在鈦合金上攻出螺絲孔要求在同時理解鈦合金材質（zhì）屬性和攻絲工藝特性的（de）基礎上采用正（zhèng）確的技巧。諸（zhū）如（rú）正在Emuge美國總部展示間展覽（lǎn）的Hermle C 30 U五軸機床這樣的當代CNC機（jī）床在鈦合金攻絲方（fāng）麵能夠達到最佳效果。

      無論工件材質如何，在CNC機床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）上表示攻絲過程順暢進行（háng）的標誌，例如均勻連續（xù）地出屑（xiè），有可能不會出現。在鈦合金攻絲時，擠壓積聚在出屑槽（cáo）和孔內的切屑有可能在加工變量未得到（dào）正（zhèng）確控製時導致（zhì）問（wèn）題（tí）的出現。

      為了獲（huò）得（dé）卓越的（de）效果，專門用於鈦合（hé）金的絲（sī）錐（zhuī）加入了一些針對這些工件材料特性的特點。Rekord C-Ti係列絲錐（左圖）設計用於在鈦合金上加工通孔。Rekord D-Ti係列絲錐設計用於在（zài）鈦合金上加（jiā）工盲孔（kǒng）。

      在諸如鈦6Al4V這樣的鈦合金（jīn）上攻絲比絕大多數合金材料上攻（gōng）絲都要更加困難，但在采用合適的（de）絲錐和技巧時也是可行的。鈦（tài）合金具有高強（qiáng）度、輕重量的特色，這些特色使得鈦合金在航空航天、醫藥和其它行業的各（gè）種應用領域中成為一種非常具有吸（xī）引力的金屬材料。但是，鈦合金非同尋常的屬性也對鈦合（hé）金部件機加工工藝規劃工程（chéng）師們提出了挑戰。

      例如，鈦金屬的導熱性能不良。在機加工鈦金屬時，熱量會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散出去（qù）。而這種現象在攻絲過程中尤其突出，因為（wéi）這（zhè）一過程中孔的內表麵與絲錐之間的接觸麵（miàn）積比此類工件與鑽頭、端銑刀或其它工具之間的接觸麵積更大。這種留存下來的熱量有可能導致刀具鋒（fēng）刃崩口（kǒu）並減少絲錐使用壽命（mìng）。而且，鈦（tài）金屬非常之低的彈性模量賦（fù）予其一種“彈性”，使得工件趨向於“緊貼”到（dào）絲錐上。這種效應會導致螺紋出現擦痕和撕裂。這種效應還會增加絲錐所受的扭矩並縮短其使用壽命（mìng）。

      為了在鈦合金攻絲時達到最佳成果，應使用高質量的絲錐，將絲錐安裝在現（xiàn）代化的（de）攻（gōng）絲夾頭內，並在擁有良好進給控製能力的機床上采用適當的（de）速（sù）度。

      采用正（zhèng）確的速度

      攻絲速度在鈦合金上切割螺絲的作業中具有（yǒu）關鍵性的作用。不（bú）足或（huò）過（guò）高的速度將導致攻絲失（shī）敗或（huò）縮短絲（sī）錐使用壽命。我們建議在攻入和退出攻絲孔時都采用10~13 sfpm的攻絲（sī）速度。這個速度範圍雖然低於絕大多數其它材質的攻絲速度，但事實證明,這一範圍提供了最（zuì）為穩定一致的絲錐使用壽命和最高的（de）生產率。

      使（shǐ）用正確的攻絲液

      攻絲液（冷卻液/潤滑液）都將會影響到絲錐的使用壽命。盡管應用於鈦合金上其它加工作業的液體（tǐ）也可以作為攻絲作業的備選液（yè）體，但這種液體不一定能夠帶來所想（xiǎng）要的螺絲質量和絲錐使用壽命。我們推薦采用含有較高比例潤（rùn）滑油的（de）高（gāo）質量乳濁（zhuó）液，或在更好情（qíng）況下，采用一種攻絲油。在攻絲作業中，液體的潤滑特性通常比冷卻特性更為重要，因為絲錐通常以相對較慢的速度工作而且不會去除大量的材料。潤滑性有助於延長絲錐使用（yòng）壽命並（bìng）保護螺絲的表麵（miàn）光潔度。

      在對那些特別難於機加工的鈦合（hé）金進行攻絲時,有可能要求采用加入了極端壓力（lì）添加劑的攻絲潤滑糊劑。設計這（zhè）些添加（jiā）劑的目的在於，即使在刀具/工件（jiàn）接觸麵上產生高機加工（gōng）受（shòu）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（yú）必須手工塗抹而無法通過機床的冷卻劑輸送係統自動輸（shū）送。

      使（shǐ）用現代化的CNC機床

      盡管任何能夠切割（gē）鈦（tài）合金的機床都應當能（néng）夠（gòu）有效地對這種材料進（jìn）行攻絲，但現代化的（de）CNC機床（chuáng）最適合用於鈦合金攻絲（sī）作業。一般來說，這些較新型的機床提供了剛性（同步（bù））攻絲工作循環。

      較早的（de）CNC機床通常（cháng）不具備這一功能。但是，采用較早控製裝置的機（jī）床也可以用（yòng）於鈦合金攻（gōng）絲，但是（shì）必須使用張緊/壓縮型絲錐夾頭而不是剛性（xìng）的筒夾式絲錐夾頭。這種張緊/壓縮型夾（jiá）頭能夠針對攻絲（sī）進給中（zhōng）各種難以預料的變化做出補償，而這（zhè）些變化發生的原因是這些較早控製裝置上（shàng）的（de）主軸（zhóu）控製程（chéng）度不夠精細的緣故。

      使用最好的絲錐

      許多（duō）絲錐製造（zào）廠商都提供了專門（mén）針（zhēn）對鈦（tài）合金或其它堅硬合金設計的產品係列。這些產品通常采用了（le）螺旋式出屑（xiè）槽（cáo），因為螺（luó）旋式出屑槽傾向於將切屑向上（shàng）提升並排出孔外，從而保證了出屑槽內不會擠滿切（qiē）屑。切屑堵塞是導致（zhì）絲錐故障和（hé）螺絲質量問題的首要原因。而各家供應商提供的其（qí）它設計特色均為專屬技術。

      Emuge出品了2款針（zhēn）對鈦合金上（shàng）螺紋切割設計的絲錐產品。通孔應用應當采用Rekord C-Ti係列絲錐。這一係列的絲錐采（cǎi）用了針對通孔內右旋切削設計的8~10度的左旋螺旋出屑槽（cáo）。這一特色與4~5條螺紋的倒角刃（rèn）麵相結合，還加入了用於切割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（zhè）一係（xì）列（liè）絲錐（zhuī）產品（pǐn）采用了設計用於右旋（xuán）螺紋的10~15度右旋螺旋出屑槽。這一特（tè）點結合（hé）了2~3條螺紋的倒角刃麵以及適當（dāng）的前刃麵和應（yīng）力釋放特性（xìng）。請注意，盲孔絲錐設計用於將切屑從孔的頂部排出，而通孔絲錐設計（jì）用於將切屑推出直（zhí）至通過孔的底部排出。這（zhè）兩種設計的意圖都在於防（fáng）止切屑堵塞在絲（sī）錐出屑槽內。

      使用現代（dài）化的絲錐夾頭

      絲錐夾頭特別容易受到（dào）振動的影響，振動會導致螺紋質量的下降並縮短絲錐使（shǐ）用壽命。出於這個原因，應（yīng）當使用高（gāo）性能的絲錐夾頭以提供剛性充足的刀具固定方式。我們推薦配合（hé）Softsynchro筒夾式絲錐夾頭采用剛性/同步攻絲工作循環（huán）。剛性/同步攻絲循環可（kě）以在現（xiàn）代化的CNC機加工中心（xīn）上實現，因為其主軸的（de）旋轉能夠與絲（sī）錐進給軸精確地同步，既可以是順時針方向同步（bù），也可以是逆時針方向（xiàng）同步。這種能力能夠在無需在絲錐上采用（yòng）長度補償的方式下加工出螺紋。Softsynchro型絲錐夾頭由Emuge開發，並由多家供應商能（néng）夠供（gòng）應此種產品，此（cǐ）類夾頭針對即使在最優秀的CNC機（jī）床上也有可能出（chū）現的輕微同步誤差做出（chū）補償。

      對於不具備剛性攻絲循環的CNC機床（chuáng）來說，應使用高質量的（de）絲錐夾頭及初（chū）始硬性啟動的功能。這種工（gōng）藝設計（jì）結（jié）合了一種張緊機構，這種機（jī）構使得絲錐（zhuī）隻能在一個特定的軸向壓力積（jī）累達到之後才能（néng）開始切割攻絲。實質上，絲（sī）錐瞬時性（xìng）地“暫停”直至足以克服（fú）內在（zài）阻（zǔ）力（lì）為止。這種硬性啟動功能確保了絲錐每次（cì）都在相同（tóng）的位置啟動切割作業。在沒有這種功能的（de）情況下，絲錐在夾頭內的壓縮受力將會一（yī）直增長，導致絲錐變鈍。攻絲所受到的過大壓縮（suō）應力會（huì）妨礙絲（sī）錐切割出全深度（dù）的螺紋。由於鈦合金的堅硬性會導致任何刀具更快速地變鈍，在絲錐夾頭上不具備硬性啟動功能的情況下，產生不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（yōu）化表麵速度下進行攻絲（sī）的正確速度（dù）。在（zài）手動機床上攻絲也建議采用具備硬性啟動功能的（de）夾頭。

      夾（jiá）緊工件（jiàn）

      為了達到最高的精度和重複精度，請（qǐng）檢查您的夾裝應用，確保您的工件夾裝係統（tǒng）能充分的夾緊部件。這（zhè）個建議對於小批量加工廠以及大批（pī）準汽車生產工（gōng）廠具有特別重要的作（zuò）用，因為這些工廠更有可能遇到這種涉及到（dào）鈦合金工（gōng）件的作業（yè）。許多此類工件存（cún）在較薄的工件壁（bì）以及易於傳導振動（dòng）的複雜外形。在這些應用中，剛性工（gōng）件夾裝會給包括攻（gōng）絲在內的每一種機加工作業帶來好處。出於這些（xiē）原因，我們推薦與（yǔ）您的工件夾裝解決方案提供商（shāng）密切（qiē）合作（zuò）以便他們能夠理解您所麵對的具（jù）體難題。這（zhè）樣（yàng）做將有助於避免（miǎn）溝通（tōng）不良以及降低（dī）整體項目成本。

      預先計劃好攻絲設備要（yào）求

      絲（sī）錐使用壽命取決於許多因素，包括機床的能力、進給控製裝置的精密度、絲錐夾頭的質量、鈦合金的具（jù）體（tǐ）等級、冷卻液（yè）或潤滑液的（de）類型（xíng）等等。而對這些因素全部進行優化將確保攻絲作業的經濟性和生產率。

      在鈦合金攻絲時，一條很好的（de）經（jīng）驗法則是（shì）：對於深度為直徑2倍的孔，可以預計每個絲錐能夠攻製250~500個孔。請保持良好的記錄以監（jiān）測絲錐使用壽命。（當然，無論您要對何（hé）種材（cái）質進行攻絲（sī），來啟動新作業（yè）時采用新絲錐的意義總（zǒng）是重要的（de））。絲錐使用壽命的預期外變化有可能表明有某一項關鍵（jiàn）變量必須得到調整（zhěng）。在攻絲作業中發生的問題（tí）也有可能表（biǎo）明了（le）存在某種對其它作業也有不良影響的狀況。

      總結評議

      由於鈦合金工件通常成本高昂，並代表著在原材料和（hé）高附（fù）加（jiā）值加工方麵的可觀投資，因此在（zài）攻絲作業中多加注意能夠產生（shēng）良（liáng）好（hǎo）的效益。