《钳工工艺与技能训练》-图文课件-第7章

1、第7章 攻螺纹和套螺纹2022/7/22学习目标17.1 螺纹的基本知识27.2 攻螺纹37.3 套螺纹4目录2022/7/22学习目标了解螺纹的基本知识掌握攻螺纹掌握套螺纹2022/7/22 用丝锥加工和校准工件的内螺纹称为攻螺纹（又称攻丝）；用板牙加工和校准工件的外螺纹称为套螺纹。单件小批量生产中可采用手动攻或套螺纹，批量生产中则多采用在车床或钻床上攻或套螺纹。2022/7/227.1.1 螺纹的种类及应用1.螺纹种类7.1 螺纹的基本知识螺纹种类标准螺纹普通螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹 管螺纹 特殊螺纹非标准螺纹螺纹牙型符合标准螺纹规定，而大径和螺距不符合标准有矩形螺纹和平面螺纹以及英寸制螺纹

2、等粗牙螺纹 细牙螺纹非密封管螺纹 密封的管螺纹 2022/7/222.螺纹应用普通螺纹粗牙用于各种紧固件、连接件，应用广泛细牙用于薄壁件连接或受冲击，振动及微调机构。管螺纹55圆柱形管螺纹用于水，油，气和电线管路系统55 圆锥管螺纹用于管子，管接头，旋塞的螺纹密封及高温，高压结构60 锥形螺纹用于气体和液体管路的螺纹连接梯形螺纹用于传力或螺旋传动中锯齿形螺纹用于单向受力的连接非标准螺纹矩形螺纹用于传递运动平面螺纹用于平面运动英寸制螺纹用于进口设备维修和备件2022/7/227.1.2 螺纹的基本要素 螺纹由牙型、大径、螺距(或导程)、线数、旋向和精度等六个要素组成。 1.牙型 牙型是指通过螺纹

3、轴线的剖面内的轮廓形状。有三角形、梯形、锯齿形、圆形、矩形等牙型。2022/7/22螺纹牙型 2022/7/222.直径 螺纹的直径包括大径、中径和小径。大径是指与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径，即公称直径。中经是一个假想的圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。小径是指与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。3.线数（n） 线数是一个螺纹零件的螺旋线数目。4.螺距（P）和导程（Ph） 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距。同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为导程。对于单线螺纹来说，螺距就等于

4、导程；对于多线螺纹来说，则导程等于螺距与螺纹线数的乘积，即Ph=nP 。2022/7/22螺纹旋向 5.旋向 螺纹有左旋和右旋两种旋向，常用的为右。顺时针旋转时旋入的螺纹为右旋螺纹，逆时针旋转时旋入的螺纹为左旋螺纹。2022/7/22 6.精度 螺纹精度，按三组旋合长度规定了相应的若干种精度，用公差带代号表示。 旋合长度是指两个相互配合的螺纹，沿螺纹轴向方向相互旋合部分的长度。一般分为三组，即短旋合长度S、中等旋合长度N和长旋合长度L。2022/7/22 按照GB/T 4459.1-1995规定：标准螺纹各个要素是用螺纹标记表示的。普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的螺纹标记，由螺纹代号、公差带代

5、号和旋合长度所组成，中间用“”隔开。55非密封的管螺纹标记，由螺纹特征代号、公称直径和公差等级代号组成。55密封的管螺纹标记则由螺纹特征代号和公称直径组成。7.1.3 螺纹代号与标记2022/7/221普通螺纹（GB/T 1972003）M105g6gSM202LH6H2梯形螺纹（GB/T 5796.42005）Tr4014(P7)8eL3锯齿形螺纹（GB/T 135762008）B4077A455非密封管螺纹（GB/T 73072001）GI/AG/LH 555密封管螺纹螺纹副（GB/T 73062000）RC1/2RP1/22022/7/22各种类型螺纹代号的说明详见表7-2。表7-2各种

6、类型螺纹代号的说明螺纹类型牙型代号（螺纹特性代号）螺纹代号代号说明粗牙普通螺纹MM10粗牙普通螺纹，大径10mm，不注螺距细牙普通螺纹MM161细牙普通螺纹，大径16mm，螺距1mm锯齿形螺纹BB8010LH锯齿形螺纹，大径80mm，螺距10mm，左旋梯形螺纹r4014(P7)梯形螺纹，大径40mm，导程14mm，螺距7mm 55非密封管螺纹GG11/2A圆柱管螺纹，尺寸代号1/2，外螺纹公差等级分A级55密封管螺纹RR11/2LH圆锥外螺纹，尺寸代号1/2，左旋RcRC1/2圆锥内螺纹，尺寸代号1/2RpRP1/2圆柱内螺纹，尺寸代号1/22022/7/227.2 攻螺纹 钳工用丝锥在圆孔内

7、表面加工内螺纹的操作叫攻螺纹。 7.2.1 攻螺纹的工具 1.丝锥 丝锥是加工内螺纹的工具，有手用和机用两种。手用丝锥由合金工具钢制成，手用丝锥的切削部分长些；机用丝锥用高速钢制成，切削部分要短些。2022/7/22丝锥 2022/7/22 丝锥由工作部分和柄部分组成，工作部分包括切削部分和校准部分。切削部分磨出锥角，使切削负荷分布在几个刀齿上，这样不仅工作省力、丝锥不易崩刃或折断而且攻丝锥时的导向好，也保证了螺纹的质量。校准部分有完整的牙型，用来校准、修光已切出的螺纹，并引导丝锥沿轴向前进。丝锥的柄部有方榫，用以夹持并传递切削转矩。丝锥沿轴向开有几条容屑槽，以容纳切屑同时形成切削刃和前角。丝

8、锥的构造2022/7/22 为了减小丝锥的切削力，提高使用寿命，一般将整个切削工作量分配给几支丝锥来承担。通常M6M24的丝锥一套有两支，M6以下及M24以上的丝锥一套有三支。细牙丝锥不论大小均为两支一套。切削用量的分配形式有两种：锥形分配和柱形分配。一般对于直径小于M12的丝锥采用锥形分配，而对于直径较大的丝锥则采用柱形分配。机用丝锥一套也有两支，攻通孔螺纹时一般都用头锥一次攻出。只有攻不通孔时才用二锥（精锥）再攻一次以增加螺纹的有效长度。2022/7/22 2.铰杠 铰杠是手工攻螺纹时用的一种辅助工具，用来夹持丝锥，分普通铰杠和丁字形铰杠两类。普通铰杠又分固定铰杠和活络铰杠两种，固定铰杠的

9、方孔尺寸和柄长符合一定的规格，使丝锥受力不会过大丝锥不易折断，故操作比较合理，但规格准备要多，一般攻M5以下的螺纹，宜采用固定铰杠。活络铰杠可以调节方孔尺寸，故应用范围推广，有150600mm六种规格。铰杠长度应根据丝锥尺寸的大小选择，以控制一定的攻螺纹扭矩，其适应范围见表7-2。2022/7/22表7-2 活络铰杠的适用范围活络铰杠规格/mm150230280380580600适用丝锥范围M5M8M8M12M12M14M14M16M16M22M24以上 丁字形铰杠适用于攻制有台阶的侧边螺孔或攻制箱体内部的螺孔。2022/7/22铰杠的种类 2022/7/22 7.2.2 攻螺纹的方法 攻螺纹

10、前首先应确定螺纹底孔直径和掌握正确的操作方法。 1.底孔直径的确定 用丝锥攻螺纹时，每一个切削刃在切削金属的同时，也在挤压金属，因此会将金属挤到螺纹牙尖，这种现象对于韧性材料尤为突出。若攻螺纹前底孔直径与螺纹小径相等，被挤出的材料就会卡住丝锥甚至使丝锥折断，并且材料的塑性越大，挤压作用越明显。因此，攻螺纹前底孔直径应略大于螺纹小径。这样挤出的金属正好形成完整的螺纹且不易卡住丝锥。2022/7/22 但底孔尺寸也不宜过大，否则会使螺纹牙型高度不够，降低螺纹强度。对普通螺纹来说，底孔直径可根据下列公式计算：脆性材料 D底=D1.05P 韧性材料 D底=DP 式中，D底为底孔直径，mm;D为螺纹外径

11、，mm；P为螺距，mm。 钻盲孔时，由于丝锥的切削部分不能攻出完整的螺纹，所以底孔的钻孔深度一定要大于所需的螺孔深度，一般取： 钻孔深度=所需螺孔深度=0.7D 式中 ：D为螺纹大径，mm。2022/7/22工件装夹位置要正确，尽量使螺孔中心线处于水平或垂直位置，攻螺纹时容易判断丝锥轴线是否垂直于工件水平平面。2用头锥起攻时，尽量把丝锥放正，一手用手掌按住铰杠中部，沿丝锥轴线加压，另一手配合转动铰杠，或两手握住铰杠两端均匀施加压力，并使丝锥顺向旋进，保证丝锥中心线与孔中心线重合。在丝锥攻入12圈后，应及时从前后、左右方向用角尺检查垂直度，并不断校正达到要求。3螺纹底孔的孔口要倒角，通孔两端都要

12、倒角，倒角处直径可略大于螺孔大径，这样可使开始切削时容易切入，并可防止孔口出现挤压处的凸边。12.攻螺纹方法及要领2022/7/22起攻方法 用角尺检查丝锥垂直度 2022/7/22 开始攻螺纹时，为了保持丝锥的正确位置，可在丝锥上同样规格的光制螺母，或将丝锥放入导向套的孔中。攻螺纹时只要把螺母或导向套压紧工件表面上，就能够保证丝锥按正确的位置切入工件孔中。攻螺纹时的导向工具 2022/7/22 （4）切削时，铰杠就不需要再加压力。为避免切屑过长而咬死丝锥，攻螺纹时铰杠每转动1/21圈，就应倒转1/2圈，使切屑碎断后容易排出。 （5）攻螺纹时，应按头锥、二锥、三锥的顺序攻至标准尺寸。在较硬材料

13、上攻螺纹时，可轮换各丝锥交替攻下，以减小切削部分负荷，防止丝锥折断。 （6）攻螺纹过程中，调换丝锥时要用手先旋入至不能再旋进时方可用铰杠转动以免损坏螺纹和防止乱牙。退出丝锥时也要避免快速转动铰杠，最好用手旋出以保证已攻好的螺纹质量不受影响。 （7）攻不通孔时，可在丝锥上做好深度标记并经常退出丝锥，排除孔中切屑，防止切屑堵塞使丝锥折断或达不到深度要求。当工件不便倒向时可用弯曲的管子吹出切屑或用磁铁吸出。2022/7/22 （8）攻塑性或韧性材料时要加注切削液，以减小切削阻力，减少表面粗糙度值，延长丝锥寿命。一般攻钢料时，使用机油或浓度较大的乳化液，螺纹质量要求较高时可用植物油；攻铸铁时可用煤油。

14、 （9）机攻时要保持丝锥与螺孔的同轴度要求。将攻完时丝锥的校准部分不能全部出头，以免反转退出丝锥时产生乱牙。 （10）机铰时切削速度一般为615m/min；攻调制钢或硬的钢材为510m/min；攻不锈钢为27m/min；攻铸铁为810m/min。在攻同样材料时，丝锥直径小时取较大值，丝锥直径较大时取较小值。2022/7/227.2.3 攻螺纹时废品分析及丝锥损坏的原因1.攻螺纹时产生废品的原因攻螺纹时产生废品的原因分析，见表7-3。废品形式产生原因烂牙（1）螺纹底孔直径太小，丝锥不易切入，使孔口乱牙。（2）换用二锥、三锥时与已切出的螺纹没有旋合好就强行攻削。（3）对塑性材料未加切削液或丝锥不经

15、常倒转而把已切出的螺纹啃伤。（4）头攻螺纹不正，用二锥、三锥强行纠正。（5）丝锥磨钝或切削刃有粘屑。（6）丝锥铰杠掌握不稳，攻铝合金等强度较低的材料时容易被切烂牙。滑牙攻不通孔时丝锥已到底仍继续扳转。（2）在强度较低的材料上攻较小螺纹时，丝锥已切出螺纹仍继续加压或攻完退出时连铰杠转出。螺孔攻歪丝锥位置不正。机攻时丝锥与螺孔轴线不同轴。螺纹牙深不够（1）攻螺纹前底孔直径太大。（2）丝锥磨损。表7-3 攻螺纹时产生废品的原因分析2022/7/222.攻螺纹丝锥损坏的原因攻螺纹丝锥损坏的原因见表7-4。损坏形式产生原因丝锥崩牙或折断（1）工件材料中夹有硬物等杂质。（2）断屑排屑不良，产生切屑堵塞现象

16、。（3）丝锥位置不正，单边受力太大或强行纠正。（4）两手用力不均（5）丝锥磨钝切削阻力太大。（6）底孔直径太小。（7）攻不通螺纹时丝锥已到底仍继续扳转。（8）攻螺纹时用力过猛。表7-4 丝锥损坏的原因2022/7/22用板牙在圆杆、管子上切削外螺纹称为套螺纹。 7.3.1 套螺纹工具 1.圆板牙 圆板牙是加工外螺纹的工具，其基本结构像一个圆螺母，只是上面钻几个排孔并形成切削刃。 1）圆板牙的构造 圆板牙由切削部分、校准部分和排屑孔组成。排屑孔形成刃口。切削部分在板牙两端的锥形部分，其锥角约3060，前角在15左右，后角约8。校准部分在板牙的中部，起导向和修光作用。圆板牙两端都是切削部分，一端磨

17、损后可换另一端使用。7.3 套螺纹2022/7/222）圆板牙的分类板牙有封闭式和开槽式两种结构。圆板牙 2022/7/22 2.板牙架 板牙架是装夹板牙的工具，板牙放入相应规格的板牙架孔中，通过紧定螺钉将板牙固定并传递套螺纹时的切削转矩。板牙架 2022/7/22 7.3.2 套螺纹时圆杆直径的确定 套螺纹时，板牙在切削材料的过程中产生挤压作用，使材料产生塑性变形。因此套螺纹前的圆杆直径D要大于螺纹公称直径d，可参照下式计算： D=d0.13P 式中，P为螺距，mm。 为了使板牙起套时容易切入工件并做正确的引导，圆杆的端部应倒角为1520的锥体，其倒角处的最小直径应该略小于螺纹小径，避免螺纹

18、端部出现锋口和卷边。2022/7/22 7.3.3 套螺纹的方法 （1）确定圆杆直径，切入端应倒角成1520的锥角。 （2）用软钳口或硬木做成的V形块将工件夹持牢固，注意圆杆要垂直于钳口且不能损伤外表面。 （3）起套方法与攻螺纹起攻方法相似，开始套螺纹时应检查校正，必须使板牙端面与圆杆轴线垂直。 （4）适当加压力并旋转板牙扳手，当板牙切入圆杆12圈螺纹，再次检查板牙是否套正，如有歪斜应慢慢校正后再继续加工，当切入圆杆34圈后，应停止施加压力，平稳地旋动铰手但要经常倒转板牙断屑。 （5）为了提高螺纹表面质量和延长使用寿命，套螺纹时要加切削液。常用的有机油和乳化液，要求高时可用工业植物油。2022/7/22423套螺纹时两手用力要均匀。套螺纹时要熟悉其常出现的问题及时纠正。起攻时要进行垂直校正，否则切出的螺纹牙形一面深一面浅，并随着螺纹长度的增加歪斜现象也随着增加。注意事项在钻M20以上螺纹底孔时要用立钻，必