鉗工實訓教學中手工攻螺紋存在的 常見問題和改進措施

唐 偉

（長沙航空職業技術學院，長沙 410014）

1 鉗工實訓教學的背景與現狀

鉗工是一門有著悠久歷史的技術工種，是一種綜合性知識應用實現的技能，是一項比較復雜、細微且工藝要求較高的工作。鉗工具有所用工具簡單、加工多樣靈活、操作方便以及適應面廣等特點，有很多工作需要由鉗工來完成。因此，鉗工在機械制造及機械維修中具有特殊的、不可取代的作用。

鉗工實訓教學中，手工攻螺紋是一項重要的操作技能，是通過鉸杠帶動絲錐在工件孔壁上切削出內螺紋的方法，如圖1所示。普通的絲錐鉸杠結構比較簡易。絲錐鉸杠夾持絲錐后，靠目測檢視鉸杠平衡，然后進行攻螺紋。在攻螺紋過程中，鉸杠容易傾斜。尤其是初學者，在無經驗的情況下，無法確定鉸杠是否水平，且無法保證左右手施力的力度一致，很容易使絲錐傾斜，導致加工的螺紋不合格。另外，在旋轉過程中，如果左右手施力的力度不一致或用力過大，有可能導致絲錐折斷[1]。

圖1 普通攻螺紋操作方法

2 手工攻螺紋存在的常見問題及防止方法

2.1 螺紋亂牙

在手工攻螺紋過程中，螺紋底孔直徑太小，絲錐不易切入，易導致孔口亂牙[2]。在絲錐攻入時，螺紋歪斜過多，強行錯正絲錐容易使螺紋亂牙。手工攻螺紋時，沒有及時斷屑強行攻削，容易破壞已切削出的螺紋。針對上述問題，有效防止螺紋亂牙的方法是根據工件材料選擇合理的底孔直徑。開始攻時，兩手用力要均衡，并多檢查絲維與工件表面的垂直性。在攻螺紋過程中，要多倒轉絲錐使切屑斷碎。

2.2 螺紋偏斜

初學者在手工攻螺紋時很容易造成螺紋偏斜，從而影響螺紋質量。導致螺紋偏斜的原因主要有絲錐與工件平面不垂直、在攻螺紋過程中兩手用力不均衡等。主要的防止方法是絲錐開始切入時保證與工件平面垂直，切入后要多檢查校正。在攻螺紋過程中，要始終保持兩手用力均衡，防止絲錐偏斜。

2.3 絲錐折斷

在攻螺紋時，如果絲錐折斷，折斷的絲錐不易被取出，可能導致零件報廢。造成絲錐斷裂的原因主要有：絲錐與工件表面不垂直，導致螺紋偏斜過大；在攻螺紋過程中沒有及時斷屑，出現卡頓時強行攻入導致絲錐折斷。防止絲錐斷裂的主要方法是檢測絲錐是否與工件表面垂直、攻入時及時斷屑以及雙手用力不能過大等[3]。

3 改進措施

針對手工攻螺紋的常見問題，初學者很難有效避免。為有效防止問題的出現以及幫助初學者更快捷地掌握手工攻螺紋的方法與技巧，通過研究改進了普通的絲錐鉸杠，使初學者在攻螺紋時能直觀準確地看到絲錐鉸杠是否水平、左右手施力是否均勻以及用力是否過大等問題。具體改進措施如圖2所示。

圖2 鉸杠改進結構示意圖

如圖2所示，在普通鉸杠上安裝水平校準裝置，能夠準確找到絲錐偏斜方向，及時調試，保證螺紋質量；在普通鉸杠上設置壓力傳感系統，能夠實時監測攻螺紋過程中左右手的旋轉扭力和上下壓力是否保持一致，為初學者更快更好地掌握攻螺紋的技巧以及動作規范提供支持。為達到上述目的，改進一種絲錐鉸杠，包括鉸杠基體。在基體的一端設有固定手柄，另一端設有可調手柄。基體上設有通孔，通孔內設有固定塊和滑塊，滑塊與可調手柄相連。基體上設有第一水平氣泡儀和第二水平氣泡儀，第一水平氣泡儀的長度方向與基體的長度方向一致，第二水平氣泡儀的長度方向與基體的長度方向垂直。固定手柄上設有第一壓力傳感器，可調手柄上設有第二壓力傳感器。基體上設有壓力顯示器，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器均通過電線與壓力顯示器連接。

以上設置將第一水平氣泡儀和第二水平氣泡儀相對垂直設置即可確定水平面。通過觀察第一水平氣泡儀和第二水平氣泡儀內氣泡的位置，及時糾正絲錐扳手的傾斜角度，可將絲錐扳手調整到水平狀態[4]。攻螺紋時，對絲錐扳手施加向下的力，可以通過觀察壓力顯示器上顯示的壓力值，實時調整左手和右手施力的大小，防止絲錐扳手傾斜和施力過大折斷絲錐扳手。

在固定手柄內開設有第一過線孔，在基體內設有第二過線孔。第二過線孔的一端與第一過線孔相通，另一端與壓力顯示器相通。可調手柄內設有第三過線孔，滑塊內設有第四過線孔，基體上設有第五過線孔。第四過線孔的一端與第三過線孔相通，另一端與第五過線孔的一端相通，第五過線孔的另一端與壓力顯示器相通。以上設置能形成連通傳感器與顯示器的電線通道，用來隱藏收納電線，使絲錐扳手外觀規整，防止電線外露而造成電線損壞，造成其性能不穩定。

所述第五過線孔的直徑大于第四過線孔的直徑。在夾持和松開絲錐的過程中，滑塊與基體存在相對運動。在滑塊移動時，第五過線孔能提供一個較大的空間供電線移動，從而保證滑塊順利滑動。所述第五過線孔為沿基體設置的長方形孔，采用截面為長方形的第五過線孔，既能使基體的結構穩定，又能為電線的移動提供足夠的空間，保證滑塊順利滑動。第二壓力傳感器與壓力顯示器之間通過螺旋電線電連接，螺旋電線穿過第三過線孔、第四過線孔和第五過線孔。由于在夾持和松開絲錐的過程中，可調手柄需要旋轉，如果使用直的電線，可調手柄在旋轉過程中會使電線扭曲，導致電線縮短，從而無法正常旋轉可調手柄，還有可能拉斷電線。使用螺旋電線不會有這種情況，亦能保證可調手柄正常旋轉。

在可調手柄的外圓周上均勻布置有4個以上的壓力傳感器。由于不同絲錐的夾持部分規格不同，如果只設置一個壓力傳感器，傳感器有可能停留在可調手柄圓周上的任意一個位置。在攻螺紋的過程中，第二壓力傳感器有可能不能完全受力，導致測量的數據不準確。此時，繞可調手柄的外圓周均勻布置4個以上的第二壓力傳感器能保證受力完整，提高測量的精度。固定手柄上位于第一壓力傳感器的外圍設有柔性的第一手柄套，可調手柄上位于第二豎向壓力傳感器的外圍設有柔性的第二手柄套。設置第一手柄套和第二手柄套不僅能防滑，還能保護傳感器，使傳感器受力更均勻，數據測量更準確[5]。

4 結語

基于鉗工實訓教學中初學者在攻螺紋中可能出現的問題，研制改進了一種鉗工教學用鉸杠，能夠直觀準確地確認鉸杠是否水平、左右手施力是否均勻等問題，為初學者更快更好地掌握手工攻螺紋的技巧和動作規范提供了支持。