論文 攻螺紋.doc

淺談鉗工操作之攻螺紋摘要：本文從討論機(jī)械加工開始并討論鉗工普通絲錐攻螺紋的操作、普通絲錐攻螺紋容易出現(xiàn)的問題并分析攻螺紋的注意事項(xiàng)，同時(shí)以不銹鋼攻螺紋為例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明普通絲錐攻螺紋的注意事項(xiàng)，同時(shí)對(duì)取折斷的絲錐提出自己的方法。技術(shù)飛速發(fā)展的今天，各種先進(jìn)的加工機(jī)械不斷涌現(xiàn)，鉗工雖然以手工操作為主，但仍具有廣泛的適應(yīng)性和靈活性。鉗工是主要手持工具對(duì)夾緊在鉗工工作臺(tái)虎鉗上的工件進(jìn)行切削加工的方法，它是機(jī)械制造中的重要工種之一。鉗工的基本操作可分為： 1、輔助性操作即劃線，它是根據(jù)圖樣在毛坯或半成品工件上劃出加工界線的操作。 2、切削性操作有鏨削、鋸削、銼削、攻螺紋、套螺紋。鉆孔（擴(kuò)孔、鉸孔）、刮削和研磨等多種操作。 3、裝配性操作即裝配，將零件或部件按圖樣技術(shù)要求組裝成機(jī)器的工藝過程。 4、維修性操作即維修，對(duì)在役機(jī)械、設(shè)備進(jìn)行維修、檢查、修理的操作。在鉗工基本操作中，經(jīng)常會(huì)遇到用普通絲錐攻螺紋，所謂的攻螺紋就是用絲錐加工內(nèi)螺紋。它是應(yīng)用最廣泛的一種內(nèi)孔螺紋加工方法，對(duì)于小尺寸的內(nèi)螺紋，攻螺紋幾乎是唯一的加工方法。一、手動(dòng)攻螺紋之注意事項(xiàng)在機(jī)械加工中，手動(dòng)攻螺紋仍占有一定的地位，因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常碰到有些螺紋孔由于所在位置或零件形狀的限制，不適用于機(jī)攻螺紋，所以必須采用手動(dòng)攻螺紋，同時(shí)小螺紋孔直徑較小，絲錐的強(qiáng)度較低，機(jī)攻螺紋時(shí)容易折斷，一般也常用手動(dòng)攻螺紋。但是手動(dòng)攻螺紋確實(shí)也存在不少問題，所以我們只有采取正確的攻螺紋方法，才能保證手動(dòng)攻螺紋的加工質(zhì)量。以下就是我們所需要注意的事項(xiàng)：1、被加工的工件裝夾要正，一般情況下，應(yīng)將工件需要攻螺紋的一面，置于水平或垂直的位置。這樣在攻螺紋時(shí)，就能比較容易地判斷和保持絲錐垂直于工件螺紋基面的方向。2、在開始攻螺紋時(shí)，盡量把絲錐放正，然后用一手壓住絲錐的軸線方向，用另一手輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)鉸杠。當(dāng)絲錐旋轉(zhuǎn)12圈后，從正面或側(cè)面觀察絲錐是否和工件的螺紋基面垂直，必要時(shí)可用直角尺進(jìn)行校正，一般在攻進(jìn)34圈螺紋后，絲錐的方向就基本確定。如果開始攻螺紋不正，可將絲錐旋出，用二錐加以糾正，然后再用頭錐攻螺紋，當(dāng)絲錐的切削部分全部進(jìn)入工件時(shí)就不再需要施加軸向力，靠螺紋自然旋進(jìn)即可。3、攻螺紋時(shí)，每次旋轉(zhuǎn)鉸杠，絲錐的旋進(jìn)不應(yīng)太多，一般以每次旋進(jìn)121轉(zhuǎn)為宜，M5以下的絲錐一次旋進(jìn)不得大于12轉(zhuǎn)；手攻細(xì)牙螺紋或精度要求較高的螺紋時(shí)，每次的進(jìn)給量還要適當(dāng)減少；攻削鑄鐵比攻削鋼材時(shí)的速度可以適當(dāng)快一些，每次旋進(jìn)后，再倒轉(zhuǎn)約為旋進(jìn)的12的行程；攻削較深的螺紋時(shí)，回轉(zhuǎn)的行程還要大一些，并需往復(fù)擰轉(zhuǎn)幾次，可折斷切屑，利于排屑，減少切削刃粘屑現(xiàn)象，以保持鋒利的刃口；同時(shí)使切削液順利地進(jìn)入切削部位，起到冷卻潤(rùn)滑作用。4、轉(zhuǎn)動(dòng)鉸杠時(shí)，操作者的兩手用力要平衡，切忌用力過猛和左右晃動(dòng)，否則容易將螺紋牙型撕裂和導(dǎo)致螺紋孔擴(kuò)大及出現(xiàn)錐度。5、攻螺紋時(shí)，如感到很費(fèi)力時(shí)，切不可強(qiáng)行攻螺紋，應(yīng)將絲錐倒轉(zhuǎn)，使切屑排除，或用二錐攻削幾圈，以減輕頭錐切削部分的負(fù)荷，然后再用頭錐繼續(xù)攻螺紋仍然很吃力或斷續(xù)發(fā)出“咯、咯”的聲音，則切削不正常或絲錐磨損，應(yīng)立即停止攻螺紋，查找原因，否則絲錐有折斷的可能。6、攻削不通的螺紋時(shí)，當(dāng)末錐攻完，用鉸杠帶動(dòng)絲錐倒旋松動(dòng)后，應(yīng)用手將絲錐旋出，不宜用鉸杠旋出絲錐，尤其不能用一只手快速撥動(dòng)鉸杠來(lái)旋出絲錐，因?yàn)楣ネ甑穆菁y孔和絲錐的配合較松，而鉸杠又重，若用鉸杠旋出絲錐，容易產(chǎn)生搖擺和震動(dòng)，從而破壞了螺紋的表面粗糙度。攻削通孔螺紋時(shí)，絲錐的校準(zhǔn)部分盡量不要全部出頭，以免擴(kuò)大或損壞最后的幾扣螺紋。7、用成組絲錐攻螺紋時(shí)，在頭錐攻完后，應(yīng)先用手將而錐或三錐旋進(jìn)螺紋孔內(nèi)，一直到旋不動(dòng)時(shí)，才能使用鉸杠操作，防止對(duì)不準(zhǔn)前一絲錐攻的螺紋而產(chǎn)生亂扣的現(xiàn)象。8、攻削不通的螺孔時(shí)，要經(jīng)常把絲錐退出，將切屑清除，以保證螺紋孔的有效長(zhǎng)度。9、攻削M3以下的螺紋孔時(shí)，如果是小工件，可用一只手拿著帶絲錐的鉸杠或特制的短柄鉸杠進(jìn)行攻螺紋，這樣可避免強(qiáng)力攻削，防止絲錐折斷。二、普通絲錐攻螺紋中常出現(xiàn)的問題1 、攻螺紋過程中經(jīng)常出現(xiàn)的主要問題：絲錐折斷；絲錐崩齒；絲錐磨損過快；螺紋中徑過大；螺紋中徑過小；螺紋表面粗糙度值過大。2 、產(chǎn)生的原因2.1 絲錐折斷螺紋底孔加工時(shí)底孔直徑偏小，排屑不好造成切屑堵塞；攻不通螺紋時(shí)，鉆孔的深度不夠；攻螺紋時(shí)切削速度太高過快；攻螺紋用的絲錐與螺紋底孔直徑不同軸；絲錐刃磨參數(shù)的選擇不合適，被加工件硬度不穩(wěn)定；絲錐使用時(shí)間過長(zhǎng)，過度磨損。 2.2 絲錐崩齒絲錐前角選擇過大；絲錐每齒切削厚度太大；絲錐的淬火硬度過高；絲錐使用時(shí)間過長(zhǎng)而磨損嚴(yán)重。2.3 絲錐磨損過快攻螺紋時(shí)切削速度過高；絲錐刃磨參數(shù)選擇不合適；切削液選擇不當(dāng)，切削液不充分；工件的材料硬度過高；絲錐刃磨時(shí)，產(chǎn)生燒傷現(xiàn)象。2.4 螺紋中徑過大絲錐的中徑精度等級(jí)選擇不當(dāng)；切削選擇不合理；攻螺紋切削速度過高；絲錐與工件的螺紋底孔同軸度差；絲錐刃磨的參數(shù)選擇不合適；刃磨絲錐中產(chǎn)生毛刺，絲錐切削錐長(zhǎng)度過短。2.5 螺紋中徑過小，絲錐的中徑精度等級(jí)選擇不當(dāng)；絲錐刃磨參數(shù)選擇不合理，絲錐磨損；切削液選擇不合適。2.6 螺紋表面粗糙度值過大絲錐的刃磨參數(shù)選擇不合適；工件材料硬度過低；絲錐刃磨質(zhì)量不好；切削液選擇不合理；攻螺紋時(shí)切削速度過高；絲錐使用時(shí)間過長(zhǎng)磨損大。3 、解決的方法3.1 絲錐折斷正確地選擇螺紋底孔的直徑；刃磨刃傾角或選用螺旋槽絲錐；鉆底孔的深度要達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；適當(dāng)降低切削速度，按標(biāo)準(zhǔn)選?。还ヂ菁y時(shí)校正絲錐與底孔，保證其同軸度符合要求，并且選用浮動(dòng)攻螺紋夾頭；增大絲錐前角，縮短切削錐長(zhǎng)度；保證工件硬度符合要求，選用保險(xiǎn)夾頭；反縣絲錐磨損應(yīng)及時(shí)更換。3.2 絲錐崩齒適當(dāng)減少絲錐前角；適當(dāng)增加切削錐的長(zhǎng)度；降低硬度并及時(shí)更換絲錐。3.3 絲錐磨損過快適當(dāng)降低切削速度；減少絲錐前角，加長(zhǎng)切削錐的長(zhǎng)度；選用潤(rùn)滑性好的切削液；對(duì)被加工件進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?；正確地刃磨絲錐。3.4 螺紋中徑過大選擇合理精度等級(jí)的絲錐中徑；選擇適宜的切削液并適當(dāng)降低切削速度；攻螺紋時(shí)校正絲錐和螺紋底孔的同軸度，采用浮動(dòng)夾頭；適當(dāng)減少前角與切削錐護(hù)方式，有效控制巷道變形，解決巷道變形引起的供風(fēng)不足和不斷擴(kuò)巷翻修的現(xiàn)象。后角；清除刃磨絲錐產(chǎn)生的毛刺，并適當(dāng)增加切削錐長(zhǎng)度。3.5 螺紋中徑過小選擇適宜精度等級(jí)的絲錐中徑；適當(dāng)加大絲錐前角和切削錐角；更換磨損過大的絲錐；選用潤(rùn)滑性好的切削液。3.6 螺紋表面粗糙度值過大適當(dāng)加大絲錐前角，減少切削錐角；進(jìn)行熱處理，適當(dāng)提高工件硬度，保證絲錐前刀面有較低的表面粗糙度值選擇潤(rùn)滑性好的切削液；適當(dāng)降低切削速度；更換已磨損的絲錐。三、不銹鋼管件的內(nèi)螺紋攻絲注意事項(xiàng)不銹鋼管件上的內(nèi)螺紋通常采用絲錐進(jìn)行攻絲加工。由于不銹鋼材質(zhì)的粘性較高，斷屑性能差，因此在攻絲過程中容易出現(xiàn)切屑刮傷工件螺紋或絲錐崩刃等現(xiàn)象，影響加工效率和螺紋質(zhì)量。為了延長(zhǎng)絲錐使用壽命，提高螺紋加工質(zhì)量，應(yīng)注意以下要點(diǎn)。1 、絲錐的設(shè)計(jì)與制造1.1 選用較好的絲錐材質(zhì)。在普通高速工具鋼中加入特殊合金元素，可以顯著提高絲錐的耐磨性和韌性。1.2 在絲錐螺紋表而涂覆氮化欽涂層，可以顯著提高絲錐的耐磨性、耐熱性和潤(rùn)滑性。1.3 適當(dāng)加大絲錐前角。但應(yīng)注意，如絲錐前角過大，在退刀時(shí)容易造成絲錐崩刃和攻出的螺紋多棱。1.4 適當(dāng)加大絲錐鏟背量。但應(yīng)注意，如鏟背量過大，在退刀時(shí)容易產(chǎn)生切屑塞進(jìn)絲錐后角內(nèi)的現(xiàn)象，目_攻出的螺紋光潔度不佳。1.5 合理選擇刀具熱處理方法，以兼顧絲錐的硬度與韌性。2 、工件底孔的預(yù)加工2.1 應(yīng)本著攻絲加工量盡可能小的原則，預(yù)加工工件的底孔尺寸，尤其是美標(biāo)N PT螺紋和英標(biāo)PT螺紋，其錐度為1: 16，而多數(shù)不銹鋼廠家是按螺紋的小端直徑鑄造出直孔作為攻絲底孔，致使攻絲的后半部分加工量較大，容易引起以下不良后果:攻絲扭距較大，絲錐易斷裂或崩刃;攻出的螺紋光潔度較差;攻出的圓柱螺紋用塞規(guī)檢測(cè)時(shí)直徑偏小，其原因并不是螺紋中徑不一致，而是因切屑刮傷螺紋，存在毛刺。2.2 底孔尺寸最好為被加工螺紋的小徑尺寸加上0. 1 0. 2mm的余量。2.3 攻絲前的擴(kuò)孔加工最好采用定制鉸刀。對(duì)于美標(biāo)N PT螺紋和英標(biāo)PT螺紋，應(yīng)加工成錐度底孔。日前許多企業(yè)采用廢舊絲錐手工磨去螺紋做成鉸刀，使廢絲錐得到二次利用。但在改制鉸刀時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)問題:磨去螺紋時(shí)一定要磨出后角;L錐刃部前角而應(yīng)保持平直。3 、絲錐的合理使用3.1 加工不同類型工件時(shí)應(yīng)考慮不同的切屑走向。必要時(shí)新絲錐也需要修磨，修磨原則是攻絲時(shí)盡量使切屑從容屑槽排出，防比劃傷已加工螺紋。舉例說(shuō)明如下: 例1.加工接箍(SPU):接箍的攻絲加工最好使用立式攻絲機(jī)(或二頭攻絲機(jī))。絲錐的修磨方法為:加長(zhǎng)絲錐前導(dǎo)向部，使絲錐逐漸進(jìn)入切削，以提高絲錐使用壽命;在絲錐的每個(gè)刃瓣上磨出刃傾角，但首次刃磨不應(yīng)太長(zhǎng)(約3 4mm)，以后可逐漸加長(zhǎng)。判斷刃傾角刃磨質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)為攻絲時(shí)切屑成喇叭狀從接箍端而排出，不會(huì)損傷已攻出的螺紋(見圖1)。當(dāng)攻絲進(jìn)行一段時(shí)間后，如發(fā)現(xiàn)攻出的螺紋質(zhì)量不佳，可以再加長(zhǎng)刃傾角。 例2.加工自孔、二通和彎頭:可采用螺旋槽絲錐，盡量使切屑從絲錐柄部排出。 3.2 絲錐與被加工工件不同心也是影響絲錐使用壽命的重要原因，它會(huì)使絲錐在攻絲過程中受力 不均，造成絲錐過早疲勞破壞甚至斷裂。 圖1 排出的切屑成喇叭狀 影響不同心的主要因素包括機(jī)床主軸、絲錐接頭、絲錐柄部、被加工工件、夾具的制造質(zhì)量以及夾具和機(jī)床工作臺(tái)的調(diào)整質(zhì)量。解決方法為使用合格的絲錐接頭和夾具，仔細(xì)調(diào)整機(jī)床。此外，在加工過程中絲錐接頭與機(jī)床的拉桿不要拉得太緊，使絲錐接頭稍微活動(dòng)一點(diǎn);絲錐與絲錐接頭連接時(shí)頂絲不要太緊，使絲錐能自定心。 3.3 絲錐的使用壽命與絲錐的重磨質(zhì)量有很大關(guān)系。重磨絲錐時(shí)應(yīng)注意以下問題: 加工彎頭和二通的英標(biāo)PT、美標(biāo)N PT螺紋時(shí)，當(dāng)攻絲到螺紋符合尺寸時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)絲錐端而相碰的情況，其原因是絲錐基而較長(zhǎng)。在這種情況下需要將絲錐端而磨短，但端而磨短后可能會(huì)對(duì)絲錐的使用性能產(chǎn)生不利影響。由圖2、圖3所示絲錐端而磨短前、后絲錐與被加工工件的關(guān)系可見，端而磨短后絲錐螺紋部不能正常導(dǎo)入孔內(nèi)，而是被端而壓進(jìn)去孔內(nèi)，從而影響絲錐的使用性能。為解決這一問 圖2 絲錐端面磨短前 圖3絲錐端面磨短后題，有的用戶只好自己對(duì)絲錐前導(dǎo)向部進(jìn)行修磨，修磨前、后的絲錐前導(dǎo)向部分別如圖4、圖5所示。由于修磨后的前導(dǎo)向部形狀改變，仍然會(huì)影響絲錐使用性能。解決這一問題的方法是修磨時(shí)一定要保持前導(dǎo)向部的原有幾何形狀，最好是使用絲錐鏟削磨床進(jìn)行修磨(也可在砂輪機(jī)上手工修磨)。解決絲錐基而較長(zhǎng)的最好方法是根據(jù)被加工螺紋的特定要求定制基而較短的絲錐。攻絲一段時(shí)間后絲錐會(huì)變鈍，此時(shí)一定要及時(shí)修磨 絲錐，而修磨后的圖4 正常的絲錐前導(dǎo)向 圖5 不正確修磨后的 絲錐往往不好用或 部分幾何形狀 絲錐前導(dǎo)向部分幾何形狀 不耐用，原因是重磨絲錐一般是在落地式砂輪機(jī)上手工修磨(砂輪厚度一般為5 6mm或更厚)，無(wú)法保證修磨后絲錐的槽型、前角和槽內(nèi)光潔度。絲錐修磨前、后的槽型及攻絲時(shí)的切屑流向分別如圖6、圖7所示。圖6 絲錐修磨前的槽型及 圖7 絲錐修磨后的槽型及 攻絲的切屑流向 攻絲時(shí)的切屑流向?qū)嵺`證明，加工不銹鋼管件的絲錐前角最好為13左右。如前角過大，絲錐攻完螺紋退刀時(shí)容易崩刃;如前角過小，則攻出的螺紋光潔度較差，且絲錐攻絲阻力較大。此外，修磨絲錐時(shí)易形成刃傾角，也會(huì)改變切屑流向。4 、攻絲油的選用對(duì)不銹鋼管件進(jìn)行攻絲加工時(shí)，攻絲油的選用也相當(dāng)重要。攻絲油必須具有良好的冷卻、潤(rùn)滑和防銹功能。如攻絲油潤(rùn)滑效果不好，則攻出的螺紋光潔度差，且絲錐攻絲阻力大。如攻絲油冷卻效果不好，則絲錐容易粘牙，即在絲錐螺紋和前角而上易粘結(jié)不銹鋼切屑。采用不銹鋼專用攻絲油效果較好，可直接使用。此外，也可采用攻絲油精和機(jī)油自行配置，但配比一定要合適。四、從螺孔中取出折斷絲錐的方法1 、當(dāng)折斷的絲錐折斷部分露出孔外時(shí)，可用鉗子擰出，或用尖鏨子輕輕地剔出；也可以在斷錐上焊一個(gè)六角螺母，然后再用扳手輕輕地扳動(dòng)六角螺母將斷絲錐退出。2、當(dāng)絲錐折斷部分在孔內(nèi)時(shí)，可用帶方榫的斷絲錐上擰2個(gè)螺母，用鋼絲(根數(shù)與絲錐槽數(shù)相同)插入斷絲錐和螺母的空槽中，然后用鉸杠按退出方向扳動(dòng)方榫，把斷絲錐取出。3、絲錐的折斷往往是在受