在鈦合金（jīn）上攻出螺絲孔要求在同時理解鈦合金（jīn）材質屬性和攻絲工藝特性的基礎上（shàng）采用（yòng）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（zhè）樣的當代CNC機床在鈦合金（jīn）攻絲方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（gōng）絲時（shí），一些在其它（tā）材質上表示攻絲過程順暢進行的標（biāo）誌，例如均勻連續地出屑，有可能不會出現。在鈦合金攻絲時，擠壓積聚（jù）在（zài）出屑槽和孔內的切屑有可能在加工（gōng）變量未得（dé）到正（zhèng）確控製時（shí）導（dǎo）致（zhì）問題的出現。

      為了獲得（dé）卓越的效（xiào）果，專（zhuān）門用於鈦合金的絲錐（zhuī）加入了一些針（zhēn）對這些工件材料特性的特（tè）點。Rekord C-Ti係列絲錐（左圖）設計用於在鈦合金上加工通孔（kǒng）。Rekord D-Ti係列絲錐設計用於在鈦合金上加工盲孔。

      在諸如鈦6Al4V這樣的鈦合金上攻絲比（bǐ）絕（jué）大多數合金材料上攻絲都要更加困難，但在采用合適的絲錐和技巧時也是可行的。鈦合金具有高強（qiáng）度、輕重量的特色（sè），這些（xiē）特色使得鈦合金在航空航（háng）天、醫藥和其它行（háng）業的各種應用領域中成為一種非常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（gōng）工藝規劃工（gōng）程師們提出了挑戰（zhàn）。

      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（yú）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。而這種（zhǒng）現象（xiàng）在攻（gōng）絲過程中尤其（qí）突出，因為這一過（guò）程中孔的內表麵與絲錐（zhuī）之間（jiān）的接觸麵積比此（cǐ）類工件（jiàn）與（yǔ）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（dāo）具鋒刃崩口並減少絲錐使用（yòng）壽命。而且，鈦金屬非常之低的彈性模量賦予其一種（zhǒng）“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現（xiàn）擦痕和撕裂。這種效應還會增加（jiā）絲錐所受的扭矩並縮短其使用（yòng）壽命。

      為了（le）在鈦合金攻絲時達到最佳成果，應使用高質量的絲錐，將絲錐安裝在現代化的攻絲夾頭內，並在擁有良好進給控製能力的機床上采用適當的速度（dù）。

      采用正確的速度（dù）

      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。不足或過高的（de）速度將（jiāng）導致攻絲失（shī）敗或縮短絲（sī）錐使用壽命（mìng）。我們建議在攻入和（hé）退出攻絲孔時都采用10~13 sfpm的攻絲速度。這個速（sù）度範圍雖然低於絕大（dà）多數其（qí）它材質的攻絲速度（dù），但事實證明,這一範圍提供了（le）最為穩定一致的絲錐使用壽命和最高（gāo）的（de）生產率。

      使用（yòng）正確的攻絲液

      攻絲液（冷卻液/潤滑液）都將會影響到絲錐（zhuī）的使用壽命（mìng）。盡管應用（yòng）於鈦合金上其它加工作業的液體也可以作為（wéi）攻絲作（zuò）業的備選液體，但這種液體不一定能夠帶來所想要的（de）螺絲質（zhì）量和（hé）絲錐使用壽命。我（wǒ）們推薦采用含有較高比例潤滑（huá）油的高質量乳濁液，或（huò）在更好情況下，采（cǎi）用一種攻絲油。在（zài）攻絲作業中，液體的潤滑特性通常比冷卻特性更為（wéi）重（chóng）要，因為絲錐通常以相對較慢的速度工作而且（qiě）不會去除大量的材（cái）料。潤滑性有助於延長絲錐使用壽命並保護螺絲的表麵光潔度。

      在對那些特別難於機加工的鈦（tài）合金進行攻（gōng）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（jì）。設計這些添加劑（jì）的目的在於，即使在刀具/工件接觸麵上產生高機（jī）加工受力的情況下，仍能粘附於切割表麵上。攻絲潤（rùn）滑糊劑的缺點在於必須手工塗抹（mò）而無（wú）法通過機床的冷卻（què）劑輸送係統自動輸送。

      使用現（xiàn）代化的CNC機床

      盡管任何能夠（gòu）切割鈦合金的機床都應當能夠有效地（dì）對這種材料進行攻絲，但（dàn）現代（dài）化（huà）的CNC機床最適合用於鈦合金攻絲作業。一般來說，這些較新型的機床提供了剛性（同步）攻絲工作循環（huán）。

      較早的CNC機床（chuáng）通常不具備這一功能。但是，采（cǎi）用（yòng）較早控製裝（zhuāng）置的機床也可以用於鈦合金攻絲（sī），但是必須使用張緊/壓縮型絲錐夾（jiá）頭而不是剛性的筒夾（jiá）式絲錐夾頭。這種張緊/壓（yā）縮型夾頭能夠針對攻（gōng）絲進給中各種難以預料的變化做出（chū）補償，而這些變化發生（shēng）的原因是這些較早控（kòng）製裝置上的主（zhǔ）軸控製程（chéng）度不夠精細的緣故（gù）。

      使（shǐ）用最好的絲（sī）錐

      許多絲錐（zhuī）製造廠商都提供了專門針對鈦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螺旋式出屑槽，因為螺旋式出屑槽（cáo）傾向於將切屑向上提（tí）升並排出孔（kǒng）外，從而保證了出（chū）屑槽（cáo）內不會擠（jǐ）滿（mǎn）切屑。切屑堵塞是導致絲錐故障和螺絲質量問題的首要原因。而各家供應商提供的其它設（shè）計特色均為專屬技術。

      Emuge出（chū）品了2款針對鈦合（hé）金上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（rèn）麵相結合，還加入了用於切割堅硬合金材料（liào）的前刃麵以及應力釋（shì）放特性。盲孔應用應（yīng）當采用Rekord D-Ti係（xì）列絲錐。這一係列絲（sī）錐（zhuī）產品采（cǎi）用了設計用於右旋螺（luó）紋的10~15度右旋螺旋出屑槽。這一特點結合了2~3條螺紋的倒角刃麵以及適當的前（qián）刃麵和應力釋放特性。請注意，盲孔絲錐（zhuī）設計用於將切（qiē）屑從孔的頂部排出（chū），而通孔絲錐設計用於將切屑推出直至通過孔的底部排出。這兩種設計的意（yì）圖都（dōu）在於防止切屑堵塞在絲錐出屑槽內。

      使（shǐ）用現代化的絲錐夾頭

      絲錐夾頭特別容易受（shòu）到振動的影響（xiǎng），振動會導致（zhì）螺紋質量的下降並縮（suō）短絲錐使用（yòng）壽命。出於（yú）這（zhè）個原（yuán）因，應當使（shǐ）用高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Softsynchro筒夾式絲錐夾頭（tóu）采用剛性/同步攻絲工作循環。剛性/同步攻絲循環可以在現（xiàn）代化的CNC機加工中心上實現，因為其主軸的旋（xuán）轉能夠與（yǔ）絲錐進給軸（zhóu）精確（què）地同步，既可（kě）以是（shì）順時針方（fāng）向同步，也可以是逆時針方向同步。這種能力能夠在無需在絲錐上采用長度補償的方式（shì）下加工出螺紋。Softsynchro型絲錐夾頭由Emuge開發，並由（yóu）多家（jiā）供應商能夠供應此種產品，此類夾頭針對即使在最優秀（xiù）的CNC機床上也有可能出現的輕微同步誤（wù）差做（zuò）出補償。

      對於不具備剛性攻絲循環的CNC機床來說，應使用高（gāo）質量（liàng）的絲錐夾（jiá）頭（tóu）及初始硬性啟動的功能。這種（zhǒng）工藝（yì）設計結合了（le）一種張緊機（jī）構，這種機構使（shǐ）得絲錐隻能在一個特定的軸向壓力積累達到之後（hòu）才能開始切割攻絲。實質上，絲錐瞬時性地“暫（zàn）停”直至（zhì）足以克服內在阻力為止（zhǐ）。這種硬性啟動功能確保了絲錐（zhuī）每次（cì）都在相同（tóng）的位置啟動切割作業。在沒有這種功（gōng）能的情（qíng）況下，絲錐在夾頭內的壓縮受力將會一直（zhí）增（zēng）長，導致絲錐（zhuī）變鈍。攻絲所受到的過大壓縮應力會妨礙絲錐切割出（chū）全深度的（de）螺紋。由於鈦合金的堅硬性會導致任何刀具更快速地變鈍（dùn），在絲（sī）錐夾頭上不具備硬性（xìng）啟動功（gōng）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（yuán）因，請確保CNC在編程時采用了能夠在最優化表麵速度下進行攻（gōng）絲的正確速度。在手動機床上攻絲也建（jiàn）議采用具備硬性啟動功（gōng）能的夾頭。

      夾（jiá）緊工（gōng）件

      為（wéi）了達到（dào）最高的精度和重複精度（dù），請檢查您的夾裝應用，確保您的工件夾裝係統能充分的夾緊部件。這個建議對（duì）於小批量加工廠（chǎng）以及大批準（zhǔn）汽車生產工廠具有特別（bié）重要的作用，因為這些工廠更有可（kě）能遇到這種涉及到鈦合金工（gōng）件的作（zuò）業。許多此（cǐ）類工件存在較薄的工件壁以及易於傳導振（zhèn）動的複雜外形。在（zài）這些應用中，剛性工件夾裝（zhuāng）會給包括攻絲在內的每一種機加工（gōng）作業帶來好處（chù）。出於（yú）這些原因，我們推薦與您的工件夾裝解決方案提供商密切合作以便（biàn）他們能夠理解您（nín）所麵對的具體難（nán）題。這樣做將有助於（yú）避免溝通不良以及降低整（zhěng）體項目成本。

      預先計劃（huá）好攻絲設（shè）備要（yào）求（qiú）

      絲錐使（shǐ）用壽命取（qǔ）決於（yú）許多因素，包括機床的（de）能力、進給控製（zhì）裝置的精密度、絲錐夾頭的質量、鈦合（hé）金（jīn）的具體等級、冷卻液或潤滑液的類型等等。而對這些因素全（quán）部進行（háng）優化將確保（bǎo）攻絲作業的經濟性（xìng）和生（shēng）產率。

      在鈦合金攻絲時，一條很好的經驗法（fǎ）則是：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（jì）錄以（yǐ）監測絲錐使用壽命。（當然，無論您要對何種材質進（jìn）行攻絲（sī），來啟動（dòng）新作業時采（cǎi）用新絲錐的意義總是重要的）。絲錐使用壽命的預期外變化有可（kě）能表明有某一項關鍵變量必須得到調整。在攻絲作業中發生（shēng）的問（wèn）題也有可能表明了存在（zài）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（jīn）工件通常成本高昂，並代表著在原材料和（hé）高附加值加工方麵的可觀投資，因此在攻（gōng）絲作業中多加注意能夠產生良好的效益。