1序

言在深孔螺紋加工過程中，切削絲錐（見圖1）如果遇到冷卻不好或排屑不暢會，會造成早期磨損、崩刃、斷裂等問題。擠壓絲錐（見圖2）作為近些年發展起來的一種絲錐類型，相對切削絲錐，其壽命、效率、成本及加工質量等方面都有優勢。2優

勢2.1

壽命優勢公司某產品上有6個深度70mm的盲孔，需要加工內螺紋。以往一直使用加長的切削絲錐，加工過程中絲錐壽命短、更換頻繁，絲錐異常失效的情況也時有發生。通過各種改進方法，切削絲錐的壽命得到了提升，但還是不能達到預期的目標。為此，嘗試用擠壓絲錐替代切削絲錐。擠壓絲錐選用國內外知名品牌，分批進行了試驗。通過試驗發現，擠壓絲錐在壽命上明顯優于切削絲錐，提升的效果呈幾何倍數，有幾款擠壓絲錐的壽命相對切削絲錐提升了40倍以上。擠壓絲錐在前端參與擠壓的刃部磨損后，相鄰的校正齒參與擠壓。這時，擠壓絲錐參與擠壓的刃增加1個，加工的螺紋依舊是完整的螺紋，只是有效螺紋深度略有減少，其失效形式以螺紋變小為主。因此，在擠壓絲錐刃部出現小的缺損，不影響后續的使用，如圖3所示，可以繼續使用至出現螺紋變小。擠壓絲錐螺紋變小之前，往往伴隨著機床的扭矩劇烈變大，加工出現異響等現象，可以及時發現。2.2

效率優勢擠壓絲錐在試用過程中，由于壽命提升，換刀頻次急劇下降。以往切削絲錐需要每天更換數次，而擠壓絲錐數天才更換1次，效率明顯提升。另一方面，擠壓絲錐的加工轉速相對切削絲錐的轉速高，生產效率明顯提高。經過實踐，鉆孔、鉸孔、倒角及攻螺紋一體的加工中心上，機加工時間縮短了14%，這意味著該工序的產能提升了14%。2.3

成本優勢同規格的擠壓絲錐的單價一般明顯高于切削絲錐。由于部分擠壓絲錐的壽命顯著高于切削絲錐，核算單件成本后，擠壓絲錐的單件成本相對切削絲錐下降≥50%。當然，應用場合不同，成本優勢也不一樣。在易加工的工況上，切削絲錐可以將成本下降到很低的級數，擠壓絲錐在這種情況下無法做到。但是，在難加工工況下，比如深孔螺紋、盲孔螺紋或者高黏性材料的加工，擠壓絲錐的成本優勢比較明顯。2.4

加工質量優勢擠壓螺紋的強度高，據相關刀具廠家提供的數據，相對切削螺紋強度≥20%。強度提升是由于材料擠壓后產生塑性變形而形成螺紋，螺紋的材質更加致密，螺紋表面在擠壓過程中出現冷作硬化，表面強度提升。目前各大主機廠也漸漸認識到擠壓螺紋的強度優勢，在新的產品要求上也推薦選擇擠壓螺紋。擠壓螺紋為無屑加工，杜絕了切削深孔、盲孔螺紋后，殘留切屑，導致裝配過程中螺栓與螺紋咬合，對螺紋造成破壞的問題。加工過程中，擠壓絲錐出現崩牙后，不會造成工件爛牙。3局限性3.1

設備精度要求高，扭矩要求大擠壓絲錐只能使用剛性夾持刀柄，如果設備精度差，絲錐與底孔不同心，會造成一側螺紋牙頂高過大，一側牙頂高不足，導致螺栓與牙頂高不足的一側干涉，無法裝配。從目前觀察設備扭矩監控數據來看，M12×1.25mm擠壓絲錐的扭矩相對切削絲錐要＞50%，但要明顯小于鉆孔的扭矩，一般設備即可滿足該擠壓絲錐的扭矩要求。但是，對螺距較大的擠壓絲錐，如M16×1.5mm的擠壓絲錐，就出現過主軸電動機過載報警的問題。所以，在嘗試擠壓絲錐之前，首先要對設備的扭矩是否符合要求進行驗證。3.2

無法返工擠壓絲錐未完全加工的螺紋，如深度不夠，中途斷絲錐，后續無法通過人工手動返工。通過設備返工，存在機床重復裝夾定位，螺紋軌跡不重合造成絲錐擠壓量過大，絲錐斷裂、螺紋孔爛牙等一系列的問題。螺紋深度一旦出現深度不夠，工件只能報廢。所以，擠壓絲錐加工完成的首件必須要仔細測量，防止出現批量報廢。3.3

不能加工脆性材料擠壓絲錐的原理是利用材料的塑性變形形成螺紋，脆性材料無法加工。3.4

只適合加工螺距＜3mm的螺紋材料的變形量有限，如果加工螺距＞3mm的螺紋，首先可能造成材料內部撕裂，其次擠壓大螺距的螺紋，需要的扭矩一般設備難以提供。3.5

對底孔鉆頭的選擇比較嚴格目前很多刀具廠家推薦用擠壓絲錐加工鋼件時，底孔鉆頭直徑見公式（1）：

根據試驗驗證，這個公式并不完全適用，公司在48MnV鍛鋼材料上，計算的底孔直徑見公式（2），在擠壓螺紋形成后，最接近切削絲錐加工后的幾何尺寸。因此，底孔直徑的選擇要根據工件的材料來適當的進行調整。在加工過程中，發現加工的底孔直徑公差范圍不能超過±0.05mm，否則會造成牙高不符合要求。底孔過大會導致牙頂高不夠，底孔過小會導致牙頂高過高，牙頂的月牙形態形成反包趨勢如圖4所示，甚至完全封閉。相對而言，底孔過大的危害要較小，對加工質量的影響僅僅是牙頂高不夠；底孔過小的危害較大，會造成絲錐與工件的摩擦力劇增，甚至干涉，最終造成絲錐斷裂，且牙頂高過高，會造成工件在檢測時，螺紋塞規無法通過。4結束語擠壓絲錐作為新發展起來的一種