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擠壓絲攻完整指南|無屑攻牙原理、底孔尺寸與G級精度選擇

擠壓絲攻(Form Tap)是一種利用塑性變形形成內螺紋的加工工具,不產生切屑,特別適合盲孔加工與高速量產。相較切削絲攻,擠壓絲攻具備高強度、不易斷裂、螺紋表面光滑及壽命長等優勢。但需注意扭力較高、材料需具延展性,且底孔尺寸需精準控制。透過正確選擇底孔、潤滑油與精度等級,可大幅提升螺紋品質與加工穩定性。

擠壓絲攻是什麼

擠壓絲攻(Form Tap)是利用材料塑性流動形成內螺紋的工具,與傳統切削絲攻最大差異在於:

  • 不產生切屑
  • 利用擠壓塑形形成牙型
  • 適合盲孔加工

特別適用於鋁合金、銅、低碳鋼等具延展性的材料。

擠壓絲攻的特長

無屑加工

  • 無切屑產生
  • 避免堵孔問題
  • 降低清屑成本

不易折損

  • 無排屑槽設計
  • 芯徑較大,強度高

螺紋精度高

  • 表面光滑
  • 中徑穩定

壽命長

  • 無切削刃磨耗
  • 適合高速加工

使用擠壓絲攻的注意事項

高扭力需求

  • 約為切削絲攻的2~3倍

材料限制

  • 僅適用延展性材料

底孔尺寸控制

  • 公差範圍約為牙距5%
  • 過小 → 扭力過高
  • 過大 → 螺紋強度不足

潤滑要求

  • 必須使用高潤滑油
  • 減少摩擦與熔著

螺紋頂部變形

  • 可能產生U型頂部
  • 屬正常塑性變形現象

擠壓絲攻種類與表面處理

常見類型:

  • 標準型擠壓絲攻
  • 非鐵金屬專用型
  • 表面處理型(氮化、TiN、TiCN)
  • 免油潤滑型

選擇重點:

  • 材料種類
  • 加工速度
  • 是否需乾式加工

擠壓絲攻材料

常見材質:

  • SKH58(高耐磨標準)
  • SKH56(高韌性)
  • 粉末高速鋼(高壽命)

不同材料影響:

  • 耐磨性
  • 抗折損能力
  • 使用壽命

擠壓絲攻精度等級(G級)

G級為ANSI GH級系統:

  • 基準:12.7 μm為1級
  • 精度呈階梯式增加
  • 常見:G2、G3、G4

特性:

  • 等級越高 → 公差越大
  • 需依材料與底孔調整

底孔尺寸與咬合率的關係

咬合率(Thread Engagement)定義:

  • 實際牙高 / 標準牙高

關鍵影響:

底孔過小

  • 咬合率過高(>100%)
  • 易NG(干涉)

底孔適中

  • 咬合率約85~95%
  • 最佳加工狀態

底孔過大

  • 咬合率低
  • 強度下降

加工建議:

  • 在允許範圍內放大底孔
  • 降低摩擦與磨耗

 

實務案例(S50C)

M24 × 3:

底孔過小

  • 咬合率:103% → NG

最佳條件

  • 咬合率:約92% → OK

底孔過大

  • 咬合率:約81% → 強度不足

結論:

  • 約85~95%為最佳區間

攻牙速度與潤滑建議

不同材料建議:

鋁 / 鋁合金

  • 速度:15~35 m/min

鋼材

  • 速度:6~25 m/min

潤滑:

  • 高潤滑油(抗熔著)
  • 避免乾摩擦

 

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