在鈦合金上攻出螺絲孔要求在同時理解鈦合金材質屬性和攻絲工藝特性的（de）基礎上采用正確的技巧。諸如正在Emuge美國總部展示間展覽的Hermle C 30 U五軸機床這樣的當代CNC機床（chuáng）在鈦合金攻絲方麵能夠達到最佳效（xiào）果。

      無論工件材質如何，在CNC機床（chuáng）上用絲錐切割出螺紋時都需要特別注意。在鈦合金攻絲時，一些在其它材質（zhì）上（shàng）表示攻絲過程順暢進行的（de）標誌，例如均勻連續地出屑，有可能不會出現。在鈦合（hé）金攻絲時，擠壓積聚在出屑槽和孔內的切（qiē）屑有可能在加工變量未得到正確控製時導致問題的出現。

      為（wéi）了獲得卓越（yuè）的效果，專門用於鈦合金的（de）絲錐加入了一（yī）些針對這些工（gōng）件材料特性的特點。Rekord C-Ti係列絲錐（左圖）設計用（yòng）於在鈦合金上加工通孔。Rekord D-Ti係列絲錐設計用於在鈦合金上（shàng）加工盲孔。

      在諸如鈦6Al4V這樣的鈦合金上攻（gōng）絲比絕大多數（shù）合金材料（liào）上攻絲都要更加困難，但在采（cǎi）用合適（shì）的絲錐和技巧時也（yě）是可行的（de）。鈦合金具（jù）有（yǒu）高強度、輕重量的特色，這些特色使得鈦合金在航（háng）空（kōng）航天、醫藥和其它行業的各種應用領域中成為一種非常（cháng）具有吸引力的金屬材料。但是，鈦合金非同尋常的屬性也對鈦合金部件機加工工藝規劃工程師們提出了挑戰。

      例如，鈦金（jīn）屬的導熱性能不良。在機加工鈦金屬時，熱量會（huì）趨向於積聚於刀具的表麵和鋒緣處，而不是經過部件和機床構架耗（hào）散出去。而這種現象在攻絲過程中尤其突出，因（yīn）為這一過程中孔的內表麵與（yǔ）絲錐之間的接觸（chù）麵積（jī）比此類工（gōng）件與鑽頭、端銑刀或其它工具之（zhī）間的接觸麵積更大。這種（zhǒng）留存（cún）下來的熱量有可能（néng）導致刀具鋒刃崩口並減少絲錐使用壽命。而且，鈦金屬非常之低的彈性模量賦予其一種“彈性”，使得工件趨向於“緊貼”到絲錐上。這（zhè）種效應會導致螺紋出（chū）現擦痕（hén）和撕裂。這（zhè）種效應還會增加絲（sī）錐所受的扭矩並縮短其使用壽（shòu）命。

      為了在鈦合金攻絲時達到最佳（jiā）成果（guǒ），應使用高質量的絲錐，將絲錐安裝在現代化的攻絲夾頭（tóu）內（nèi），並（bìng）在擁有良好（hǎo）進給控製能力的機床上采用適當的速度。

      采用正確的速度

      攻絲速度在鈦合金上切割螺絲的作業中具有（yǒu）關鍵性（xìng）的作用。不足或過高的速度將導（dǎo）致攻絲失敗或（huò）縮短絲錐使用壽（shòu）命。我們建議在攻入和退出攻絲（sī）孔時都采用10~13 sfpm的攻絲速度（dù）。這個速度範圍雖然低於絕大多數其它材（cái）質的攻絲速（sù）度，但事實證明,這一範圍提供了最為穩定（dìng）一致的絲錐使用（yòng）壽命（mìng）和最高（gāo）的生產率。

      使用正確的攻絲液

      攻絲液（冷卻液/潤滑液）都將會影（yǐng）響到絲錐的（de）使（shǐ）用（yòng）壽命。盡管應用於鈦合金上（shàng）其它加工作業（yè）的液體也（yě）可以作為攻絲作業的備選液體，但這種液體不一定能夠帶來（lái）所想要的螺絲質量和（hé）絲錐使用壽命。我們推薦采用含（hán）有較高比例潤滑油的高質量乳濁液，或（huò）在更（gèng）好情（qíng）況下，采用一種攻（gōng）絲油。在（zài）攻絲作（zuò）業中（zhōng），液體的潤滑特性通常比冷卻特性更為重要，因為（wéi）絲錐通常以相對較慢（màn）的（de）速度工作而且不（bú）會去除大量（liàng）的材料。潤滑性有助（zhù）於（yú）延長絲錐（zhuī）使用壽（shòu）命並保護螺絲（sī）的表麵（miàn）光潔度。

      在對那些特別難於機加工的鈦合金進行攻絲時,有可能要求采（cǎi）用加入了極（jí）端（duān）壓力添加劑的攻絲潤滑糊劑。設計（jì）這些添加劑的目的在（zài）於，即使（shǐ）在刀具/工件（jiàn）接（jiē）觸麵上產生高機加工受力的情況下，仍能粘附於切（qiē）割表麵（miàn）上。攻絲潤滑糊劑的缺點在於必（bì）須手工（gōng）塗抹而無（wú）法通過機床的冷卻劑輸送係統自動輸送（sòng）。

      使用現代化的CNC機床

      盡管任何能（néng）夠切割鈦合金的機床（chuáng）都應當能夠（gòu）有效地對這種材料進行攻（gōng）絲，但現代（dài）化的CNC機床最適合用於鈦合金攻絲作業。一（yī）般來說（shuō），這些較新型的機床提供了剛性（同步）攻絲工（gōng）作循環。

      較（jiào）早的CNC機床通常不具備這一功能。但是，采用（yòng）較早控製（zhì）裝置的機（jī）床也可以用於鈦合金攻絲，但是（shì）必須使用張緊/壓縮型絲錐夾（jiá）頭而（ér）不是剛（gāng）性的（de）筒夾式絲錐夾頭。這種張緊/壓縮型（xíng）夾頭能夠針對攻絲（sī）進給中各種難以預料的變化（huà）做出補償，而這些變化發生的原因是（shì）這些較早控製裝置上的主軸控製（zhì）程度不夠精細的緣故。

      使（shǐ）用最好的絲錐

      許多絲錐製造廠商都（dōu）提供了專門針對鈦合金或其它堅（jiān）硬合金設計的產品係（xì）列。這些（xiē）產品通（tōng）常采用了螺旋式出屑槽，因為螺（luó）旋式出屑槽傾向於將切屑向上提升並排出（chū）孔外，從而保證了出屑槽內不會擠滿切屑。切屑堵塞是導致絲錐故障和螺絲質量問題的首要原（yuán）因（yīn）。而各家供應商提供的其（qí）它設計（jì）特（tè）色均為專屬技術。

      Emuge出品了2款針（zhēn）對（duì）鈦合金上螺紋切割設計（jì）的絲錐產品（pǐn）。通孔應用應當采用Rekord C-Ti係列（liè）絲錐。這一係列的絲錐采用了針對通孔內右旋切削設計（jì）的8~10度的左旋螺旋出屑槽。這一特色與4~5條螺紋的倒角刃麵相結合，還加（jiā）入（rù）了（le）用於切（qiē）割（gē）堅硬合金材料的前刃麵以及應力釋放特性。盲孔應用應當采用Rekord D-Ti係列絲錐。這一係列（liè）絲錐產品采用了設（shè）計用於右旋螺紋的10~15度右旋螺（luó）旋出（chū）屑槽。這一特點（diǎn）結合了2~3條螺紋的倒角刃麵以及適當的前刃麵和應力釋放特性。請（qǐng）注意（yì），盲孔絲錐設（shè）計用（yòng）於將切屑從孔的頂部排出，而通孔絲錐設計用於將切屑推（tuī）出直至（zhì）通過孔的底部排出。這兩種設計的意（yì）圖都在於防止切屑堵塞在絲錐出（chū）屑槽內。

      使用現（xiàn）代化的絲錐夾頭

      絲（sī）錐夾頭特（tè）別容易受到振動的影響，振（zhèn）動會導致（zhì）螺紋質量的下降並縮短絲錐使用（yòng）壽命。出於（yú）這（zhè）個原因，應當使用（yòng）高性能的絲錐夾頭以提供剛性充足的刀具固定方式（shì）。我們推薦配合Softsynchro筒夾式絲錐夾頭采用剛性（xìng）/同（tóng）步攻（gōng）絲工作循環。剛性/同步攻絲循環可以在現代化的CNC機加（jiā）工中心上實現，因為其主軸的旋轉能夠與絲（sī）錐進給軸精確地同步，既（jì）可以是順時針方向同步，也可以是逆（nì）時針方向同步。這種能（néng）力能夠在無需在絲錐上采用長度補償的方式下加工出螺（luó）紋。Softsynchro型（xíng）絲錐夾頭由Emuge開發，並由多家供應商能夠供應此種產品，此類夾頭（tóu）針（zhēn）對（duì）即使在最優秀的CNC機床上也有可能出現的輕微同步誤差（chà）做出補償。

      對於不具備剛性攻絲（sī）循環（huán）的CNC機床來說，應使用（yòng）高質量的絲錐夾頭及初始硬性啟動（dòng）的功能。這種（zhǒng）工藝設計結合了一種張緊機構，這種機構使（shǐ）得絲錐隻（zhī）能在一（yī）個特定的軸向壓力積累達到之後才能開始切割（gē）攻絲。實質上，絲錐（zhuī）瞬時（shí）性地“暫停”直至（zhì）足（zú）以克（kè）服內在阻力為止。這種硬性啟動功能確保了絲錐每次（cì）都在相（xiàng）同的位置啟動切割（gē）作業。在沒有這種功（gōng）能的情況下，絲錐在夾頭內的壓（yā）縮受力將（jiāng）會一（yī）直增長，導致絲錐變鈍。攻絲（sī）所受（shòu）到的（de）過大壓縮應力會妨礙絲錐切割出全深度（dù）的螺紋。由於鈦合金的堅硬性（xìng）會導致任何刀具更快（kuài）速地（dì）變鈍，在絲錐夾頭上不具備硬性啟動功能（néng）的情況下，產生不（bú）良螺紋的風險就會變得更大。

      出於類似原因，請確（què）保CNC在編程時采用了能夠在最優化表麵速度下進行攻（gōng）絲的（de）正確速度。在手動機床上攻絲也建議采用（yòng）具備硬（yìng）性啟動功能的夾頭。

      夾緊工件

      為了達到最高的精度和重複精度，請檢查您的夾裝應用，確保您的工（gōng）件夾裝係統能充分的夾緊部件。這個建議對於小（xiǎo）批量加工廠以及大批準汽車生產工廠具有特別重要（yào）的（de）作用，因為（wéi）這些工廠更有可能遇到這種涉及到鈦合金工件的作業。許多此類工件存在較薄（báo）的（de）工件（jiàn）壁以及易於傳（chuán）導振動的複雜外形。在這些應用中，剛性工件夾裝會給包（bāo）括攻絲在內的每一種（zhǒng）機加工（gōng）作（zuò）業帶來好處。出於這些（xiē）原因，我們推薦與您（nín）的工件夾裝解（jiě）決方案提供商密切合作以便他們能夠理解您所麵對的具體難題（tí）。這樣做將有（yǒu）助於避免溝通不良（liáng）以及降低整體項目成本。

      預（yù）先計劃好攻絲設備要求

      絲錐使用壽命取決於許（xǔ）多因素，包括機（jī）床的能力、進給控製裝置的精密度、絲錐夾（jiá）頭的質量、鈦合金的具體等級、冷卻液或（huò）潤滑液的類型等等。而對這些因素全部進行優化將確保攻（gōng）絲作業的經濟性和生產率（lǜ）。

      在鈦合金攻絲時，一條很好的經驗法則是：對於深度為直徑2倍的孔，可以預（yù）計每個絲錐能（néng）夠攻（gōng）製250~500個孔。請保持良好的記錄以監測絲（sī）錐使用壽命。（當然，無論您要對何種材質進行攻絲，來啟動新作業時采（cǎi）用新絲錐的意（yì）義總是重要的）。絲錐使用壽命的預期外變（biàn）化有可能表（biǎo）明有某一項關鍵變量必須（xū）得到（dào）調整。在攻絲作業中（zhōng）發生的問題也有（yǒu）可（kě）能表明了存在某種對其它（tā）作業也有不良影響的狀況。

      總（zǒng）結評議

      由於鈦合金工件通常成本高（gāo）昂，並代表著在原材料和高附加值加工方麵的可觀投資，因此在攻絲作業中多加注意能夠產生良好的（de）效益。