論文 攻螺紋.doc

淺談鉗工操作之攻螺紋摘要：本文從討論機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，同時以不銹鋼攻螺紋為例來詳細說明普通絲錐攻螺紋的注意事項，同時對取折斷的絲錐提出自己的方法。技術飛速發(fā)展的今天，各種先進的加工機械不斷涌現(xiàn)，鉗工雖然以手工操作為主，但仍具有廣泛的適應性和靈活性。鉗工是主要手持工具對夾緊在鉗工工作臺虎鉗上的工件進行切削加工的方法，它是機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要求組裝成機器的工藝過程。 4、維修性操作即維修，對在役機械、設備進行維修、檢查、修理的操作。在鉗工基本操作中，經(jīng)常會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。它是應用最廣泛的一種內(nèi)孔螺紋加工方法，對于小尺寸的內(nèi)螺紋，攻螺紋幾乎是唯一的加工方法。一、手動攻螺紋之注意事項在機械加工中，手動攻螺紋仍占有一定的地位，因為在實際生產(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，不適用于機攻螺紋，所以必須采用手動攻螺紋，同時小螺紋孔直徑較小，絲錐的強度較低，機攻螺紋時容易折斷，一般也常用手動攻螺紋。但是手動攻螺紋確實也存在不少問題，所以我們只有采取正確的攻螺紋方法，才能保證手動攻螺紋的加工質(zhì)量。以下就是我們所需要注意的事項：1、被加工的工件裝夾要正，一般情況下，應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，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，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)動鉸杠。當絲錐旋轉(zhuǎn)12圈后，從正面或側面觀察絲錐是否和工件的螺紋基面垂直，必要時可用直角尺進行校正，一般在攻進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，當絲錐的切削部分全部進入工件時就不再需要施加軸向力，靠螺紋自然旋進即可。3、攻螺紋時，每次旋轉(zhuǎn)鉸杠，絲錐的旋進不應太多，一般以每次旋進121轉(zhuǎn)為宜，M5以下的絲錐一次旋進不得大于12轉(zhuǎn)；手攻細牙螺紋或精度要求較高的螺紋時，每次的進給量還要適當減少；攻削鑄鐵比攻削鋼材時的速度可以適當快一些，每次旋進后，再倒轉(zhuǎn)約為旋進的12的行程；攻削較深的螺紋時，回轉(zhuǎn)的行程還要大一些，并需往復擰轉(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；同時使切削液順利地進入切削部位，起到冷卻潤滑作用。4、轉(zhuǎn)動鉸杠時，操作者的兩手用力要平衡，切忌用力過猛和左右晃動，否則容易將螺紋牙型撕裂和導致螺紋孔擴大及出現(xiàn)錐度。5、攻螺紋時，如感到很費力時，切不可強行攻螺紋，應將絲錐倒轉(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?；蚪z錐磨損，應立即停止攻螺紋，查找原因，否則絲錐有折斷的可能。6、攻削不通的螺紋時，當末錐攻完，用鉸杠帶動絲錐倒旋松動后，應用手將絲錐旋出，不宜用鉸杠旋出絲錐，尤其不能用一只手快速撥動鉸杠來旋出絲錐，因為攻完的螺紋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，從而破壞了螺紋的表面粗糙度。攻削通孔螺紋時，絲錐的校準部分盡量不要全部出頭，以免擴大或損壞最后的幾扣螺紋。7、用成組絲錐攻螺紋時，在頭錐攻完后，應先用手將而錐或三錐旋進螺紋孔內(nèi)，一直到旋不動時，才能使用鉸杠操作，防止對不準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，要經(jīng)常把絲錐退出，將切屑清除，以保證螺紋孔的有效長度。9、攻削M3以下的螺紋孔時，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行攻螺紋，這樣可避免強力攻削，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??；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底孔直徑偏小，排屑不好造成切屑堵塞；攻不通螺紋時，鉆孔的深度不夠；攻螺紋時切削速度太高過快；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；絲錐使用時間過長，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；絲錐使用時間過長而磨損嚴重。2.3 絲錐磨損過快攻螺紋時切削速度過高；絲錐刃磨參數(shù)選擇不合適；切削液選擇不當，切削液不充分；工件的材料硬度過高；絲錐刃磨時，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選擇不當；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，絲錐切削錐長度過短。2.5 螺紋中徑過小，絲錐的中徑精度等級選擇不當；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；攻螺紋時切削速度過高；絲錐使用時間過長磨損大。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；鉆底孔的深度要達到規(guī)定的標準；適當降低切削速度，按標準選??；攻螺紋時校正絲錐與底孔，保證其同軸度符合要求，并且選用浮動攻螺紋夾頭；增大絲錐前角，縮短切削錐長度；保證工件硬度符合要求，選用保險夾頭；反縣絲錐磨損應及時更換。3.2 絲錐崩齒適當減少絲錐前角；適當增加切削錐的長度；降低硬度并及時更換絲錐。3.3 絲錐磨損過快適當降低切削速度；減少絲錐前角，加長切削錐的長度；選用潤滑性好的切削液；對被加工件進行適當?shù)臒崽幚恚徽_地刃磨絲錐。3.4 螺紋中徑過大選擇合理精度等級的絲錐中徑；選擇適宜的切削液并適當降低切削速度；攻螺紋時校正絲錐和螺紋底孔的同軸度，采用浮動夾頭；適當減少前角與切削錐護方式，有效控制巷道變形，解決巷道變形引起的供風不足和不斷擴巷翻修的現(xiàn)象。后角；清除刃磨絲錐產(chǎn)生的毛刺，并適當增加切削錐長度。3.5 螺紋中徑過小選擇適宜精度等級的絲錐中徑；適當加大絲錐前角和切削錐角；更換磨損過大的絲錐；選用潤滑性好的切削液。3.6 螺紋表面粗糙度值過大適當加大絲錐前角，減少切削錐角；進行熱處理，適當提高工件硬度，保證絲錐前刀面有較低的表面粗糙度值選擇潤滑性好的切削液；適當降低切削速度；更換已磨損的絲錐。三、不銹鋼管件的內(nèi)螺紋攻絲注意事項不銹鋼管件上的內(nèi)螺紋通常采用絲錐進行攻絲加工。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。為了延長絲錐使用壽命，提高螺紋加工質(zhì)量，應注意以下要點。1 、絲錐的設計與制造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、耐熱性和潤滑性。1.3 適當加大絲錐前角。但應注意，如絲錐前角過大，在退刀時容易造成絲錐崩刃和攻出的螺紋多棱。1.4 適當加大絲錐鏟背量。但應注意，如鏟背量過大，在退刀時容易產(chǎn)生切屑塞進絲錐后角內(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 、工件底孔的預加工2.1 應本著攻絲加工量盡可能小的原則，預加工工件的底孔尺寸，尤其是美標N PT螺紋和英標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)檢測時直徑偏小，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 攻絲前的擴孔加工最好采用定制鉸刀。對于美標N PT螺紋和英標PT螺紋，應加工成錐度底孔。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。但在改制鉸刀時應注意兩個問題:磨去螺紋時一定要磨出后角;L錐刃部前角而應保持平直。3 、絲錐的合理使用3.1 加工不同類型工件時應考慮不同的切屑走向。必要時新絲錐也需要修磨，修磨原則是攻絲時盡量使切屑從容屑槽排出，防比劃傷已加工螺紋。舉例說明如下: 例1.加工接箍(SPU):接箍的攻絲加工最好使用立式攻絲機(或二頭攻絲機)。絲錐的修磨方法為:加長絲錐前導向部，使絲錐逐漸進入切削，以提高絲錐使用壽命;在絲錐的每個刃瓣上磨出刃傾角，但首次刃磨不應太長(約3 4mm)，以后可逐漸加長。判斷刃傾角刃磨質(zhì)量的標準為攻絲時切屑成喇叭狀從接箍端而排出，不會損傷已攻出的螺紋(見圖1)。當攻絲進行一段時間后，如發(fā)現(xiàn)攻出的螺紋質(zhì)量不佳，可以再加長刃傾角。 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)量以及夾具和機床工作臺的調(diào)整質(zhì)量。解決方法為使用合格的絲錐接頭和夾具，仔細調(diào)整機床。此外，在加工過程中絲錐接頭與機床的拉桿不要拉得太緊，使絲錐接頭稍微活動一點;絲錐與絲錐接頭連接時頂絲不要太緊，使絲錐能自定心。 3.3 絲錐的使用壽命與絲錐的重磨質(zhì)量有很大關系。重磨絲錐時應注意以下問題: 加工彎頭和二通的英標PT、美標N PT螺紋時，當攻絲到螺紋符合尺寸時，可能會出現(xiàn)兩個絲錐端而相碰的情況，其原因是絲錐基而較長。在這種情況下需要將絲錐端而磨短，但端而磨短后可能會對絲錐的使用性能產(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系可見，端而磨短后絲錐螺紋部不能正常導入孔內(nèi)，而是被端而壓進去孔內(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絲錐前導向部進行修磨，修磨前、后的絲錐前導向部分別如圖4、圖5所示。由于修磨后的前導向部形狀改變，仍然會影響絲錐使用性能。解決這一問題的方法是修磨時一定要保持前導向部的原有幾何形狀，最好是使用絲錐鏟削磨床進行修磨(也可在砂輪機上手工修磨)。解決絲錐基而較長的最好方法是根據(jù)被加工螺紋的特定要求定制基而較短的絲錐。攻絲一段時間后絲錐會變鈍，此時一定要及時修磨 絲錐，而修磨后的圖4 正常的絲錐前導向 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上手工修磨(砂輪厚度一般為5 6mm或更厚)，無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，修磨絲錐時易形成刃傾角，也會改變切屑流向。4 、攻絲油的選用對不銹鋼管件進行攻絲加工時，攻絲油的選用也相當重要。攻絲油必須具有良好的冷卻、潤滑和防銹功能。如攻絲油潤滑效果不好，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 、當折斷的絲錐折斷部分露出孔外時，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六角螺母，然后再用扳手輕輕地扳動六角螺母將斷絲錐退出。2、當絲錐折斷部分在孔內(nèi)時，可用帶方榫的斷絲錐上擰2個螺母，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方榫，把斷絲錐取出。3、絲錐的折斷往往是在受