攻螺纹的工具、材料和注意事项

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：用丝锥在工件孔中加工出内螺纹的操作称为攻螺纹。因机用丝锥攻螺纹时切削速度较高，故常采用W18Cr4V高速钢制造。表9-5 活络式铰杠适应范围当攻制带有台阶工件侧边的螺纹孔或攻制机体内部的螺纹时，必须采用丁字铰杠。图9-100 丁字铰杠a)活络式 b)固定式2.螺纹底孔的加工攻螺纹时材料的塑性变形丝锥切削内螺纹时，会对材料产生挤压作用，从而使材料发生塑性变形，螺纹牙顶会凸起一部分。4)攻螺纹过程中，起削刃旋进后，不再加压力，

用丝锥在工件孔中加工出内螺纹的操作称为攻螺纹。

1.攻螺纹刀具

(1)丝锥

1)丝锥的构造。丝锥是加工内螺纹的工具，由碳素工具钢或高速钢经热处理淬硬制成。丝锥由切削部分、定径部分和柄部组成，如图9-96所示。

①切削部分。切削部分有锋利的切削刃，起切削作用。丝锥前端磨出锥角，切削时起引导作用。在切削部分和定径部分沿轴向有几条直槽，称为容屑槽，起排屑和注入切削液作用。丝锥切削部分前角γ＝8°～10°，后角α＝4°～6°。

②定径部分。又称为校准部分，用来确定螺孔的直径及修光螺纹，是丝锥的备磨部分，其后角α＝0。为了减少其与孔壁的摩擦及减少所攻螺纹的扩张量，定径部分的大径、中径、小径均有(0.05～0.12)/100的倒锥。

图9-96 丝锥

a)外形 b)切削部分及角度

③柄部。柄部为方榫结构，用以夹持和传递转矩。丝锥的规格标志也刻印在柄部。

2)丝锥的种类.丝锥的种类很多，钳工常用的丝锥有手用丝锥、机用丝锥和管子丝锥等。

①手用丝锥是修理钳工常用的切削内螺纹的工具，一般每两支组成一套，称为头锥和二锥，以分担切削量。手用丝锥制造时一般都不经过磨削，工作时的速度较低，通常用9SiCr、GCr9钢制造。

②机用丝锥在使用时将丝锥装夹在机床上进行加工。其形状与手用丝锥相似，不同之处是柄部除有方榫外，还割有一条环槽。因机用丝锥攻螺纹时切削速度较高，故常采用W18Cr4V高速钢制造。机用丝锥一套也是两支，但在攻通孔螺纹时，一般都用切削部分较长的头锥一次攻出，在攻不通孔螺纹时要使用二锥再攻一次，以增加螺纹的有效长度。机用丝锥切削部分的后角大，α＝10°～12°，而且定径部分也有后角，切削轻快。丝锥柄部较长，便于装夹在机床上。

图9-97 管子丝锥

a)圆柱管螺纹丝锥 b)圆锥管螺纹丝锥

③管子丝锥是攻制管螺纹的工具，有55°非密封管螺纹丝锥和55°密封管螺纹丝锥两种，如图9-97所示。55°非密封管螺纹丝锥工作部分较短，两支一套。55°密封管螺纹丝锥直径从头到尾逐渐增大，而螺纹牙型始终与丝锥轴线垂直，保证内外螺纹牙型两边保持良好的接触。圆锥螺纹丝锥两支一套，也有一支一套的。

3)成套丝锥切削量的分配。为减少丝锥在攻螺纹时的切削力，提高丝锥的寿命和所加工螺纹的质量，一般将整个切削工作量分配给几只丝锥来承担，通常M6～M24的丝锥一套有两支；M6以下及M24以上的丝锥一套有三支；细牙螺纹丝锥为一套两支。成套丝锥对每支丝锥切削用量的分配方式有两种:锥形分配和柱形分配，如图9-98所示。

①锥形分配是在一组丝锥中，每支丝锥的大径、中径、小径都相等，只是切削部分的长度和锥角不同，如图9-98a所示。头锥切削部分的长度为5～7个螺距；二锥切削部分的长度为2.5～4个螺距；三锥切削部分的长度为1.5～2个螺距。所以当攻通螺纹时，只用头锥即可一次完成螺纹的攻削。

图9-98 成套丝锥切削量的分配

a)锥形分配 b)柱形分配

②柱形分配是在一组丝锥中，每支丝锥的大径、中径、小径都不相等。头锥、二锥的大径、中径、小径都比三锥小，而头锥、二锥的中径相等，但大径不一样，头锥小、二锥大。这种丝锥切削用量分配比较合理，这样的分配，可使各支丝锥磨损均匀，因而丝锥寿命较长，攻螺纹时也比较省力。同时，最后一锥的两侧刃也参加切削，所以加工的螺纹表面粗糙度较低。柱形分配的丝锥也叫不等径丝锥。这种丝锥的制造成本比较高，且攻通孔螺纹时也要攻两次或三次，一组丝锥的顺序也不能搞错。所以，对于直径M12以上的丝锥才采用柱形分配，而直径在M12及其以下的丝锥采用锥形分配。

4)丝锥的标记。每一种丝锥都有相应的标记，熟悉标记对正确使用和选择丝锥是很重要的。一般在丝锥柄部标有下列内容:制造厂商、螺纹代号、丝锥公差带代号(H4允许不标)、材料代号(高速钢标HSS，碳素工具钢或合金工具钢可不标)及不等径丝锥粗细代号(头锥一条圆环，二锥两条圆环或顺序号Ⅰ、Ⅱ)。

(2)铰杠铰杠是手工攻螺纹时用来加持丝锥的工具。铰杠有普通铰杠(图9-99)和丁字铰杠(图9-100)两种。

图9-99 普通铰杠

a)固定式铰杠 b)活络式铰杠

普通铰杠有固定式铰杠和活络式铰杠两种。固定式铰杠的方孔尺寸和柄长符合一定的规格，使丝锥的受力不会过大，丝锥不易折断，一般用于攻M5以下的螺纹孔；活络式铰杠可调整尺寸，应用范围较广。活络式铰杠有150～600mm六种规格，其适应范围见表9-5。

表9-5 活络式铰杠适应范围

当攻制带有台阶工件侧边的螺纹孔或攻制机体内部的螺纹时，必须采用丁字铰杠。

图9-100 丁字铰杠

a)活络式 b)固定式

2.螺纹底孔的加工

(1)攻螺纹时材料的塑性变形丝锥切削内螺纹时，会对材料产生挤压作用，从而使材料发生塑性变形，螺纹牙顶会凸起一部分。弹塑性材料攻螺纹的底孔直径必须大于螺纹标准规定的螺纹小径，这样攻螺纹时挤压出的金属就能填满螺纹槽，形成完整的螺纹；脆性材料攻螺纹时，金属不会挤压出，底孔直径就可以比塑性大的材料小一些，以得到完整的螺纹。

(2)螺纹底孔直径的确定攻螺纹前底孔直径的大小要根据工件材料的塑性大小及钻孔扩张量考虑，按经验公式计算得出。

①加工钢和塑性较大的材料及扩张量中等的条件下

D_钻＝d－P

②加工铸铁和塑性较小的材料及扩张量较小的条件下

D_钻＝d－(1.05～1.1)P

式中 D_钻——攻螺纹时钻螺纹底孔用钻头直径(mm)

d——螺纹直径(大径)(mm)

P——螺距(mm)。

常用的粗、细牙普通螺纹攻螺纹前钻底孔用钻头直径也可从表9-6查得。

表9-6 普通螺纹攻螺纹前钻底孔用钻头直径(单位:mm)