冷作工藝技能訓(xùn)練第五版電子課件第七單元鉆孔攻螺紋與套螺紋

第七單元鉆孔、攻螺紋與套螺紋《冷作工技能訓(xùn)練（第五版）》

課題1鉆頭及其刃磨第七單元鉆孔、攻螺紋與套螺紋

課題2立鉆鉆孔

課題3攻螺紋與套螺紋課題1鉆頭及其刃磨第七單元鉆孔、攻螺紋與套螺紋課題1鉆頭及其刃磨一、鉆頭構(gòu)造及切削部分的幾何角度1.鉆頭構(gòu)造麻花鉆是最常用的一種鉆頭，由柄部、頸部和工作部分組成。課題1鉆頭及其刃磨（1）柄部柄部是鉆頭的夾持部分，用來(lái)傳遞鉆孔時(shí)所需的扭矩和軸向力，并使鉆頭周線保持正確的位置。有直柄和錐柄兩種。（2）頸部頸部是柄部與工作部分的連接部分，用作磨削鉆頭時(shí)砂輪退刀用，一般在該表面上刻印商標(biāo)、鉆頭直徑和材料牌號(hào)。（3）工作部分工作部分由切削部分和導(dǎo)向部分組成。切削部分包括橫刃及兩條主切削刃，起著主要的切削作用。導(dǎo)向部分的兩條相對(duì)的螺旋槽用來(lái)形成切削刃，并起排屑和輸送切削液的作用；在切削過(guò)程中導(dǎo)向部分還可保持鉆頭垂直的切削方向和具有修光孔壁的作用，同時(shí)還是主切削刃的后備部分。課題1鉆頭及其刃磨2．切削部分的幾何角度1—前刀面2、5—后刀面3、6—主切削刃4—橫刃7—副切削刃（1）頂角2φ鉆頭兩主切削刃在其平行平面上的投影之間的夾角稱為頂角，其大小與所加工材料的性質(zhì)有關(guān)，頂角大切削時(shí)軸向力大，反之則小。加工硬材料時(shí)頂角選大一些；加工軟材料時(shí)頂角選小一些。一般頂角為118°±2°。（2）后角α鉆頭主切削刃上任意點(diǎn)處的切削平面與后面之間的夾角稱為后角，其大小在主切削刃上各點(diǎn)都不相同，越靠近中心處后角越大，約為20°～26°；越靠近邊緣處后角越小，約為10°～15°。刃磨后角時(shí)，越近中心處應(yīng)越大。（3）橫刃斜角ψ鉆頭橫刃和主切削刃之間的夾角稱為橫刃斜角，一般ψ=50°～55°。課題1鉆頭及其刃磨二、鉆頭的刃磨1．刃磨要求（1）鉆頭切削刃用鈍后，為了恢復(fù)其切削能力，必須進(jìn)行刃磨。刃磨時(shí)，只磨兩個(gè)主后面，同時(shí)應(yīng)保證后角、頂角和橫刃斜角都達(dá)到正確的角度。（2）兩主切削刃長(zhǎng)度與鉆頭軸心線組成的兩個(gè)φ角應(yīng)相等，并且兩主切削刃的長(zhǎng)度也應(yīng)相等。刃磨不正確將導(dǎo)致鉆出的孔擴(kuò)大或歪斜。

（3）兩個(gè)主后面應(yīng)刃磨光滑。（4）刃磨砂輪一般采用粒度為46～80號(hào)，硬度為中軟級(jí)（K～L）為宜。砂輪旋轉(zhuǎn)必須平穩(wěn)，對(duì)跳動(dòng)量大的砂輪必須進(jìn)行修整。課題1鉆頭及其刃磨2.標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的刃磨及檢驗(yàn)方法（1）鉆頭握法右手握住鉆頭前部，左手握住柄部。（2）鉆頭與砂輪外緣的相對(duì)位置鉆頭軸線與砂輪圓柱母線在水平面內(nèi)的夾角等于鉆頭頂角2φ的一半，被刃磨部分的主切削刃處于水平位置。（3）刃磨動(dòng)作將主切削刃在略高于砂輪水平中心平面處先接觸砂輪。右手緩慢地繞鉆頭軸線由下向上轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)適當(dāng)施加刃磨壓力，使整個(gè)后面都磨到。左手配合右手作緩慢的同步下壓運(yùn)動(dòng)，這樣便于磨出后角。下壓的速度及幅度隨所需后角大小而變。為保證鉆頭近中心處磨出較大后角，還應(yīng)作適當(dāng)?shù)挠乙七\(yùn)動(dòng)。刃磨時(shí)兩手動(dòng)作配合要協(xié)調(diào)、自然。按此方法不斷反復(fù)，兩個(gè)主后面經(jīng)常輪換，直至達(dá)到刃磨要求。課題1鉆頭及其刃磨（4）鉆頭冷卻鉆頭刃磨壓力不宜過(guò)大，并要經(jīng)常蘸水冷卻，防止鉆頭因過(guò)熱退火而降低硬度。（5）鉆頭刃磨質(zhì)量檢驗(yàn)鉆頭的幾何角度及兩主切削刃的對(duì)稱要求等，。但在刃磨過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常采用目測(cè)的方法檢驗(yàn)，檢驗(yàn)時(shí)，把鉆頭切削部分向上豎立，兩眼平視，由于兩主切削刃一前一后會(huì)使觀察者產(chǎn)生視覺(jué)差，往往感到左刃（前刃）高而右刃（后刃）低，因此要旋轉(zhuǎn)180°后反復(fù)看幾次，若結(jié)果一樣，說(shuō)明已對(duì)稱。鉆頭外緣處后角是否符合要求，可通過(guò)對(duì)外緣處靠近刃口部分的主后面傾斜情況目測(cè)來(lái)判斷。近中心處后角的要求，可通過(guò)控制橫刃斜角的合理值來(lái)保證。課題1鉆頭及其刃磨三、注意事項(xiàng)1．鉆頭用鈍后必須及時(shí)修磨鋒利。

2．鉆頭的刃磨技能是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，必須不斷練習(xí)，做到刃磨姿勢(shì)、動(dòng)作及鉆頭幾何形狀和角度正確。3．鉆頭刃磨時(shí)施加壓力不宜過(guò)大，用力要均勻，并且要經(jīng)常蘸水冷卻。課題2立鉆鉆孔第七單元鉆孔、攻螺紋與套螺紋課題2立鉆鉆孔一、立鉆立鉆，一般用來(lái)鉆中型工件上的孔，其最大鉆孔直徑有25、35、40及50mm幾種。這種鉆床可以自動(dòng)進(jìn)給，功率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都允許采用較高的切削量，并可獲得較高的效率和加工精度。另外，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量有較大的變動(dòng)范圍，可加工不同材料和進(jìn)行鉆、擴(kuò)、锪、鉸孔和攻絲等工作。右圖所示是目前應(yīng)用較廣泛的立鉆。床身固定在底座上，變速箱固定在床身上，進(jìn)給箱固定在床身的導(dǎo)軌上，可沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)。床身內(nèi)掛有平衡用的鏈條及重塊，繞過(guò)滑輪與主軸套筒相接，以平衡主軸的質(zhì)量，使操作輕便、靈活。工作臺(tái)裝在床身下方，可沿導(dǎo)軌作上下移動(dòng)，以適應(yīng)鉆削不同高度的工件。立鉆一般都有冷卻裝置，由冷卻泵供應(yīng)加工時(shí)所需要的切削液。切削液貯存于底部空腔內(nèi)，冷卻泵直接裝在底座上。課題2立鉆鉆孔二、立鉆鉆孔工件課題2立鉆鉆孔三、鉆孔的步驟與方法1．工件劃線

首先按圖樣給出的尺寸要求，劃出孔位的十字中心線，并在中心打上樣沖眼，要求位置準(zhǔn)確，再按孔的直徑劃出圓周線。2．工件的裝夾用平口鉗裝夾工件，鉆直徑小于12mm的孔時(shí)，平口鉗本身不必固定；鉆直徑大于12mm孔時(shí)必須將平口鉗固定在鉆床工作臺(tái)上。課題2

立鉆鉆孔3．鉆頭的裝卸（2）錐柄鉆頭的裝卸

連接前必須將鉆頭錐柄及鉆床主軸錐孔擦干凈，且使矩形舌部的長(zhǎng)向與主軸上的腰孔中心方向一致，利用加速?zèng)_力一次裝接。拆卸鉆頭時(shí)，將扁楔鉄敲入過(guò)渡錐套或鉆床主軸的腰形孔內(nèi)，利用扁楔鉄的向下分力，使鉆頭與過(guò)渡套或主軸分離。（1）直柄鉆頭的裝卸直柄鉆頭用鉆頭夾夾持。先將鉆頭柄部塞入鉆頭夾的三個(gè)長(zhǎng)爪內(nèi)，其夾持長(zhǎng)度不能小于15mm，然后用鉆頭夾鑰匙轉(zhuǎn)外套，使鉆頭夾的三個(gè)長(zhǎng)爪夾緊或放松動(dòng)作。課題2

立鉆鉆孔4．鉆床主軸轉(zhuǎn)速的選擇加工鋼件時(shí)，鉆床允許的切削速度為16~24m／min。5．鉆削操作（1）起鉆起鉆時(shí)，先使鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔中心并鉆出一個(gè)淺坑，觀察孔位是否正確，若有偏移要不斷找正，使起鉆淺坑與劃線圓同軸。找正方法：如偏位較小，可在起鉆的同時(shí)用力將工件向偏位的反方向推移，達(dá)到逐步找正；若偏位較大，可在偏移位置的相反方向上打幾個(gè)樣沖眼或用油槽鏨鏨出幾條槽，以減小此處的鉆削阻力，便于鉆削時(shí)自動(dòng)找正孔位。無(wú)論采用何種找正方法，都必須在錐坑外圓小于鉆頭直徑之前完成，否則難以保證鉆孔的位置精度。課題2

立鉆鉆孔（2）進(jìn)給當(dāng)起鉆達(dá)到孔的位置要求后，即可夾緊工件，開(kāi)始進(jìn)給，手動(dòng)進(jìn)給時(shí)，進(jìn)給用力不應(yīng)過(guò)大，鉆削過(guò)程中用力要均勻，防止因用力過(guò)大鉆頭彎曲而導(dǎo)致孔軸線歪斜或折斷鉆頭。孔要鉆透時(shí)，要減小進(jìn)給量，以防軸向阻力突然減小，而使進(jìn)給量自動(dòng)增大折斷鉆頭。（3）鉆孔時(shí)的冷卻潤(rùn)滑鉆鋼件時(shí)，可選用3%~5%的乳化液作為切削液。課題2

立鉆鉆孔四、注意事項(xiàng)1．操縱鉆床時(shí)嚴(yán)禁戴手套，袖口必須扎緊。女學(xué)生必須戴工作帽，長(zhǎng)發(fā)不得外露。2.工件必須夾緊，特別是在小工件上鉆孔時(shí)，裝夾必須牢固，孔要鉆透時(shí)，要盡量減小進(jìn)給力。3.開(kāi)動(dòng)鉆床前，應(yīng)檢查是否有鉆頭夾鑰匙或楔鐵插在鉆軸上。4.鉆孔時(shí)，嚴(yán)禁用手或用嘴吹來(lái)清除切屑，必須用毛刷等工具清除。5．操作者的頭部不準(zhǔn)與旋轉(zhuǎn)的主軸靠得太近，停車時(shí)應(yīng)讓主軸自然停止，不可用手去剎住，也不可用反轉(zhuǎn)制動(dòng)。6.嚴(yán)禁在開(kāi)車狀態(tài)下裝卸鉆頭、檢驗(yàn)工件和變換主軸轉(zhuǎn)速，以上工作必須在停車狀態(tài)下進(jìn)行。7．清潔鉆床或加注潤(rùn)滑油時(shí)，必須把電源開(kāi)關(guān)關(guān)閉。課題3攻螺紋與套螺紋第七單元鉆孔、攻螺紋與套螺紋課題3攻螺紋與套螺紋一、攻螺紋用絲錐（螺絲攻）在孔壁上切削出內(nèi)螺紋稱為攻螺紋。1.攻螺紋工具（1）絲錐構(gòu)造絲錐是由合金工具鋼或高速鋼制成，并經(jīng)熱處理淬硬。絲錐由工作部分和柄部?jī)刹糠纸M成。1）工作部分絲錐的工作部分又分為切削部分與校準(zhǔn)部分。①切削部分。絲錐的切削部分在前端，呈圓錐形，有鋒利的切削刃，起主要切削作用。標(biāo)準(zhǔn)絲錐刀刃的前角γ為8°～10°，后角α為6°～12°。②校準(zhǔn)部分。該部分的螺紋牙形完整，用以修光和校準(zhǔn)已切出的螺紋，并且還是絲錐的備磨部分，其后角α為0°。2）柄部絲錐的柄部一般為方榫，用來(lái)傳遞扭矩。課題3攻螺紋與套螺紋

（2）絲錐的種類絲錐有手用絲錐和機(jī)用絲錐兩種，每種又分粗牙和細(xì)牙兩類，以滿足加工不同的內(nèi)螺紋。冷作工主要使用手用絲錐。

1）手用絲錐為了減輕攻螺紋時(shí)切削力和提高絲錐的耐用度，一般將整個(gè)的攻螺紋工作分配給幾支絲錐來(lái)?yè)?dān)任。通常M6～M24的絲錐每套兩支，M6以下和M24以上的絲錐每套三支。其原因是絲錐細(xì)易折斷，絲錐粗切削量大，須逐步切削，所以分三支一套。細(xì)牙絲錐不論粗細(xì)，均為兩支一套。兩支一套的絲錐（見(jiàn)圖5—68），頭錐斜角為17°，切削部分不完整牙約占6個(gè)，可完成切削總工作量的75％；二錐斜角為20°，不完整牙約占2個(gè)，完成切削總工作量的25％。三支一套的絲錐（見(jiàn)圖5—69），頭錐斜角為4°，切削部分不完整牙有5～7個(gè)：二錐斜角為10°，不完整牙有3~4個(gè)；三錐斜角為20°左右，不完整牙有1～2個(gè)。三支絲錐的切削分配量為60％、30％、10％。這樣分配絲錐磨損均勻，延長(zhǎng)了使用壽命，攻螺紋時(shí)也較省力。課題3攻螺紋與套螺紋

2）機(jī)用絲錐機(jī)用絲錐是指安裝在機(jī)床上，以機(jī)械動(dòng)力來(lái)攻螺紋，一般為兩支一套，也有單支的。切削部分的后角一般為10°～12°，并且校準(zhǔn)部分也有很小的后角，絲錐的螺紋是磨過(guò)的。攻通孔螺紋時(shí)，一般都是用切削部分長(zhǎng)的頭錐一次攻出。攻盲孔螺紋時(shí)，必須用二錐再攻一次，以增加螺紋有效部分的長(zhǎng)度。

（3）絞杠絲錐絞杠是用來(lái)夾持絲錐的工具，有普通絞杠和丁字絞杠兩類，各類絞杠又可分為固定式和活動(dòng)式兩種。課題3攻螺紋與套螺紋2.攻螺紋工件圖課題3攻螺紋與套螺紋3．準(zhǔn)備工作（1）按圖樣要求準(zhǔn)備好攻螺紋時(shí)所用絲錐、絞杠、直角尺、切削液等。（2）攻螺紋前確定底孔的直徑。攻螺紋時(shí)，絲錐除了起切削作用外，還對(duì)金屬材料產(chǎn)生擠壓，使材料擴(kuò)張，材料的塑性越好，擴(kuò)張量越大。如果螺紋底孔直徑與螺紋小徑一致，材料擴(kuò)張時(shí)就會(huì)卡住絲錐，絲錐容易折斷。如果底孔直徑過(guò)大，就會(huì)使攻出的螺紋牙型高度不夠而形成廢品。所以底孔直徑的大小，要根據(jù)金屬材料塑性大小來(lái)考慮。在鉆螺紋底孔時(shí)，可通過(guò)查表或用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算來(lái)確定底孔直徑。對(duì)于鋼和塑性較大的材料：D=d-P對(duì)于鑄鐵或脆性材料：

D=d-（1.05～1.l）P式中∶D——底孔直徑（mm）；

d——螺紋外徑（mm）；

P——螺距（mm）。算出底孔直徑后，可從麻花鉆標(biāo)準(zhǔn)系列中選取鉆頭。課題3攻螺紋與套螺紋4.攻螺紋的步驟與方法攻螺紋的基本步驟如下圖所示。課題3攻螺紋與套螺紋（1）選用相應(yīng)的鉆頭鉆底孔，并對(duì)孔口倒角。（2）工件的裝夾位置必須正確，應(yīng)使螺孔中心線置于水平或垂直位置，使絲錐中心線與底孔中心線重合，然后對(duì)絲錐稍加壓力，并順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)絞杠。當(dāng)切入1～2圈時(shí)，從間隔90°兩個(gè)方向用肉眼觀察，或用直角尺觀察校正絲錐的位置。為了便于正確切削，可在絲錐上旋入光制螺母，或?qū)⒔z錐插入導(dǎo)向套內(nèi)進(jìn)行切削。課題3攻螺紋與套螺紋

（3）攻螺紋時(shí)，當(dāng)絲錐的切削刃切入工件后就不必再施加壓力，兩手用均衡平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行攻螺紋。每當(dāng)旋轉(zhuǎn)1／2～1圈時(shí)，應(yīng)反轉(zhuǎn)1／2圈，使切屑碎斷后排除，尤其是攻韌性材料、深孔及盲孔時(shí)，更應(yīng)注意，以免切屑堵塞容屑槽，損壞絲錐。（4）攻螺紋時(shí)，必須以頭推、二錐、三錐順序攻削。頭錐攻完后，用二、三錐時(shí)，先用手將絲錐旋入后，再用絞杠攻，以防未對(duì)準(zhǔn)原螺紋而造成亂扣。（5）攻螺紋時(shí)要經(jīng)常潤(rùn)滑，以減小切削阻力，提高螺紋的表面質(zhì)量。切削液的選擇與鉆孔時(shí)相同。課題3攻螺紋與套螺紋5.注意事項(xiàng)（1）攻螺紋前底孔直徑的確定要準(zhǔn)確，用經(jīng)驗(yàn)公式得出的底孔直徑數(shù)值一般保留一位小數(shù)。（2）各底孔起鉆時(shí)要不斷找正，使起鉆淺坑與劃線圓同心。（3）起攻螺紋時(shí)，要不斷檢查并保證絲錐軸線與工件平面垂直，并加注切削液。（4）攻螺紋時(shí)兩手要均勻用力，并經(jīng)常反轉(zhuǎn)絲錐，便于排屑。課題3攻螺紋與套螺紋二、套螺紋用板牙在圓桿、管子外徑上切削出外螺紋稱為套螺紋。套螺紋常用的工具有圓板牙和圓板牙架。（1）圓板牙圓板牙是加工外螺紋的刀具，是由碳素工具鋼或高速鋼制成，并經(jīng)熱處理淬硬，由切削部分、定徑部分和排屑孔組成。圓板牙的兩端有40°～50°的錐角，形成切削部分（可以兩個(gè)方向切削），其前角γ0一般為15°～25°，后角α0為7°～9°。定徑部分具有修光作用，故它的前角比切削部分要小，一般為4°～6°，而后角為0°。圓板牙圓周上有一條深槽和幾個(gè)對(duì)稱的錐坑，用以定位和緊固板牙。圓板牙除了普通套螺紋用的一種外，還有管螺紋板牙。管螺紋板牙又分為圓柱管螺紋板牙、圓錐管螺紋板牙和活動(dòng)管螺紋板牙。圓柱管螺紋板牙與普通圓板牙構(gòu)造相仿，而圓錐管螺紋板牙是單面制成切削錐，只能單面使用?；顒?dòng)管螺紋板牙四塊為一組，鑲嵌在可調(diào)管螺紋板牙架內(nèi)，使用時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)板牙位置，可套出所需直徑