淺談普通絲錐攻螺紋的方法改進(jìn)

王士斌

【摘?要】用絲錐加工工件的內(nèi)螺紋稱為攻螺紋。螺紋是機(jī)械零件中常用的一種配合形式，加工螺紋的方法很多，其中利用普通絲錐攻螺紋是應(yīng)用最廣泛的內(nèi)螺紋加工方法。特別對(duì)于小尺寸的內(nèi)螺紋，絲錐攻螺紋是常用的加工方法。現(xiàn)就普通絲錐攻螺紋的技巧及問(wèn)題作一淺析，供同行參考。

【關(guān)鍵詞】絲錐;攻螺紋;方法;技巧;改進(jìn)

1 絲錐

要掌握好普通絲錐攻螺紋的技巧，我們首先應(yīng)對(duì)絲錐有清晰的了解。絲錐一般選用合金工具鋼9SiGr制成，并經(jīng)熱處理制成，分手用絲錐和機(jī)用絲錐兩類(lèi)。按其攻制螺紋不同，又可分為普通螺紋絲錐、英制螺紋絲錐、圓柱管螺紋絲錐、圓錐管螺紋絲錐、板牙絲錐等。按切削方法不同還有拉削絲錐和無(wú)槽擠壓絲錐。分手用絲錐和機(jī)用絲錐兩者結(jié)構(gòu)相同，均由工作部分和柄部組成。

2 普通絲錐攻螺紋的方法

1）螺紋底孔直徑的確定。攻螺紋是，螺紋底孔直徑應(yīng)稍大于螺紋小徑，否則攻螺紋時(shí)因擠壓作用，使螺紋牙頂與絲錐牙底之間沒(méi)有足夠的容屑空間，造成絲錐卡死，嚴(yán)重時(shí)甚至折斷絲錐。但是底孔直徑也不宜過(guò)大，否則會(huì)使螺紋牙型高度不夠，降低強(qiáng)度。

對(duì)于鋼件或塑性較大的材料，底孔直徑的計(jì)算公式為：D底=D-P

對(duì)于鑄鐵件或脆性較大材料，底孔直徑的計(jì)算公式為：D底=D-（1.05～1.1）P

以上兩式中：D底——螺紋底孔直徑，mm;D——螺紋大徑，mm;P——螺距，mm。

2）螺紋底孔深度的確定。攻不通孔螺紋時(shí)，端部通常不能切出完整的牙型，這是由于絲錐切削部分有錐角。為了能攻出不通孔端部的完整牙型，通常要求鉆孔深度要大于螺紋的有效深度。計(jì)算螺紋底孔深度的公式是：H底=h有效+0.7D 式中：H底——底孔深度，mm;h有效——螺紋有效長(zhǎng)度，mm;D ——螺紋大徑，mm。

3 普通絲錐攻螺紋的方法及技巧

3.1 用普通絲錐手動(dòng)攻螺紋的方法及技巧

1）攻螺紋前應(yīng)先用劃線工具劃線并打好底孔，底孔孔口須倒角，倒角直徑應(yīng)略大于螺紋直徑，這樣可使絲錐開(kāi)始切削時(shí)容易切入，同時(shí)可防止孔口別擠壓出凸邊。

2）工件夾持。用臺(tái)虎鉗將工件夾緊并裝正，一般情況下，應(yīng)將需要攻螺紋的一面水平放置，如工件形狀不允許時(shí)可考慮將螺紋面置于垂直方向。工件夾正有利于攻絲時(shí)均衡用力和控制攻絲速度及保證攻絲質(zhì)量。

3）起攻。起攻時(shí)，絲錐要放正。左右手要相互配合，用一手按住鉸杠中部并沿絲錐軸線施壓用力，另一手配合作順序旋進(jìn)。當(dāng)絲錐攻入1～2圈后，要及時(shí)從前后、左右兩個(gè)方向用角尺進(jìn)行檢查，保證絲錐和螺紋基面垂直。通常，絲錐攻入3～4圈后便可確定其方向，此時(shí)，不再施加軸向壓力，只需兩手握住鉸杠兩端均勻施力，將絲錐順向旋進(jìn)，在旋進(jìn)過(guò)程中，要努力使絲錐中心線與孔中心線重合。絲錐切削部分全部進(jìn)入工件時(shí)，要經(jīng)常倒轉(zhuǎn)1/4～1/2，使切屑及時(shí)排除，避免因切屑阻塞而造成絲錐卡住。

4）攻絲時(shí)，必須以頭攻、二攻、三攻順序進(jìn)行，直至攻削至標(biāo)準(zhǔn)尺寸為止。對(duì)于較硬材料，則應(yīng)輪換各絲錐交替攻牙，以減小切屑部分負(fù)荷，防止絲錐折斷。

3.2 普通絲錐攻螺紋中常出現(xiàn)的問(wèn)題

問(wèn)題一：螺紋表面質(zhì)量差，粗糙度值太大。

原因分析：攻絲質(zhì)量低產(chǎn)生的原因很多，影響較大的主要是包括工件材料硬度低，攻絲時(shí)排屑困難;絲錐刃磨的參數(shù)選擇不合理，造成絲錐刃磨質(zhì)量低，攻絲質(zhì)量差;攻絲時(shí)切削速度太高，切屑液選擇不合理;絲錐長(zhǎng)時(shí)間使用，磨損嚴(yán)重。

解決辦法：為了提高螺紋表面質(zhì)量，我們?cè)诠ソz前應(yīng)采取一定的防范措施。對(duì)于材料硬度較低的工件，攻絲前應(yīng)對(duì)其進(jìn)去熱處理，通過(guò)熱處理工藝適當(dāng)提高其硬度;刃磨絲錐時(shí)，可適當(dāng)加大絲錐前角，減小切削錐角，提高絲錐的刃磨質(zhì)量，保證絲錐前刀面有較低的表面粗糙度值;攻絲時(shí)，根據(jù)工件材料特性，合理選擇切削速度，使用潤(rùn)滑性好的切屑液;絲錐長(zhǎng)時(shí)間使用后，磨損嚴(yán)重的應(yīng)及時(shí)更換，使用新的絲錐進(jìn)行攻絲。

問(wèn)題二：螺紋中徑過(guò)大或過(guò)小

原因分析：引起螺紋中徑太大或太小的第一個(gè)原因通常是絲錐的精度等級(jí)選擇不合適，其次刃磨參數(shù)選擇不合適也會(huì)造成螺紋中徑不相符合，最后，切削線速度太高或太低，絲錐與工件同軸度差等都是造成螺紋中徑過(guò)大或過(guò)小的常見(jiàn)因素。

解決辦法：攻絲時(shí)前應(yīng)根據(jù)圖樣要求，認(rèn)真分析攻絲工藝，根據(jù)工藝選擇合適的絲錐精度等級(jí)，合理選擇絲錐刃磨參數(shù)及切削速度，攻螺紋時(shí)應(yīng)校正絲錐和螺紋底孔的同軸度，切削時(shí)應(yīng)及時(shí)清除刃磨絲錐時(shí)產(chǎn)生的毛刺。

問(wèn)題三：絲錐磨損太快、崩齒甚至折斷

原因分析：攻絲時(shí)切削速度太高，絲錐使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易使絲錐磨損嚴(yán)重;絲錐淬火硬度太高，每齒切削厚度太大則容易引起絲錐崩齒;而排屑不好、絲錐與螺紋底孔不同軸、被加工材料質(zhì)的不均、切削速度太高太快則是造成絲錐折斷的主要原因。

解決辦法：應(yīng)用絲錐攻絲時(shí)，因合理選擇切削速度，并對(duì)絲錐進(jìn)行熱處理，降低其硬度，對(duì)磨損嚴(yán)重的絲錐應(yīng)及時(shí)更換，同時(shí)要保證絲錐和螺紋底孔的同軸度。

問(wèn)題四：螺紋歪斜。

原因分析：加工過(guò)程中沒(méi)有控制好方向。絲錐和螺紋底孔不同軸。

解決辦法：故我創(chuàng)新了一種加工操作方法。解決了普通絲錐攻螺紋中常出現(xiàn)的問(wèn)題。傳統(tǒng)手工加工螺紋方法是采用頭錐和二錐進(jìn)行加工。在進(jìn)行頭錐加工時(shí)容易產(chǎn)生各種質(zhì)量問(wèn)題。因?yàn)榕c頭錐的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有關(guān)。頭錐它的頭部是圓錐形狀。在進(jìn)行加工時(shí)與圓柱孔配合必然產(chǎn)生歪斜。在加工過(guò)程中要及時(shí)進(jìn)行修正與孔的同軸度。費(fèi)時(shí)費(fèi)力又不容易控制。初學(xué)者很難掌握。易產(chǎn)生螺紋歪斜甚至折斷絲錐。我的改進(jìn)方法是在制作一根導(dǎo)向絲錐作為頭錐。利用舊絲錐進(jìn)行改造。將它的前半部分加工成圓柱形，直徑為螺紋底孔直徑。在后半部的切削部分進(jìn)行絲錐的正常角度刃磨。刃磨角度與正常的二錐角度一樣。在進(jìn)行加工螺紋時(shí)先用此改造的絲錐進(jìn)行攻制兩三扣即可。退出定位絲錐后在使用正常攻螺紋使用的頭錐進(jìn)行攻螺紋。之后加工方法與普通加工方法相同。

問(wèn)題五：爛牙。（亂扣）原因分析：底孔直徑太小。絲錐左右搖擺。強(qiáng)行糾正。切屑堵塞。沒(méi)有選用合適的切屑液。解決辦法：把底孔擴(kuò)大后再攻螺紋。及時(shí)糾正歪斜。選用合適的切屑液。

3.3 如何從螺孔中取出折斷絲錐

攻絲過(guò)程中，絲錐折斷在螺孔中的事件常有發(fā)生，尤其是在加工尺寸較小的內(nèi)螺紋時(shí)，攻絲用力不當(dāng)，絲錐使用方法不正確，絲錐極易發(fā)生斷裂，卡在螺紋孔中。如何順利取出螺孔中的折斷絲錐呢？目前較常用的方法有以下幾種：

1）折斷絲錐露出螺紋孔時(shí)，通常可用鉗子擰出或用鏨子剔出，外露部分較短時(shí)，則可在外露斷錐上焊接一個(gè)六角螺母，然后用扳手將其旋出。

2）當(dāng)絲錐折斷部分在孔內(nèi)時(shí)，可在帶方榫的斷絲錐上擰兩個(gè)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(dòng)方榫，把斷絲錐取出。

3）當(dāng)絲錐折斷并緊緊地楔在金屬內(nèi)，一般很難使絲錐的切削刃與金屬脫出，此時(shí)可用一個(gè)尖鑿子，抵在絲錐的容屑槽內(nèi)，用手錘按螺紋的正反方向反復(fù)輕輕敲打，直到絲錐松動(dòng)。

4）退火鉆孔處理法。先用乙炔火焰或噴燈使絲錐退火，然后用直徑比螺紋底孔直徑小的鉆頭對(duì)準(zhǔn)螺紋孔中心打孔，鉆好孔后再打入一個(gè)扁形或方形沖頭，然后用扳手慢慢旋出絲錐。

5）腐蝕法。絲錐通常用合金工具鋼制造而成，其抗硝酸腐蝕能力較弱，當(dāng)攻削不銹鋼材料時(shí)，由于不銹鋼能抗硝酸腐蝕，所以可將帶折斷絲錐的工件放入硝酸溶液中進(jìn)行腐蝕，待絲錐腐蝕到一定程度時(shí)可順利取出斷絲錐。

4 結(jié)束語(yǔ)

一名合格的鉗工必須熟練掌握和應(yīng)用其加工技巧，并能正確處理加工中遇到的各種問(wèn)題從而加工出高質(zhì)量的螺紋。要在加工中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而解決問(wèn)題。利用我們的智慧去進(jìn)行創(chuàng)新。

（作者單位：遼寧慶陽(yáng)特種化工有限公司）