一、机床丝锥断裂的原因

1.中捷机床丝锥品质不好

主要材料，数控刀具设计，热处理情况，加工精度，涂层质量等等。例如，丝锥截面过渡处尺寸差别太大或没有设计过渡圆角导致应力集中，使用时易在应力集中处发生断裂。

柄、刃交界处的截面过渡处离焊口距离太近，导致复杂的焊接应力与截面过渡处的应力集中相迭加，产生较大的应力集中，导致丝锥在使用中断裂。例如，热处理工艺不当。丝锥热处理时，若淬火加热前不经预热、淬火过热或过烧、不及时回火及清洗过早都有可能导致丝锥产生裂纹。金属加工在线专家认为很大程度上这也是国内丝锥整体性能不如进口丝锥的重要原因。

2.机床丝锥选择不当

对硬度太大的攻件应该选用高品质机床丝锥，如含钴高速钢丝锥、硬质合金丝锥、涂层丝锥等。此外，不同的丝锥设计应用在不同的工作场合。例如，机床丝锥的排屑槽头数、大小、角度等等对排屑性能都有影响

3.机床丝锥与加工的材料不匹配

这个问题近几年越来越受到重视，以前国内厂家总觉得进口的好，贵的好，其实是适合的好。随着新材料的不断增加和难加工，为了适应这种需要，刀具材料的品种也在不断地增加。这就需要在攻丝前，选择好合适的丝锥产品。

4.底孔孔径偏小

例如，加工黑色金属材料M5×0.5螺纹时，用切削机床丝锥应该用选择直径4.5mm钻头打底孔，如果误用了4.2mm钻头来打底孔，攻丝时丝锥所需切削的部分必然增大，进而使丝锥折断。金属加工杂志编辑建议根据丝锥的种类及攻件材质的不同选择正确的底孔直径，如果没有完全符合的钻头可以选择大一级的。

5.攻件材质问题：

攻件材质不纯，局部有过硬点或气孔，导致丝锥瞬间失去平衡而折断。

6.机床没有达到丝锥的精度要求

机床和夹持体也是非常重要的，尤其对于高品质的丝锥，只要一定精度的机床和夹持体才能发挥出丝锥的性能。常见的就是同心度不够。攻丝开始时，丝锥起步定位不正确，即主轴轴线与底孔的中心线不同心，在攻丝过程中扭矩过大，这是丝锥折断的主要原因。

7.切削液，润滑油品质不好

这点国内的许多企业都开始关注起来，许多采购了国外刀具和机床的公司有非常深刻的体会，切削液，润滑油品质出现问题，加工出的产品质量很容易出现毛刺等不良情况，同时寿命也会有很大的降低。

8.切削速度与进给量不合理

当加工出现问题时，国内大部分用户是降低切削速度和减小进给量，这样丝锥的推进力度降低，其生产的螺纹精度因此被大幅度降低，这样加大了螺纹表面的粗糙度，螺纹孔径和螺纹精度都无从控制，毛刺等问题当然更不可避免。但是，给进速度太快，导致的扭力过大也容易导致丝锥折断。机攻时的切削速度，一般钢料为6-15m/min；调质钢或较硬的钢料为5-10m/min；不锈钢为2-7m/min；铸铁为8-10m/min。在同样材料时，丝锥直径小取较高值，丝锥直径大取较低值。

9.操作人员技术与技能没有达到要求：

以上的这些问题，都需要操作人员做出判断或向技术人员反馈，但目前国内绝大部分操作人员重视不够。例如，加工盲孔螺纹时，当丝锥即将接触孔底的瞬间，操作者并未意识到，仍按未到孔底时的攻丝速度给进，或排屑不畅时强行给进导致丝锥折断。金属加工杂志建议操作人员加强责任心。

由上可见，造成丝锥断裂的原因可谓多种多样，机床、夹具、工件、工艺、夹头及刀具等等都有可能，仅凭纸上谈兵也许永远都找不到真正原因。做为一个合格的负责的刀具应用工程师，最重要的是深入现场，更多数控编程知识关注微信公众号（数控编程教学）领取教程，而不是仅凭想象。举个最简单的例子，假如丝锥切削锥长度太长，攻丝时撞至底孔底部而断裂，如果你不深入现场，仅凭猜测丝锥性能、工件材料、加工工艺等等等等如何获知。

我刚开始的时候作梦都不能想到，但确实有客户出现过此等你可能会认为极为低级的问题，但你不得不面对。

实际上，不论传统的攻丝设备还是昂贵的CNC设备在原理上都不能很好的解决上述问题。因为机器无法识别丝锥工作状况和所需的最适当扭力，只会根据预先设定的参数不断重复加工。只有在最后用螺纹规检测被加工的部件时才会发现不合格，而此刻发现已经为时太晚。

即便发现了也没用，该报废的再昂贵的零部件也只好报废，不合格的产品也不得不打入次品扔掉。因此，在大型企业对于大型、昂贵、精密的工件加工，即便是花高价钱用进口的丝锥也不用国产的，因为一旦丝锥断裂，工件报废，付出的代价是相当大的。因此，国内品牌尚需在技术上更精进。

二、中捷机床钛合金的车削

钛合金的热导性很差，加上切屑与刀具接触长度很短，不利于切削热的导出，以致切削刃区温度高，约比切削45钢高一倍以上。另外，刀具磨损也很严重，一方面钛合金与刀具材料的化学亲和性强，容易和刀具材料中的Ti、Co、C等元素粘结，高温下加重了粘结磨损；另一方面钛合金很容易与空气中的氧和氮化合形成硬而脆的表层，使刀具磨损加剧。此外，由于切屑与刀具前刀面的接触长度只有切削钢时的1/3~1/4，造成切削力集中在切削刃附近，刀具容易崩刃。因此切削钛合金的刀具材料，如采用高速钢，宜采用含钴、铝或高钒高速钢。金属加工在线为提高生产效率，应尽可能使用硬质合金刀具，但应选择与钛合金亲和力小、热导性能良好的高强度细晶粒钨钴类硬质合金，如表1所示：

为提高切削刃强度和散热能力，宜选用较小的前角和刃倾角。由于钛合金切削时已加工表面弹性恢复大，故后角应取较大值。刀尖应采用圆弧过渡刃，切削刃不许有毛刺、微小缺口或裂纹等缺陷，刀面的粗糙度应在Ra0.2μm以内，以保证排屑流畅和避免崩刃。车削钛合金的刀具几何参数如表2所示：

车削钛合金的速度不宜过高，背吃刀量可以较大，进给量应当适当。进给量过大，会引起切削刃烧损；进给量过小，则导致切削刃在加工硬化层时磨损过快。车削钛合金时，可采用防锈乳化液或极压乳化液冷却润滑。车削钛合金的切削用量选择如表3所示：

　　表3车削钛合金的切削用量选择

注：本表使用条件：刀具材料YG8，工件材料TC4，刀具几何角度前角=5°，后角=10°，主偏角=75°，副偏角=15°，刀尖半径=0.5mm，切削深度=1mm，干式切削。若使用切削液，表中切削速度可适当提高。