斷螺栓提取工藝探討

杜永進， 李臣偉

（南車青島四方機車車輛股份有限公司 轉向架分廠，山東 青島266111）

0 引言

一般提取斷螺栓方法有：銼平行面法、雙螺母法、鉆孔退卸法、反向敲擊法、焊接法、斷螺栓取出器法、電火花法，這七種方法各存在一定的局限性。經過多年的取斷螺栓經驗和不斷探索，掌握了一種有效提取斷螺栓的方法-鉆孔打磨法，該方法僅對斷螺栓部分進行打磨處理，斷螺栓和內螺紋之間不存在相對運動，避免強行退卸已粘連的螺紋而加劇對內螺紋牙型的損傷并導致內螺紋中徑變大的不良后果，最終不僅不改變內螺紋的使用功能，又能滿足產品組裝質量。

1 操作方法

具體操作方法包括4個步驟：鉆中心孔、擴孔、打磨斷螺栓孔壁、處理殘留部分。具體工藝過程如下：

1.1 鉆中心孔

在斷螺栓中心打樣沖眼，供鉆孔時定心使用。一般情況下使用手電鉆或風鉆先鉆小孔，鉆孔時易發生中心偏移，需要將手電鉆向偏移方向傾斜，糾偏后再將鉆頭正立，直至鉆透斷螺栓。

1.2 擴孔

需要選擇比底孔直徑小的鉆頭（手電鉆允許夾持），將鉆頭刃磨對稱，增加對中效果，最好將鉆頭磨出副切削刃，鉆孔時要觀察斷螺栓中心孔壁厚情況。擴孔時極易發生中心偏移現象，如果偏離中心，將大鉆頭向偏離方向傾斜進行糾偏。如果鉆孔對中和垂直度把握不好，可以選擇較小直徑鉆頭，使斷螺栓壁厚余量較大以減小傷及內螺紋的可能性，然后再用打磨法將斷螺栓孔壁磨薄。

在條件允許情況下盡量使用鉆床磁力鉆鉆孔，但要考慮磁力座吸附面與斷螺栓孔的垂直度是否滿足要求。當無法保證鉆頭的垂直度時，也可以借助工裝保證。如圖1所示，制作簡易磁力座吸附鉆孔工裝。

1.3 打磨斷螺栓孔壁

1）選擇砂輪磨頭并裝夾好，啟動風動或電動工具后用砂輪片、磨石等修磨砂輪頭，以確保砂輪頭的圓整度，否則打磨時跳動嚴重難以控制磨削量。

圖1 磁力座吸附鉆孔

2）拿穩打磨工具，使磨頭慢慢伸入斷螺栓已鉆孔中，然后將磨頭靠近斷螺栓孔壁一邊，貼緊孔壁磨削，沿圓周方向慢慢移動磨頭，由一側向圓周、由外向內磨薄斷螺栓孔壁。磨削時應注意保證磨頭不能晃動，以免磨頭跳動。圖2為磨削圖。

圖2 磨削圖

3）根據實際操作情況，如果余量較大可以選用螺旋銼快速磨削，如果材質較硬可以使用金剛石磨具，如圖3。

圖3 圓柱形、錐形螺旋銼

4）磨削時要及時觀察孔壁狀態，盡量保證壁厚均勻，最好使用手電筒配合觀察。當磨至斷螺栓孔壁隱約出現螺旋線的痕跡時應停止磨削。磨削后示意圖如圖4。

1.4 處理殘留部分斷螺栓

用尖銳工具將斷螺栓沿螺紋方向撬起一絲頭，用尖嘴鉗或手鉗夾住絲頭，緩緩用力沿螺紋拉出斷螺栓殘留部分，如圖5所示。如果絲頭拉斷，露出兩扣絲左右可以考慮旋入絲錐，用絲錐攻掉斷螺栓殘留部分，絲錐攻不動時要旋出絲錐，取出斷絲部分，再繼續攻絲，直至全部取出斷螺栓。必要時好要繼續打磨斷螺栓剩余部分，直至全部取出斷螺栓。

2 關鍵點或主要技術參數

1）鉆頭刃磨要注意對稱良好，否則鉆孔或擴孔時中心容易偏移。

2）鉆頭最大直徑應比螺紋底孔直徑小0.5 mm以上。加工鋼件或塑性較大的材料時，d=D-P；加工鑄鐵或塑性較小的材料時，d=D-（1.05～1.1）P。式中：d為螺紋底孔用鉆頭直徑，mm；D 為螺紋大徑，mm；P為螺距，mm。

圖4 螺紋磨削示意圖

3）一般斷螺栓部分與螺紋底孔存在一定的軸向距離，鉆頭將要鉆透時要適當減少進給量。鉆孔過程還要及時退出鉆頭觀察鉆孔狀態，盡量保證鉆孔中心與斷螺栓軸線同軸，不傷及內螺紋牙型。

4）磨削斷螺栓部分時要及時觀察斷螺栓中心孔壁厚情況，保證殘余部分斷螺栓里外、圓周方向壁厚均勻，磨削時任何地方不能磨透，否則會傷及內螺紋孔牙型并使之前功盡棄。

5）熟悉需要處理的斷螺栓的螺距，選取正確規格的絲錐進行處理，避免螺紋亂扣。

圖5 斷螺栓取出狀態示意圖

3 效果介紹

使用傳統方法，螺紋一般受到不同程度的損傷，返修時需要焊接、加工、鉗工等多工序參與。例如M16螺紋損傷，需3個工序10余名員工參與，大約耗時12 h，占用加工中心兩次約4 h。采用本方法之后，僅需一人操作即可，提高效率20倍以上。使用鉆孔打磨方法已經成功處理很多生產現場出現的斷螺栓或者退卸不出的螺栓，小的有M5的螺栓，大的有M36的螺栓。經過鉆孔、打磨培訓的較高技能人員，完全可以保證斷螺栓提取后內螺紋的正常使用。

4 結語

在機械加工制造業經常會遇到螺栓斷在螺紋孔內的現象，如果提取方法不當，就會導致工件報廢，影響生產順利進行，如果是重要工件，則會造成更為重大的損失，實際生產中出現的斷螺栓，一定要理清其中的原因，不能冒然動手，使用鉆孔打磨地方法提取斷螺栓一般可以確保原內螺紋不受損傷，可最大限度地減少損失。