线程不应该是事后才想到的，尽管它似乎并不是每个人都需要立即关注的前 10 个问题中排名靠前的。也就是说，除非您考虑在高价值零件上投入大量机加工后报废零件可能导致的潜在损失。
用于铸铁和铸铝的 YG Tap Cast 为用户提供轴向和径向冷却液供给工具的选项，以及非冷却剂选项。 （由 YG-1 提供）如果被加工的材料是铝，则可以通过可靠的方法确保螺纹加工的可靠性和一致性。为正确的应用选择正确的工具首先要考虑铝的关键特性、与工具、丝锥或螺纹铣刀的主要选择相关的利弊，以及oling 技术，包括涂层和冷却液通过能力。
目标是质量结果，包括过程的可靠性、表面质量的一致性和更容易、更快或两者兼而有之的螺纹加工。一个良好的开端是重新审视伊利诺伊州弗农希尔斯 YG-1 全球产品管理线程主管马克福特提出的 10 个成功问题中的建议（参见制造工程，2021 年 11 月，“线程技术提供答案正确的问题”，第 54 页）。在下面的评论中，提出的问题之一与螺纹材料有关——在本例中为铝。许多行业供应商提出了使用其当前先进产品对铝进行螺纹加工的经济高效的方法。
切屑控制必不可少
螺纹加工不是商店投入大量资金的事情，除非，就像给铝穿线一样，这就成了一个问题。 W 的 Walter USA LLC 产品经理 Luke Pollock 表示威斯康星州的奥克夏，每个人都为此苦苦挣扎，因为它很难控制筹码。 “在制造商已将大部分机加工成本投资于零件的情况下，螺纹加工是最后的机加工操作之一。当你报废零件时，你不仅仅是在报废线程，你也在报废零件中的所有过程，”Pollock 说。
Walter 的 TC620 螺纹铣刀是一种跳齿或多排螺纹铣刀，用于降低切削力，以便进给速率和速度可以提高。 （由 Walter USA 提供）Walter 的螺纹加工解决方案包括切削丝锥、螺纹铣刀和滚压螺纹，但最常见的铝螺纹加工方法是使用切削丝锥。 “选择正确的工艺始终是一种权衡。我们认为使用硬质合金螺纹铣刀的刀具寿命比使用 HSS 切削丝锥，但使用螺纹铣刀，您可以调整刀具路径，这样当螺纹铣刀磨损时，即使刀具磨损，您仍然可以获得能够正确测量的螺纹。使用切断水龙头，您无法选择这样做。一旦切削丝锥磨损，除了更换它之外您无能为力，”Pollock 解释说。
“我们通常与从螺纹铣刀切换到丝锥相关的权衡是循环时间，”Pollock 说。 “通常认为丝锥的循环时间比螺纹铣刀快，但我认为有时更快甚至更便宜不应该是主要问题。有时，主要的担忧是我所说的过程可靠性，”Pollock 说。 “对于螺纹铣削，我们谈论的是可重复性、安全性和降低丝锥断裂或报废零件的风险。这是螺纹加工的一个被低估的方面。”
Pollock 推荐使用锋利的抛光工具以避免鸟巢d 在盲孔和通孔应用中，粘性和粘性铝屑可能对丝锥造成损坏。 “[在] 通孔中，切屑更容易控制，因为您将切屑推过零件并从底部推出。对于盲孔应用，切屑必须沿丝锥来自的方向从零件顶部排出。切屑缠绕在丝锥上或粘附在丝锥或鸟巢上是很常见的，这会通过重新切削切屑而损害刀具寿命。结果是操作员必须停止该过程并手动清除切屑，否则就有可能下次找不到问题。”
Pollock 指出，螺纹铣刀是更小的工具，可以产生更小的尺寸比切割丝锥产生的切屑少，是解决切割丝锥造成的鸟巢问题以及从盲孔和通孔中排屑困难的好方法。瓦尔特 (Walter) 的 TC620 螺纹铣刀是一种跳齿或多排螺纹铣刀用于降低切削力以提高进给率和速度的 ead 铣刀。 “由于切削压力低，我们正在以更短的循环时间加工螺纹，由于切削压力低，进给刀具和实际加工螺纹的速度更快。它还使该工具真正适用于应用，因此它可以用于具有相同几何形状和相同涂层的钢和铝。”
铝的另一个方面，一种强度不如铝的材料钢或钛，是使用 Helicoil 螺纹嵌件来修复铝制零件或增加原始设计的强度。 Pollock 指出，一旦将 Helicoil 螺纹拧入钻出的超大孔中，就比零件材料更难拉出螺旋螺纹。可以使用标准粗牙螺纹 (STI-UNC) 或细牙螺纹 (STI-UNF)。
硅含量是主要考虑因素
北卡罗来纳州梅班的山特维克可乐满提供综合应用内螺纹和外螺纹解决方案的方法，圆形工具专家 Jim Nielsen 说。他指出，在铝材料中攻丝内螺纹时，硅含量是一个需要考虑的主要因素。
但是它更具磨蚀性。 Si 含量越低，材料变得越粘，”Nielsen 说。
“切削丝锥是对铝进行螺纹加工的最常见选择，因为它们很容易获得，而且生产率很高，”他继续说道， “特别是当为您正在穿线的铝材料类型选择几何形状时。对于硅含量低于 10-12% 的材料，成型丝锥也是不错的选择，因为您无需担心切屑堵塞或切屑问题。与切削螺纹相比，螺纹成形是一种无屑解决方案。 Si 含量重要的原因与铝铸件有关，因为 h更高的 Si 含量往往更脆，组件可能会断裂。”
Nielsen 指出几何形状、涂层和基材的不断进步，允许更高的速度、更长的刀具寿命和更好的螺纹质量。 “请记住，当您进行攻丝时，进给速率会根据螺纹的螺距锁定，因此您只能使用速度 [以 RPM 测量] 和/或丝锥几何形状。”
冷却液也润滑性起着关键作用，最大限度地减少材料焊接或粘附在丝锥上。必须仔细考虑冷却剂、基于特定设计/涂层的适当速度以及制造商的建议。 “我已经看到全合成材料实际上可以分解材料并在两到三个孔内造成焊接。密切注意冷却剂也很重要，”尼尔森警告说。 “在这些情况下，必须专门为铝选择添加剂。”
Auto，Aero Volume 应用
据 YG-1 的 Ford 称，当您考虑铝螺纹加工市场的规模时，汽车和航空航天行业会立即浮现在脑海中，办公设备电子产品的应用也是如此。 “硬质合金滚丝丝锥在汽车应用中真正大放异彩，在这些应用中，发动机和部件已经从铸铁转向铸铝。我们谈论的是在数十万个孔中测量所需的刀具寿命，”Ford 说。
“铝通常是一种具有高机械加工等级的材料，但铸铝的硅含量更高更具磨蚀性。这种材料的巧妙之处在于它主要制造短切屑。这几乎就像是在加工铸铁，”他说。
对于铸铝，YG-1 有一系列丝锥，称为 YG Tap Cast，适用于铸铁和铸铝。该线以铸铝为主，为用户提供他说，轴向和径向冷却液进给工具的选项，以及非冷却液选项。
YG Tap ALU 工具主要为锻铝应用开发，使用更少但更大的凹槽来提供足够的对于用于盲孔的螺旋槽丝锥和用于通孔的螺旋尖头丝锥，排屑槽空间可使切屑从孔中排出。
在对铝进行螺纹加工时，排屑始终是一个主要考虑因素。 “对于通孔应用，您可以使用螺旋点丝锥，该丝锥的设计目的是将切屑向前推动丝锥，将切屑顶出孔的另一侧，”Ford 解释道。 “丝锥从来不需要对抗从孔中出来的切屑。这一直是盲孔攻丝的主要问题。对于铝来说，这实际上是要有一个大凹槽，涂层非常光滑，或者表面非常抛光，让切屑能够自由地从孔中移出，而不是缠绕在丝锥上，”Ford 说。 “YG-1 的 Hardslick 抗磨损涂层允许工具在涂层上移动而不会粘住，”他说。
铸铝或锻铝应用的另一种选择是使用滚压成型螺纹。 “这就是我们的 Syncro 水龙头真正闪耀的地方。我们在铝制 Syncro 丝锥方面取得了很大的成功。第三种选择是螺纹铣削，它可以很好地控制一致的保持尺寸，特别是对于高价值零件的螺纹加工，”Ford 说。
“使用同步攻丝循环的机器的生产率最高。我们希望速度和进给在整个周期内保持同步。机器必须能够在攻丝循环中达到更高的主轴速度。汽车需要高输出和更高的主轴速度。同步刀柄是实现非常一致的测量、非常好的螺纹光洁度和更长的刀具寿命的最佳方式。”
对于铝材中有许多通孔应用的商用飞机应用出于维护和服务的原因，最小和零件通过螺母和螺栓连接，福特表示，零件使用比铝更硬、更坚固的 STI 丝锥或螺纹嵌件攻丝。他说：“它允许在无需报废零件的情况下取出插入件并插入新插入件进行维护。”
Emuge/Audi 合作开发创新工具
据报道制造工程（2021 年 11 月，第 58 页），Emuge-Franken 与 Audi A.G. 合作开发了一种新的螺纹工具技术，用于生产高质量的铝合金内螺纹。称为 Taptor 的螺纹工具结合了麻花钻和丝锥，据说可以消除整个加工过程，即预钻循环。
Emuge的Taptor螺纹工具技术在明矾中生产高质量的内螺纹合金。 （由 Emuge-Franken 提供）Taptor 具有独特的钻头部分，带有几个螺纹齿，这些螺纹齿轴向排列在距钻尖很短的距离处，以在盲孔和通孔中加工螺纹。核心和线程在一个操作中同时生成。奥迪为该工艺申请了专利，工艺分为两步。
第一步，刀具的运动对应同步攻丝。每转的钻进给与螺距相匹配。在第二步中，刀具在钻孔深度自由切削，螺纹齿产生圆周底切。 Taptor 然后通过生成的螺纹缩回。
与具有集成传动齿轮的 Emuge Speedsynchro Taptor 夹头刀柄配合使用，可以实现高切削速度，尤其是在汽车应用中。 Emuge-Franken 报告说使用 Taptor/Speedsynchro Tap 时每个线程节省了 41% 或两秒的时间用于在 0.47 英寸（12 毫米）深处加工具有 26 螺纹 M6 2xD 的铸铝气缸盖侧时的夹头夹持器组合。在螺纹底部创建退刀槽，其长度对应于传统螺纹刀具的导入倒角。
Emuge-Franken 表示，此过程可用于任何支持同步的机器攻丝，具有带扭矩支撑的主轴和可容纳 Taptor Speedsynchro 刀柄的刀库。
螺纹铣刀选择
俄亥俄州多佛的 Allied Machine & Engineering 以一家提供完整孔加工工具的钻孔公司，包括钻孔、粗加工、铰孔、螺纹加工和精加工孔。 Allied 的螺纹铣刀产品线包括整体硬质合金螺纹铣刀系列和可转位螺纹铣刀系列。据产品经理 Justin Ripple 介绍，整体硬质合金螺纹铣刀采用 Allied 专有的 AM210 涂层，可加快铝材的螺纹加工速度um 具有出色的穿透率和改进的循环时间。
AccuThread 整体硬质合金螺纹铣刀系列具有冷却液通过能力，得益于 AM210 涂层的更高润滑性，减少切屑粘附到工具。 （由 Allied Machine & Engineering 提供）“可转位刀具是加工车间更好的选择，因为它使他们能够使用一个位于主轴或刀具块中的螺纹夹持器主体轻松快速地更换螺纹形状，”Ripple说。 “对于高产量应用，整体硬质合金螺纹铣刀运行速度更快，可加工出非常精确的螺纹并提供高穿透率。这就是为什么整体硬质合金是大规模生产应用的首选建议。”
螺纹铣削还有助于避免最大的担心攻丝时粘性铝会粘附在工具上。联合公司的 AccuThread 整体硬质合金产品线受益于冷却液通过能力和 AM210 涂层的更高润滑性，这减少了切屑对工具的粘附，Ripple 说。 “专为 Allied 的螺纹铣刀配制，AM210 涂层可提高速度并减少积屑瘤。 AccuThread 整体硬质合金螺纹铣刀的刀具寿命不采用深切削深度，能够应对硅铝的磨损。”
螺纹铣削需要的是三轴机床插补。 Ripple 推荐三轴机器技术，主轴速度通常为 10,000 rpm 或更高。 “螺纹铣削的优点在于您不会进行太深的切削，因此只要同时运动，CAT40 或更小的更轻的机器就可以有效地加工。”
作为辅助工具对于商店，Allied Machine 提供 Insta-Code 编程可从其网站下载。只需输入加工条件和所需的螺纹轮廓即可生成程序。据 Ripple 称，Insta-Code 被 Allied 及其客户使用，并已被证明是一种宝贵的工程资源。 Allied Machine 网站上还提供了指向其螺纹铣刀袖珍指南的链接，该指南提供了有关螺纹及其切削条件的全面信息。
