內螺紋加工中絲錐折斷的成因及對策分析

張圣鋒

【摘 要】小批量較且孔徑較小的螺孔或是配作螺孔常用手工攻絲的方法加工，由于加工者的操作錯誤常導致加工螺孔的絲錐折斷，本文簡明分析內螺紋加工中絲錐折斷的成因及解決方法，以期能起到拋磚引玉的作用。

【關鍵詞】螺紋加工；絲錐折斷；措施

【中圖分類號】TQ513 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）03-0023-01

螺紋在實際工作中主要起連接和傳遞運動及動力的作用，因而應用廣泛。，本文主要介紹鉗工加工螺孔時絲錐折斷的原因及如何取出折斷在螺孔中絲錐的方法。

一、絲錐折斷原因分析

1.加工盲孔螺紋時，當絲錐即將接觸孔底的瞬間，而操作者并未意識到，仍按未到孔底的攻絲速度送進，則絲錐必然折斷。

2.加工盲孔螺紋時，如果有部分切屑未能及時排出而填堵在孔的底部，操作者若強行繼續攻絲，絲錐也必然折斷。

3.絲錐自身的質量有問題，如絲錐牙齒爆裂或磨損過多而強行攻螺紋，也會導致攻絲過程中絲錐折斷。

4.在攻絲過程中，由于操作者雙手用力不均衡用力過猛，致使力的方向改變而折斷絲錐。這種情況多發生在直徑較小的螺紋加工中。

5.底孔孔徑太小與絲錐不匹配。例如，加工M5×0.5螺紋時，本應該用必4.5mm鉆頭鉆底孔，如果誤用了適用于M5的4.2mm鉆頭來加工，由于孔徑變小，與絲錐不匹配，扭矩必然增大。此時如操作者仍未發現用錯鉆頭而繼續強行攻絲，則絲錐折斷現象就必然出現。

6.工件材料過硬或夾有硬點時，操作者沒有經常反轉使切屑斷碎，及時排屑而強行攻鉆，也是導致絲錐折斷的主要因素之一。

7.攻絲開始時，絲錐起步定位不正確，即絲錐的軸線與底孔的中心線不同心，在攻絲過程中扭矩過大，這是絲錐折斷的主要原因，由此而造成的絲錐折斷現象比前述諸因素造成的絲錐折斷總和還要多。出現這種絲錐與底孔不同心的現象，看起來是操作者的技能問題，但實際上是由于絲錐結構上存在不足所致。目前所用的手動絲錐前端均為錐形，其初始工作面與底孔呈點狀接觸，絲錐與底孔的同心度全憑操作者的技能和經驗來保持，既要使絲錐保持左右垂直于底孔端面，又要保持前后垂直于底孔端面，還要在用力下壓絲錐的同時雙手均衡用力扭動絲錐。如此多項內容必須相互兼顧同時進行，技術水平欠佳的操作者是很難完成此項工作的。即使是技術水平較好的高級技工，在手動攻絲作業時也不是每次都能掌握得很準確。

二、取出折斷在螺孔中絲錐的方法

當絲錐折斷在螺孔中后，應根據具體情況進行分析，然后采用合適方法取出斷絲錐。

1.斷絲錐截面高于螺孔。

當斷絲錐截面高于螺孔孔口或稍低于孔口時，可用鉗子擰出，也可用尖鏨或中心沖對準絲錐容屑槽前面，與攻螺紋相反方向輕輕敲擊。在敲擊前必須將容屑槽內的切屑清除，在輕輕敲擊時力的方向一定要在水平切線方向。并經常改變敲擊位置，防止絲錐偏斜，使斷絲錐逐漸順利退出，如圖1所示。在敲擊時要小心，避免因孔口損壞，使斷絲錐難以退出。

2.斷絲錐截面低于螺孔。

當斷絲錐的截面埋在螺孔中較深時，須用如圖2所示的專用工具，這種工具通常要鉗工自制，取與螺孔孔徑相同或略小的圓鋼一段，材料可用45鋼，一端銼方，另一端鉆直徑比絲錐根部直徑稍大的孔，用細齒鋸條鋸開三條基本相等的槽，然后用整形銼修整，使此工具能嵌入絲錐槽內，再將它加熱后在油中淬火。取斷絲錐前也應把絲錐槽內切屑除清，加入潤滑油，把工具插入斷絲錐內，上面用鉸杠固定，繞攻螺紋方向相反的一面輕輕轉動，若感到緊時，仍需與攻螺紋一樣，倒轉一些再順轉，順轉一些再倒轉，用力要恰當，以免將工具折斷。

圖1 取出斷絲錐方法之一 圖2 取出斷絲錐方法之二

3.斷絲錐與螺孔結合牢固。

當斷絲錐與螺孔楔合十分牢固，用上述方法不能取出時，可用以下幾種方法：

（1）當折斷絲錐的斷面與孔口平面等高甚或高于孔口平面時，可在折斷的絲錐上焊上便于用力的附屬結構，如便于施力的彎曲桿或是螺母，也可在斷絲錐上小心地堆焊出一定厚度的金屬，并使其露出表面，再用銼刀銼出兩個平行面，然后用扳手旋出。

（2）當折斷的絲錐的斷面低于孔口平面、但相差不多時，可在帶方榫的折斷絲錐段上擰上相應的兩個螺母，再用尺寸適當的鋼絲插入折斷絲錐和螺母的容屑槽中，然后用絞杠順著反轉的方向慢慢地扳動方榫，就可以把折斷的絲錐從螺紋孔帶出來。這種方法適用于折斷留在孔中部分較短的情況。

（3）當折斷的絲錐的斷面低于孔口平面，雖然相差不多但不能采用雙螺母法取出折斷部分時，可采用沖擊振動的方法。就是找一把樣沖或較鈍的尖鏨，把它抵在容屑槽斷面的靠外緣處，順著反轉的方向，用手錘輕輕敲擊，通過反復沖擊、振動，使卡死的絲錐逐漸松動，從而把折斷絲錐取出。這種方法適用于折斷部分較短，在孔中但卡得很死的情況。但使用時要有耐性，一定要輕輕敲擊，如用力過大，絲錐就崩碎了。

（4）用電脈沖加工機床，將斷絲錐電蝕掉，這種方法效率低，并且螺孔容易損傷，加工后，必須用絲錐回攻。這是目前航空工業中采用的方法。

（5）上述幾種方法都不能取出時，可以考慮其他特殊的方法。在工件允許退火的情況下，用乙炔火焰把殘留在孔內的折斷絲錐利用乙炔火焰對它進行加熱退火，然后通過鉆削，把折斷的絲錐清除，或不進行退火處理，直接把絲錐敲碎后再清除。但這樣往往會把已攻出的螺紋損壞，造成工件需要返修甚至報廢，目前已很少采用。

綜上所述，在攻絲的過程中絲錐折斷時，應根據實際情況選擇適當的方法，既可以快速取出殘留在孔內的折斷絲錐，又不會損壞已加工好的螺紋。需要指出的是，不管采用上述那種方法，在取出絲錐前，應先把螺孔內的切屑及絲錐的碎屑清除干凈，防止在回旋時再把絲錐卡住，同時加入適當的潤滑油，來減少磨檫阻力。