在机械处理中,螺纹孔处理是一种一般且脆弱的过程s。如果需要处理一个盲孔底部(非直通孔)的整个线程,则会有一个名为底线的特殊工具作为必备的工具。在本文中,将深入分析设计原理,应用程序方案和使用底部水龙头的技能。
什么是底部水龙头?
底部水龙头是一种用于穿线的专门敲击仪器。它的构造是在其前面几乎没有引导锥度,但其牙齿轮廓短,密集和垂直。它能够直接切入孔的底部,以确保在短深度中形成完整的螺纹。它与锥形水龙头和平底的水龙头形成鲜明对比,失去了一些切割平滑度和芯片容量,但具有精确机器到盲孔端的能力。它适用于需要全长线程会议的高精度组装使用,例如航空航天,精密仪器制造和其他行业。
底部水龙头与锥度/插头水龙头有何不同
在底部敲击中,底部龙头,锥度的龙头和插头龙头(平底水龙头)是三个基本工具,但它们具有非常不同的结构和应用。LS将在结构方面提供三个的详细比较,性能和适当的案例,以帮助您正确选择攻击工具。
1。结构比较:结构差异决定功能
拔牙的数量
- 底部水龙头:一条1-2切牙,锥形牙齿形状,没有锥度,用于底部盲孔。
- 锥形水龙头:4-6渐进式切割牙齿,长锥度指南部分约为8-10个牙齿,适合通过孔进行粗糙。
- 插头水龙头:3-4切牙,大约3-5颗牙齿的短锥度,损害芯片容量和切割精度。
耙角设计
- 底部水龙头:耙角0°(平均右角切割),施加平滑度,以找到盲孔底部线的完整性。
- 锥形水龙头:耙角5°-10°,进行性切割可降低初始电阻,可用于打开大直径或硬材料。
- 插头点击:耙角3°-5°,两者之间的妥协,平衡考虑切割稳定性和螺纹形成质量的考虑。
芯片凹槽和力量
- 底部水龙头:直槽形式,清除芯片较差,但加强核心,高扭转刚度。
- 圆锥形水龙头:笔直的凹槽或螺旋凹槽,大芯片室,适合长铁芯片材料(例如钢,铝)。
- 插头水龙头:浅凹槽或短螺旋凹槽,相等的芯片去除和刚度。
2。切割性能:从电阻到精度的妥协
参数 | 底部水龙头 | 圆锥形水龙头 | 插头点击 |
---|---|---|---|
切割电阻 | 高(直接全齿切割) | 低(进行性切割) | 中等的 |
线程准确性 | 盲孔底部的超高精度 | 通过孔快速粗糙 | 浅盲孔的中等精度 |
切碎的能力 | 强制芯片破裂(碎屑) | 天然芯片冰壶(长芯片) | 主要是短筹码 |
芯片空间 | 小(易于卡住) | 大(平滑芯片清除) | 中等的 |
3.应用程序方案:满足要求的关键
底部水龙头
- 主要应用:在盲孔下端的最后2-3个线的底部处理,以便将螺栓拧到孔底部。
- 典型区域:航空航天发动机零件,液压阀块,精密模具插入物。
锥形水龙头
- 核心应用:首先通过孔或深盲孔敲击,快速槽并占用了超过70%的切割量。
- 一般应用:连接孔的钢结构,质量生产螺钉孔,铸铁/铝合金通过孔。
插头点击
- 核心应用:在中间阶段盲目敲击,以加深锥度水龙头。
- 常见用途:汽车的齿轮外壳,注入模具冷却水通道,中等深度的盲孔加工。
4。选择建议:如何有效地应用它们?
标准的盲孔攻击方法:
- 盲孔粗敲打用锥度(切掉60%的材料);
- 插头膨胀(从孔的底部加工1-2个音高);
- 底部线饰面点击(末端的线程完成)。
材料适应指南
- 硬材料(钛合金,不锈钢):采用含钴的底部螺纹水龙头 + TICN涂层。
- 软材料(铝,铜):带有螺旋凹槽的锥度/插头龙头,底部螺纹水龙头通过高频进行芯片去除。
了解三种TAP属性的差异可以显着提高线程处理效率和质量。理性使用不仅可以降低工具磨损成本,还可以满足从粗糙处理到整理的整个过程要求,尤其是在制造高价值盲孔产品方面。
为什么盲孔需要底部水龙头?
在盲孔螺纹中,底点是必不可少的终极工具。它的价值在于消除由锥形水龙头带来的过程缺陷,并在盲孔的底部插头,并从线程完整性,组装精度到连接强度实现总体改进。以下从三个角度谈论了它的必要性:
1。线程完整性:删除“未加工的盲区”
锥形/插头的自然限制
锥度水龙头的锥度为8-10齿,插头水龙头的短锥度为3-5齿,这导致它不会在孔距底部的距离(P)的0.5-1.5倍(P)之间形成完整的距离。
其余未加工的区域直接降低了螺栓的有效拧紧深度(例如,M10螺栓失去1.5mm,作为未加工的区域,螺钉深度损失15%)。
底水龙头的突破性设计
前端只剩下1-2个微型室牙齿,可以将未加工的区域压至≤0.1p(例如,M6螺钉孔的残留深度≤0.6mm),并实现盲孔底部线的完整螺纹轮廓。
正常情况:对于液压阀块油回路的盲孔,多余的未加工线将导致密封表面的泄漏压力降低了30%以上。
2。准确性控制:微观级别的公差匹配
维度精度飞跃
由底部水龙头加工的盲孔线的中直径耐受性高于ISO 2类(H5/H5),该螺纹高于锥形水龙头的1-2精度水平(通常是锥形龙头3)。
关键数据比较:
点击类型 | 中直径耐受性(μm) | 表面粗糙度RA(μm) |
---|---|---|
锥形水龙头 | ±20 | 6.3-12.5 |
底部水龙头 | ±8 | ≤3.2 |
组装可靠性担保
对于航空航天,螺栓和盲孔螺纹间隙必须以5-8μm(相同的头发相同)进行调节,并且只有底部龙头才能达到如此严格的匹配要求。
3。强度的保证:穿透应力集中问题
传统方法的力量陷阱
在锥形水龙头钻孔的盲孔底部有一个字符串的“无负载区”,在拧紧螺栓时,锥度超过60%的负载集中在顶部的3-4个线程中(实验数据),并且往往会导致螺纹在螺纹根部开裂。
底部的机械优化
通过在底部形成整个线,应力分布均匀分布在所有线程中(应力分布的标准偏差减少70%)。
ASTM A490高强度螺栓(最小拉伸强度≥150KSI)测试表明:
随着底部的使用:螺栓断裂强度可实现超过名义值的95%以上;
不使用底部水龙头:由于应力浓度,断裂强度降低到名义值的65-75%。
4。链过程协调:底部水龙头的有效应用逻辑
三阶段的攻击标准
粗糙:锥形水龙头去除60-70%的材料(速度80-120 rpm);
膨胀:插头龙头从底部孔(速度50-80 rpm)螺纹至1-2P;
精加工:底部水龙头以低速≤30rpm的最后0.5p切割,以获得准确性和表面表面处理。
经济平衡
虽然底部水龙头的单位成本相当高(大约是锥度水龙头的1.5倍),但它们可以降低盲孔线的返工速率至2%,而相比12%,将整体成本降低了30%。
实际上,盲孔加工中底部水龙头的不可降低性是“精度 - 强度效率”三角形的平衡所需的选择。从微观级别的公差管理到KilOneWton级负载余额优化,其价值在高端设备制造中尤为突出。获得底部水龙头的正确使用不仅是过程发展中的地标,而且是精密制造瓶颈的最终解决方案。
如何识别底部水龙头?
要确定底部水龙头,根据以下标准功能需要进行全面的判断。如下:
1。标记检查
- 检查地点:检查Tap Hander(非切割部分)上的标记详细信息。
国际标准标记:
- JIS B 4445:标记字母“ B”(例如B-M6×1.0)。
- DIN 371:标记“ BT”(例如BT-M8×1.25)。
- ANSI B94.9:标记英语单词“底部”或缩写“ bot”。
注意:某些品牌不使用上述代码,而是直接编写规范(例如M10×1.5)。
2。检查凹槽特性
凹槽类型:
笔直凹槽:通常用于通用材料(例如低碳钢,铝)。
10°右螺旋凹槽:特别用于硬材料(例如,不锈钢,钛合金)具有最小的螺旋角和向上的芯片去除方向,以避免嵌入盲孔底部的芯片。
关键区别:
没有锥度过渡切割部分:底部龙头的前端是平坦的底部设计,导向部分和切割部分是直接过渡的(正常水龙头具有2-3个锥形齿)。
观察方法:比较水龙头的前端。当螺纹是第一颗牙齿的全齿深度时,它是底部水龙头。
3。涂层颜色识别
常见涂料类型:
锡(硝化钛):金色黄色表面,适用于高磨损性条件。
ticn(钛合金):蓝灰色,硬度高于锡,适合高速切割。
未涂层的HSS:银白色金属基颜色,低成本,适合正常工作条件。
功能提示:涂层基本上是用于耐磨性和润滑性改善的涂层,这不是底部水龙头的特定特征,并且可以与其他特征结合使用。
4。申请情况的辅助判断
用法特征:底部的水龙头是专门设计用于敲击盲孔的,尤其是在需要穿过孔底部的应用中。
材料改编:
硬材料(例如硬化钢,合金钢):建议10°右螺旋凹槽 + TICN涂层。
软材料(例如,塑料,铜):可以利用笔直的凹槽或未涂层的HSS。
笔记
品牌变化:一些制造商可以使用特殊名称(例如“盲”),除了产品指令外还需要提及。
螺旋凹槽混乱:底部龙头的10°螺旋凹槽很容易被误认为是标准的螺旋凹槽水龙头(例如45°螺旋角),因此请小心地测量角度。
特殊设计:某些底部水龙头中的内部冷却孔(例如,深盲孔)需要特殊的功能设计考虑。
使用上述多维特征交叉验证,可以清楚地将底部抽水与其他类型的水龙头(例如,锥度龙头,挤出水龙头)区分开。如果仍然不确定分类,建议对TAP包装标签进行确认或与LS技术人员进行咨询。
哪些材料需要底部水龙头?
以下是材料类型和一般过程应用程序的详细列表,需要优先级的底部水龙头,并由主要特征组织:
高硬度/高韧性材料
1。不锈钢系列
普通等级:304/316(HRC≥30),17-4PH(降水硬化类型),420马氏体不锈钢
疼痛点:材料的高冷工作硬化特性,正常的水龙头棒和切除芯片导致碎屑
解决方案:
使用10°右螺旋凹槽底部水龙头(以提高芯片去除效率)
应将其与TICN或TIALN涂层一起使用(以减少摩擦系数)
2。钛合金
典型等级:TI-6AL-4V(5级),TI-3AL-2.5V(航空航天管)
特征:低导热率(仅1/6钢),易于切割的热量积聚,导致攻击焊接失效
特殊配置:
对于螺旋凹槽底部攻丝,螺旋角度不超过10°是必需的
建议内部冷却液孔设计(在深盲孔加工期间注入切割液以冷却)
3。硬化钢
硬度范围:HRC 45-62(例如SKD11模具钢,GCR15轴承钢)
特殊要求:
必须使用TiALN涂层(耐热性高达900℃)
冶金高速钢(ASP30)或碳化物敲击最好的是最好的
易碎易用的材料
1。铸铁
灰色铸铁(HT250):由于石墨片引起的微型敏感性
延性铸铁(QT600):铁氧体基质低韧性
加工亮点:
选择直接凹槽的底部水龙头(减少切割振动)
降低敲击速度(≤15m/min)
2。冶金零件
材料孔隙率:松散的结构7-15%受到边缘断裂
过程优化:
使用底部轻按负耙角设计(增强尖端强度)
敲击前的倒角(伯尔应力浓度预拆除)
特殊的工作条件和强制申请情况
1。深盲孔加工
判断标准:孔的深度≥3D(其中d是标称螺纹直径)
例子:
M6螺纹孔的深度≥18mm
M12螺纹孔的深度≥36mm
技术措施:
螺旋凹槽底部龙头 +高压内部冷却(压力≥5MPA)
撤回工具和芯片拆卸一次,每一维深度一次
2。高度小的底孔津贴
工作条件:盲孔底部的预留房间小于0.3mm(无法取芯片)
解决方案:
使用平坦的底部水龙头(切割部分中没有锥度)
选择左螺旋凹槽设计(反向芯片移至孔的口)
4。材料和参数比较表
材料类型 | 推荐的凹槽类型 | 涂料选择 | 敲击速度(m/min) | 润滑要求 |
---|---|---|---|---|
奥氏体不锈钢 | 10°右螺旋凹槽 | ticn | 3-5 | 完全合成的极端压力切割液 |
钛合金 | 10°右螺旋凹槽 | 蒂恩 | 2-4 | 高粘度氯化油基 |
淬火钢 | 笔直的凹槽 | tialn+mos2 | 1-3 | 固体润滑剂 |
铸铁 | 笔直的凹槽 | 未涂层 | 8-12 | 气雾冷却 |
粉状冶金 | 笔直的凹槽/微螺旋 | CRN | 5-8 | 煤油基渗透剂 |
5。避免风险指南
硬度判断的风险:
必须测试材料硬度(便携式LEEB硬度测试仪校准)
Martensitic不锈钢未恢复,其硬度超过HRC50,必须被视为淬火钢
芯片去除故障警告:
处理过程中间歇性的“点击”声音表示筹码的干扰
立即逆转旋转并停止
剥离涂层的检测:
定期检查使用20倍放大玻璃的边缘涂层的完整性
应强制更换0.2mm的剥离区域
通过上述工件材料的精确匹配和处理条件,可以充分实现底部水龙头的性能益处,可以将盲孔点击效率提高30%-50%,并且可以将TAP断裂的可能性降低约70%。在工程实践中,首先应进行切割验证(建议切割孔的次数为≥5),然后进行批处理处理。
概括
作为盲孔线形成的最后一个处理设备,带有垂直牙齿结构的底部水龙头无导锥和高强度材料,打破了留在孔底部的未加工区域的传统水龙头的技术障碍,并实现了螺纹深度,精度和承载分布的三重优化。从航空航天发动机的主要材料到高精度的医疗植入物,其非掩盖性在最终控制ISO 2级公差,RA≤3.2μm的表面饰面和高强度螺栓组件可靠性的基本保修中得到了证明。正确使用“锥形底部底部直径”三阶段的攻击过程链不仅是技术先决条件,而且是现代精确制造的内在原理,从“可用性”到“卓越”。
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常见问题解答
1.什么是底部水龙头?
底部水龙头是一种用于处理盲孔的底部线的启动工具。它的前端没有指导锥度,并且仅保留1-2颗略微的倒角。牙齿垂直密集,可以直接切至盲孔的末端,以确保完整的螺纹深度。它由高速钢(HSS)或含钴的合金制成,部分用TIN/TICN涂层镀膜,以提高耐磨性,而笔直的凹槽设计则增强了扭转强度。它通常用于高精度组装方案,例如航空航天和精密仪器,以解决传统水龙头底部缺少线程的问题。
2.哪些处理方案适合底部攻击?
底部水龙头专门用于盲孔底部线的最终处理。 They are suitable for assembly requirements where the bolts need to be completely screwed into the bottom of the hole (such as hydraulic valve blocks and engine cylinder threads), repairing the unformed defects at the bottom of existing threaded holes (residual ≤0.1 pitch unprocessed area), and high-hardness materials (such as stainless steel HRC35+) or ultra-precision workpieces (thread tolerance ISO Grade 2/h5)。典型的领域包括医疗植入物,核工业密封组件和汽车涡轮增压器外壳。
3.底部水龙头和锥形水龙头之间有什么区别?
底部水龙头没有指导锥度(只有1-2个牙齿倒角),很少的牙齿(1-2个牙齿),垂直牙齿轮廓,浅芯片凹槽(主要是直凹得很厚),并且专门用于完成盲孔底部;锥度的锥度在前端具有8-10齿的锥度,许多切割牙齿(4-6齿)和大螺旋凹槽芯片空间,用于通过孔进行粗加工或盲孔的凹槽。两者都需要按照“锥度→平底→底直径”的顺序以阶段进行挖掘,以避免由直接全载底直径龙头直接切割引起的锥体断裂的风险。
4.使用底部水龙头时应该注意什么?
The bottom hole must be pre-drilled to a sufficient depth (thread depth + 1.5 times the pitch to reserve chip removal space), combined with low-speed cutting (steel ≤30 RPM, aluminum alloy ≤50 RPM) and special lubricants (sulfurized oil for steel, kerosene for aluminum, chlorinated cutting fluid for stainless steel), strictly follow the three-stage tapping process, and reverse chip每2-3圈去除一次。如果处理粘稠的材料(例如钛合金),则必须选择10°右螺旋凹槽底部水龙头并增加芯片去除频率,以防止芯片粘贴并损坏螺纹表面粗糙度(RA必须≤3.2μm)。