换夹头（见图2）与丝锥连接。此类工况

或者在固定转速和进给量的CNC机床上使用带有下丝锥在攻丝时，进给速度并非完全受主轴控制。

长度补偿的柔性攻丝刀柄时，在攻丝过程中，丝锥开始阶段需要操作人员或者机床施加一定的轴向力

的实际工作前角、后角，牙侧副后角等制造参数以引导丝锥切削锥部分切人预制孔内，随着丝锥切削

及被加工材料的材