螺紋刀具是用于加工各種內(nèi)外螺紋的專用工具，在機(jī)械加工領(lǐng)域使用廣泛，需求量大。螺紋刀具在國際刀具市場占有重要地位，美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家的螺紋刀具銷售量約占刀具總銷售額的25%,僅次于麻花鉆（約30%）。
近年來，隨著切削加工條件的變化以及對高生產(chǎn)率的重視，對螺紋刀具的材料、表面處理、結(jié)構(gòu)參數(shù)等提出了更高要求。了解國外螺紋刀具的現(xiàn)狀及發(fā)展勢，對于我國螺紋刀具生產(chǎn)企業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品水平、積極參與市場競爭具有積極意義。本文對螺紋刀具的刀具材料、表面涂層、品種規(guī)格、加工設(shè)備等六個(gè)方面對國外螺紋刀具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進(jìn)行初步探討，希望對國內(nèi)同行有所裨益。
1、刀具材料
國外絕大部分工業(yè)用螺紋刀具均采用高速鋼制造，用合金工具鋼制造的螺紋刀具通常只限于家庭使用。如德國GUHRING精密工具公司生產(chǎn)的絲錐82%以上采用高性能高速鋼材料制造，約6%采用硬質(zhì)合金制造，約8%采用粉末冶金高速鋼制造；僅占絲錐總產(chǎn)量約4%的手用絲錐也大量采用普通高速鋼制造，合金工具鋼已很少使用。該公司90%以上的圓板牙采用普通高速鋼制造，其余采用高性能高速鋼制造。日本OSG公司、德國EMUGE公司等著名的螺紋刀具制造商約有50%的螺紋刀具采用高速鋼制造，其余50%則采用粉末冶金鈷高速鋼、硬質(zhì)合金、高性能高速鋼等高性能優(yōu)質(zhì)材料制造。在難加工材料、硬材料工件的螺紋加工中，粉末冶金鈷高速鋼刀具材料日益受到重視，其抗彎強(qiáng)度、耐磨性、熱硬度等性能指標(biāo)可比普通含鈷高速鋼提高2~3倍。但由于粉末冶金高速鋼加工成本較高，目前在螺紋刀具選材時(shí)尚不能普遍使用。
2、表面涂層
高速鋼螺紋刀具進(jìn)行表面涂層后，可有效降低切削摩擦力，減少刀具磨損，大大提高刀具切削性能和使用壽命（一般可提高刀具使用壽命2~3倍）。目前TiN涂層及復(fù)合涂層工藝在國外螺紋刀具生產(chǎn)中已得到廣泛采用，如德國GUHRINR、EMUGE等公司的各種涂層產(chǎn)品已占其螺紋刀具產(chǎn)量的40%左右。
硬度是高速鋼螺紋刀具切削性能的重要參數(shù)之一。在加工螺紋過程中，會產(chǎn)生較高切削熱并傳遞給刀具，從而使刀具硬度降低。據(jù)有關(guān)資料介紹，當(dāng)切削區(qū)溫度超過550℃后，刀具的金相組織將發(fā)生變化，導(dǎo)致刀具硬度快速下降；溫度每升高100℃，硬度下降幅度可達(dá)300~400HV;若刀具硬度降至59~60HRC,將基本喪失切削能力。螺紋刀具經(jīng)涂層后其表面硬度可明顯增高：TiN涂層硬度可達(dá)2300HV以上；TiCN涂層硬度可達(dá)3000HV以上。螺紋刀具的表面涂層各具特色，并有不同的適用范圍：經(jīng)TiCN涂層的高速鋼螺紋刀具硬度較高，可達(dá)到與未涂層硬質(zhì)合金刀具相當(dāng)?shù)那邢餍阅埽淮送�，在某些切削場合，TiCN涂層高速鋼絲錐與未涂層硬質(zhì)合金刀具相比具有費(fèi)用較低的優(yōu)勢。用TiCN涂層絲錐攻削黃銅板或鑄鋁工件時(shí)，刀具使用壽命可提高10倍以上；用TiAlN涂層絲錐攻削灰鑄鐵或過共析鋁合金工件時(shí)，刀具使用壽命可提高4倍以上。與TiN涂層相比，TiAIN涂層可使刀具具有更高硬度和更好的抗氧化性能，因此TiAIN涂層刀具更適合用于高速切削加工。
3、品種規(guī)格
為適應(yīng)不同材料、不同型式、不同精度的螺紋加工需要，國外螺紋刀具制造商不斷改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)，開發(fā)出大量新產(chǎn)品。
以絲錐為例，就有可改變屑排出方向的帶刃傾角絲錐、螺旋槽絲錐、不產(chǎn)生切屑的擠壓絲錐、可噴屑或帶內(nèi)冷卻功能的中心帶孔絲錐、具有容屑功能的內(nèi)容屑絲錐、具有防折斷功能的帶六角頸絲錐、高精度拉削絲錐、帶導(dǎo)柱絲錐、前端帶鉆鉸刃的組合絲錐等，品種繁多，功能各異。其中僅帶冷卻液輸入孔的絲錐就有20多個(gè)品種，最小規(guī)僅為φ3mm.此類絲錐使用時(shí)，冷卻潤滑劑通過冷卻孔直接噴向切削區(qū)，通過降低切削區(qū)溫度，可有效防止刀瘤的形成，同時(shí)便于切屑隨冷卻液從容屑槽中排出；由于切屑被冷卻，可降低對工件的溫度影響，改善被加工表面質(zhì)量。用此類絲錐加工難切削材料，絲錐使用壽命可提高一倍以上。據(jù)1998年EMUGE公司產(chǎn)品樣本統(tǒng)計(jì)，EMUGE公司的螺紋刀具品種規(guī)格總數(shù)近10萬個(gè)，僅M6絲錐的品種（不同材料、不同型式）和規(guī) |
