絲錐作為一種加工內螺紋的常用工具，按照形狀可以分為螺旋槽絲錐、刃傾角絲錐、直槽絲錐和管用螺紋絲錐等，按照使用環境可以分為手用絲錐和機用絲錐，按照規格可以分為公制，美制，和英制絲錐等。你對它們都熟悉嗎？
01
絲錐分類
（1）切削絲錐
1）直槽絲錐：用於通孔及盲孔的加工，鐵屑存在於絲錐槽中，加工的螺紋質量不高，更常用於短屑材料的加工，如灰鑄鐵等。
2）螺旋槽絲錐：用於孔深小於等於3D的盲孔加工，鐵屑順著螺旋槽排出，螺紋表面質量高。
10~20°螺旋角絲錐可以加工螺紋深度小於等於2D；
28~40°螺旋角絲錐可以加工螺紋深度小於等於3D；
50°螺旋角絲錐可以加工螺紋深度小於等於3.5D（特殊工況4D）。
某些時候（硬材料，大牙距等），為了取得更好的齒尖強度，會選用螺旋槽絲錐加工通孔。
3）螺尖絲錐：通常只能用於通孔，長徑比可達3D~3.5D，鐵屑向下排出，切削扭矩小，被加工的螺紋表面質量高，也被稱為刃傾角絲錐或先端絲錐。
切削時，需要保證全部切削部分攻穿，否則會出現崩齒。
（2）擠壓絲錐
可用於通孔及盲孔的加工，通過材料塑性變形形成牙型，只能用於加工塑性材料。
其主要特點：
1）利用工件的塑性變形加工螺紋；
2）絲錐的截面積大，強度高，不易折斷；
3）切削速度可比切削絲錐高，生產率亦相應提高；
4）由於是冷擠壓加工，加工後的螺紋表面機械性能提高，表面粗糙度高，螺紋強度、耐磨性、耐腐蝕性提高；
5）無屑加工。
其不足是：
1）只能用於加工塑性材料；
2）製造成本高。
有兩種結構形式：
1）無油槽擠壓絲錐只用於盲孔立加的工況；
2）帶油槽擠壓絲錐適用於所有工況，但通常小直徑絲錐因製造難度不設計油槽。
02
絲錐的結構參數
（1）外型尺寸
1）總長：需注意某些需要特殊加長的工況
2）槽長：通上
3）柄方：目前常見柄方標準有DIN(371/374/376), ANSI, JIS, ISO等，選用時需注意和攻絲刀柄的匹配關係
（2）螺紋部分
1）精度：由具體的螺紋標準來選擇，米制螺紋ISO1/2/3級等同於國標H1/2/3級，但需注意製造商內控標準。
2）切削錐：絲錐的切削部分，已形成部分固定模式，通常切削錐越長，絲錐的壽命越好。
3）校正齒：起輔助與校正的作用，特別在攻絲系統不穩定的工況下，校正齒越多，攻絲阻力越大。
（3）排屑槽
1、槽型：影響鐵屑成型及排出，通常為各製造商內部機密。
2、前角、后角：增大時絲錐變鋒利，可明顯降低切削阻力，但齒尖強度及穩定性下降，后角即鏟磨后角。
3、槽數：槽數增加切削刃數增加，可有效提高絲錐壽命；但會壓縮排屑空間，於排屑不利。
03
絲錐的材料與塗層
（1）絲錐的材料
1）工具鋼：多用於手用切牙絲錐，目前已經不常見。
2）不含鈷高速鋼：目前大範圍用作絲錐材料，如M2(W6Mo5Cr4V2, 6542)，M3等，標記代號為HSS。
3）含鈷高速鋼：目前大範圍用作絲錐材料，如M35，M42等，標記代號為HSS-E。
4）粉末冶金高速鋼：用作高性能絲錐材料，性能較上兩者大幅提升，各家廠家的命名方式也各有不同，標記代號為HSS-E-PM。
5）硬質合金材料：通常選用超細顆粒，韌性好的牌號，主要用於製造直槽絲錐加工短屑材料，如灰鑄鐵，高矽鋁等。
絲錐對材料的依賴性很大，選用好的材料可以進一步優化絲錐的結構參數，使之適用於高效，更苛刻的工況，同時兼備更高的壽命。目前大的絲錐製造商都有自己的材料廠或者材料配方，同時由於鈷資源及價格的問題，新的不含鈷高性能高速鋼也已經問世。
（2）絲錐的塗層
1）蒸汽氧化：絲錐放入高溫水蒸氣中，使之表面形成一層氧化膜，對冷卻液吸附性好，能起到減小摩擦的作用，同時防止絲錐與被切削材料間的粘結，適用於加工軟鋼。
2）氮化處理：絲錐表面滲氮，形成表面硬化層，適合加工鑄鐵，鑄鋁等對刀具磨損大的材料。
3）蒸汽+氮化：綜合以上兩者的優點。
4）TiN：金黃色塗層，有良好的塗層硬度及潤滑性，並且塗層附著性能好，適用於加工大部分材料。
5）TiCN：藍灰色塗層，硬度約為3000HV，耐熱性達400°C。
6）TiN+TiCN：深黃色塗層，具有優良的塗層硬度及潤滑性，適用於加工絕大部分材料。
7）TiAlN：藍灰色塗層，硬度3300HV，耐熱性達900°C，可用於高速加工。
8）CrN：銀灰色塗層，潤滑性能優越，主要用於加工有色金屬。
絲錐的塗層對絲錐性能的影響非常明顯，不過目前多是製造商和塗層廠家單獨配合研究專用塗層。
04
影響攻絲的要素
（1）攻絲設備
1）工具機：可分為立式和臥式兩種加工方式，對於攻絲，立式要優於臥式加工，臥式加工外冷時要考慮冷卻是否充分。
2）攻絲刀柄：攻絲建議選用專用攻絲刀柄，工具機剛性，穩定性好的優先選用同步攻絲刀柄，相反儘可能選用帶有軸向/徑向補償的柔性攻絲刀柄。除小直徑絲錐（
3）冷卻條件：對於攻絲，特別是擠壓絲錐，對冷卻液的要求是潤滑>冷卻；實際使用時可依據工具機條件調配（使用乳化液時，建議濃度大於10%）。
（2）被加工件
1）被加工件的材料及硬度：工件材料硬度要均勻，通常不建議用絲錐加工超過HRC42的工件。
2）攻絲底孔：底孔結構，選擇合適的鑽頭；底孔尺寸精度；底孔孔壁質量。
（3）加工參數
1）轉速：轉速給定的依據是絲錐的種類，材料，被加工材料及硬度，攻絲設備的優劣等。
通常依據絲錐製造商給定的參數選用，在下列工況下必須降低轉速：
- 工具機剛性差；絲錐跳動大；冷卻不充分；
- 攻絲區域材質或硬度不均勻，如焊點；
- 絲錐被加長，或者使用延長杆；
- 臥加，外冷；
- 手工操作，如臺鑽，搖臂鑽等；
2）進給：剛性攻絲，進給=1個螺距/轉。
柔性攻絲，且刀柄補償變量足夠的情況下：
進給=（0.95-0.98）個螺距/轉。
05
絲錐選用的幾點提示
（1）不同精度等級絲錐的公差
選用依據：不能僅根據被加工螺紋的精度等級來選擇並確定絲錐的精度等級
1）被加工工件的材質及硬度；
2）攻絲設備（如工具機條件，夾持刀柄，冷卻環等）；
3）絲錐本身精度及製造誤差。
例如：加工6H螺紋，在鋼件上加工時，可選用6H精度的絲錐；在加工灰口鑄鐵時，由於絲錐的中徑磨損較快，螺孔的擴張量也小，因此宜選用6HX精度的絲錐，壽命會更好。
關於日系絲錐精度的說明：
1）切削絲錐OSG使用OH精度體系，不同於ISO標準，OH精度體系將整個公差帶寬度強制按從最下限開始，每0.02mm作為一個精度等級，命名為OH1，OH2，OH3等；
2）擠壓絲錐OSG使用RH精度體系，RH精度體系將整個公差帶寬度強制按從最下限開始，每0.0127mm作為一個精度等級，命名為RH1，RH2，RH3等。
所以在使用ISO精度絲錐替換OH精度絲錐時，不能簡單認為6H就約等於OH3或者OH4級，需要經過換算確定，或者依據客戶的實際情況而定。
（2）絲錐外型尺寸
1）目前應用最多的是DIN，ANSI，ISO，JIS等；
2）許根據客戶不同加工要求或現有條件選擇合適的總長，刃長及柄方尺寸；
3）加工時的幹涉情況；
（3）絲錐選用的6個基本要素
1）加工螺紋的類型，米制、英制、美制等；
2）螺紋底孔的類型，通孔還是盲孔；
3）被加工工件材料及硬度；
4）工件完整螺紋的深度及底孔深度；
5）工件螺紋要求的精度；
6）絲錐的外形標準（特殊要求需特殊標出）。