一、機床絲錐斷裂的原因

　　1.機床絲錐品質不好

　　主要材料，數控刀具設計，熱處理情況，加工精度，涂層質量等等。例如，絲錐截面過渡處尺寸差別太大或沒有設計過渡圓角導致應力集中，使用時易在應力集中處發生斷裂。

　柄、刃交界處的截面過渡處離焊口距離太近，導致復雜的焊接應力與截面過渡處的應力集中相迭加，產生較大的應力集中，導致絲錐在使用中斷裂。例如，熱處理工藝不當。絲錐熱處理時，若淬火加熱前不經預熱、淬火過熱或過燒、不及時回火及清洗過早都有可能導致絲錐產生裂紋。金屬加工在線專家認為很大程度上這也是國內絲錐整體性能不如進口絲錐的重要原因。

　　2.機床絲錐選擇不當

　　對硬度太大的攻件應該選用高品質機床絲錐，如含鈷高速鋼絲錐、硬質合金絲錐、涂層絲錐等。此外，不同的絲錐設計應用在不同的工作場合。例如，機床絲錐的排屑槽頭數、大小、角度等等對排屑性能都有影響

　　3.機床絲錐與加工的材料不匹配

　　這個問題近幾年越來越受到重視，以前國內廠家總覺得進口的好，貴的好，其實是適合的好。隨著新材料的不斷增加和難加工，為了適應這種需要，刀具材料的品種也在不斷地增加。這就需要在攻絲前，選擇好合適的絲錐產品。

　　4.底孔孔徑偏小

　　例如，加工黑色金屬材料M5×0.5螺紋時，用切削機床絲錐應該用選擇直徑4.5mm鉆頭打底孔，如果誤用了4.2mm鉆頭來打底孔，攻絲時絲錐所需切削的部分必然增大，進而使絲錐折斷。金屬加工雜志編輯建議根據絲錐的種類及攻件材質的不同選擇正確的底孔直徑，如果沒有完全符合的鉆頭可以選擇大一級的。

　　5.攻件材質問題：

　　攻件材質不純，局部有過硬點或氣孔，導致絲錐瞬間失去平衡而折斷。

　　6.機床沒有達到絲錐的精度要求

　　機床和夾持體也是非常重要的，尤其對于高品質的絲錐，只要一定精度的機床和夾持體才能發揮出絲錐的性能。常見的就是同心度不夠。攻絲開始時，絲錐起步定位不正確，即主軸軸線與底孔的中心線不同心，在攻絲過程中扭矩過大，這是絲錐折斷的主要原因。

　　7.切削液，潤滑油品質不好

　　這點國內的許多企業都開始關注起來，許多采購了國外刀具和機床的公司有非常深刻的體會，切削液，潤滑油品質出現問題，加工出的產品質量很容易出現毛刺等不良情況，同時壽命也會有很大的降低。

　　8.切削速度與進給量不合理

　　當加工出現問題時，國內大部分用戶是降低切削速度和減小進給量，這樣絲錐的推進力度降低，其生產的螺紋精度因此被大幅度降低，這樣加大了螺紋表面的粗糙度，螺紋孔徑和螺紋精度都無從控制，毛刺等問題當然更不可避免。但是，給進速度太快，導致的扭力過大也容易導致絲錐折斷。機攻時的切削速度，一般鋼料為6-15m/min；調質鋼或較硬的鋼料為5-10m/min；不銹鋼為2-7m/min；鑄鐵為8-10m/min。在同樣材料時，絲錐直徑小取較高值，絲錐直徑大取較低值。

　9.操作人員技術與技能沒有達到要求：

　　以上的這些問題，都需要操作人員做出判斷或向技術人員反饋，但目前國內絕大部分操作人員重視不夠。例如，加工盲孔螺紋時，當絲錐即將接觸孔底的瞬間，操作者并未意識到，仍按未到孔底時的攻絲速度給進，或排屑不暢時強行給進導致絲錐折斷。金屬加工雜志建議操作人員加強責任心。

　　由上可見，造成絲錐斷裂的原因可謂多種多樣，機床、夾具、工件、工藝、夾頭及刀具等等都有可能，僅憑紙上談兵也許永遠都找不到真正原因。做為一個合格的負責的刀具應用工程師，最重要的是深入現場，更多數控編程知識關注微信公眾號（數控編程教學）領取教程，而不是僅憑想象。舉個最簡單的例子，假如絲錐切削錐長度太長，攻絲時撞至底孔底部而斷裂，如果你不深入現場，僅憑猜測絲錐性能、工件材料、加工工藝等等等等如何獲知。

　　我剛開始的時候作夢都不能想到，但確實有客戶出現過此等你可能會認為極為低級的問題，但你不得不面對。

　　實際上，不論傳統的攻絲設備還是昂貴的CNC設備在原理上都不能很好的解決上述問題。因為機器無法識別絲錐工作狀況和所需的最適當扭力，只會根據預先設定的參數不斷重復加工。只有在最后用螺紋規檢測被加工的部件時才會發現不合格，而此刻發現已經為時太晚。

　　即便發現了也沒用，該報廢的再昂貴的零部件也只好報廢，不合格的產品也不得不打入次品扔掉。因此，在大型企業對于大型、昂貴、精密的工件加工，即便是花高價錢用進口的絲錐也不用國產的，因為一旦絲錐斷裂，工件報廢，付出的代價是相當大的。因此，國內品牌尚需在技術上更精進。

　二、鈦合金的車削

　　鈦合金的熱導性很差，加上切屑與刀具接觸長度很短，不利于切削熱的導出，以致切削刃區溫度高，約比切削45鋼高一倍以上。另外，刀具磨損也很嚴重，一方面鈦合金與刀具材料的化學親和性強，容易和刀具材料中的Ti、Co、C等元素粘結，高溫下加重了粘結磨損；另一方面鈦合金很容易與空氣中的氧和氮化合形成硬而脆的表層，使刀具磨損加劇。此外，由于切屑與刀具前刀面的接觸長度只有切削鋼時的1/3~1/4，造成切削力集中在切削刃附近，刀具容易崩刃。因此切削鈦合金的刀具材料，如采用高速鋼，宜采用含鈷、鋁或高釩高速鋼。金屬加工在線為提高生產效率，應盡可能使用硬質合金刀具，但應選擇與鈦合金親和力小、熱導性能良好的高強度細晶粒鎢鈷類硬質合金，如表1所示：

　　表1車削鈦合金的刀具材料選擇

　為提高切削刃強度和散熱能力，宜選用較小的前角和刃傾角。由于鈦合金切削時已加工表面彈性恢復大，故后角應取較大值。刀尖應采用圓弧過渡刃，切削刃不許有毛刺、微小缺口或裂紋等缺陷，刀面的粗糙度應在Ra0.2μm以內，以保證排屑流暢和避免崩刃。車削鈦合金的刀具幾何參數如表2所示：

　　表2車削鈦合金的刀具幾何參數選擇

車削鈦合金的速度不宜過高，背吃刀量可以較大，進給量應當適當。進給量過大，會引起切削刃燒損；進給量過小，則導致切削刃在加工硬化層時磨損過快。車削鈦合金時，可采用防銹乳化液或極壓乳化液冷卻潤滑。車削鈦合金的切削用量選擇如表3所示：

　　表3車削鈦合金的切削用量選擇

　注：本表使用條件：刀具材料YG8，工件材料TC4，刀具幾何角度前角=5°，后角=10°，主偏角=75°，副偏角=15°，刀尖半徑=0.5mm，切削深度=1mm，干式切削。若使用切削液，表中切削速度可適當提高。