《钳工基础》第七章螺纹加工详解课件

1、第七章 螺纹加工第一节 攻螺纹 第二节 套螺纹第1页，共52页。复 习一、螺纹的基础知识：1.螺纹的基本要素（图7-1）1）牙形 通过螺纹轴线剖面上的螺纹轮廓形状。2）大径(D) 也叫公称直径，是外螺纹牙顶或内螺纹牙底所在的圆柱面的直径。第2页，共52页。3）螺距(P) 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。在数值上等于相邻牙顶间的轴向距离。4）导程(Ph) 同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。对于单线螺纹来说导程和螺距相等。5）线数(n) 形成螺纹的螺旋线的条数。6）旋 向 螺旋线的旋转方向。第3页，共52页。图7-1 螺纹参数第4页，共52页。2.螺纹的类型：1）螺纹按照

2、螺旋线数目可分为单线螺纹和多线螺纹，沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹；沿两条或两条以上螺旋线形成的螺纹，该螺旋线在轴向等距分布，称为多线螺纹（如图7-2）。第5页，共52页。图7-2 螺纹的线数第6页，共52页。2）螺纹按照旋向可分为右旋螺纹和左旋螺纹。顺时针旋转时旋入的螺纹称右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹称左旋螺纹（如图7-3）。图7-3 螺纹的旋向第7页，共52页。3）螺纹按齿的形状不同可分为三角螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。（如图7-4）图7-4 螺纹的齿形第8页，共52页。螺纹的分类、标记和用途，详细见下表格7-1表7-1螺纹种类代号牙形角标记举例用途普通螺纹粗牙M60M1

3、6LH-6g-L M-普通螺纹 16-公称直径（大径16） LH-旋向（右旋不做标记） 6g-中径和顶径公差带代号 L-旋和长度（L-长S-短，不标为中等旋和长度） 连接紧固细牙M161-5g6g M-普通螺纹 16-公称直径（大径16）1-螺距是1mm(粗牙不标螺距) 右旋（旋向未标表示右旋螺纹） 5g-中径公差带代号 6g-顶径公差带代号中等旋和长度第9页，共52页。管螺纹G5560（非本项目主要内容详情请查阅国家标准） 管子连接梯形螺纹Tr30Tr3612（6P）-7H Tr-梯形螺纹36-公称直径36mm 12（6P）-螺距6 mm, 导程12mm 7H-中径公差带代号右旋、双线、中等

4、旋和长度 双向传递动力矩形螺纹 0矩形408 40-公称直径40mm 8-螺距8 mm双向传递动力锯齿形螺纹B33B408-7A B-锯齿形螺纹 40-公称直径40mm 8-螺距8 mm 7A-公差带代号单向传递动力螺纹种类代号牙形角标记举例用途第10页，共52页。3.螺纹参数计算：表3-2普通螺纹基本要素的计算公式基本参数外螺纹内螺纹计算公式牙型角=60螺纹大径（公称直径）/mmdDd = D螺纹中径/mmd2D2d2 = D2 = d-0.6495P牙型高度/mmh1h1 = 0.5413P螺纹小径d1D1d1 = D1 = d - 1.0825P第11页，共52页。第一节 攻螺纹 攻螺纹

5、是钳加工用丝锥加工内螺纹的操作方法。通常用于小尺寸的内螺纹加工，特别适合单件生产和机修场合。 攻螺纹：用丝锥在孔中切削加工内螺纹的方法。第12页，共52页。一、攻螺纹的工具1、保险夹头： 作用：批量生产时，为了避免丝锥折断损坏工件或丝锥负荷过大，提高生产率在钻床上攻螺纹时用来夹持丝锥。 分类： 1)、钢球式保险夹头。 2)、锥体摩擦式保险夹头。第13页，共52页。第14页，共52页。第15页，共52页。2、铰杠作用：夹持丝锥，带动丝锥旋转切削。分类：1.普通铰杠。 2.丁字铰杠。 各类铰杠又分为固定式和活络式两种。固定式铰杠一般用来攻5MM以下的螺纹。 丁字铰杠主要用于攻工件凸台旁的螺纹或箱体

6、内部的螺纹。第16页，共52页。图7-5 普通铰杠第17页，共52页。第18页，共52页。3、丝锥 1、丝锥又称为螺丝攻，是一种加工内螺纹的刀具。常用高速钢、碳素工具钢或合金工具钢制成。因其制造简单，使用方便，所以应用很广泛。 2、按使用方法不同，可分为手用丝锥和机用丝锥两大类。 3、手用丝锥是手工攻螺纹时用的一种丝锥，它常用于单件小批生产及各种修配工作中。第19页，共52页。 4、丝锥按其用途不同又可以分为普通螺纹丝锥、英制螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥、圆锥管螺纹丝锥、校准丝锥及特殊螺纹丝锥(如梯形螺纹丝锥)等。其中普通螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥和圆锥管螺纹丝锥，是常用的三种丝锥。 5、GB346

7、4-83规定：手用和机用普通螺纹丝锥有粗牙、细牙之分，有粗柄、细柄之分，有单支和成组之分，有等径和不等径之分。第20页，共52页。6、丝锥的结构：丝锥由：工作部分和柄部组成。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，这不仅可使工作省力，同时不易产生崩刃或折断，而且攻螺纹时引导作用较好，也保证了螺孔的表面粗糙度。 校准部分具有完整的齿形，用来校准已切出的螺纹，并引导丝锥沿着轴向前进。 柄部有方榫，用来传递切削扭矩。第21页，共52页。第22页，共52页。7、成套丝锥切削用量的分配： 在实际应用过程中使用成套丝锥的目的是为了减小切削力、提高丝锥的耐用度。切削

8、量的分配方式有两种：锥形分配、柱形分配。1）锥形分配：（等径分配） 结构特点：每支的大径、中径、小径都相等，切削部分的长度和锥角不同。第23页，共52页。2）柱形分配：（不等径分配） 结构特点：头锥、二锥的大径、中径、小径都比三缀的小，头锥、二锥的中径一样，大径不一样，头锥大径小、二锥的大径大。8、丝锥的螺纹公差带：丝锥的螺纹公差带有四种：H1、H2、H3、H4机用丝锥的公差带分：H1、H2、H3手用丝锥的公差带为：H4第24页，共52页。第25页，共52页。9、丝锥的几何参数 前角、后角和倒锥丝锥的工作部分沿轴向有几条容屑槽，以容纳切屑，同时形成刀刃和前角，为了适用于不同的材料，前角可以在必

9、要时作适当增减，丝锥前角的选着见下表。第26页，共52页。二、攻螺纹的方法1、攻螺纹前确定螺纹底孔直径：（1）攻丝过程中材料的塑性变形丝锥的切削刃除了起切削作用外,还对工件的材料产生挤压作用,被挤压出来的材料凸出工件螺纹牙型的顶端,嵌在丝锥刀齿根部的空隙中.第27页，共52页。 此时,如果丝锥刀齿根部与工件螺纹牙型的顶端之间没有足够的空隙,丝锥就会被挤压出来的材料扎住,造成崩刃、折断和工件螺纹烂牙。因此攻螺纹时螺纹底孔直径必须大于标准规定的螺纹内径。第28页，共52页。（2）螺纹底孔直径大小的确定 螺纹底孔直径的应该根据工件材料的塑性和钻孔时的扩张量来考虑，使攻螺纹时既有足够的空隙来容纳被挤压

10、出来的材料，又能保证加工出来的螺纹具有完整的牙型。因此，攻螺纹时螺纹底孔直径必须大于标准规定的螺纹内径。第29页，共52页。第30页，共52页。2、攻螺纹前底孔直径与深度的计算：(1).攻螺纹前底孔直径的计算 对于普通螺纹来说，底孔直径可根据下列经验公式计算得出： 脆性材料 D底=D1.05P（铸铁） 塑性材料 D底=DP （钢及有色金属）式中，D底底孔直径； D螺纹大径； P螺距。第31页，共52页。 例:分别在中碳钢和铸铁上攻M162的螺纹，求各自的底孔直径。 解：因为中碳钢是韧性材料 所以底孔直径为: D底=DP=（162）mm=14mm 因为铸铁是塑性材料 所以底孔直径为 D底=D1.

11、05P=（161.052）mm=13.9mm第32页，共52页。(2).攻螺纹前底孔深度的计算 攻不通孔螺纹时，由于丝锥切削部分有锥角，前端不能切出完整的牙型，所以钻孔深度应大于螺纹的有效深度。 可按下面公式计算: H钻=h有效+0.7D 式中，H钻底孔深度； h有效螺纹有效深度； D螺纹大径。第33页，共52页。三、攻螺纹方法1攻螺纹时切削液的选用： 攻螺纹时合理选择适当品种的切削液，可以有效地提高螺纹精度，降低螺纹的表面粗糙度。第34页，共52页。攻螺纹时切削液的选用零 件 材 料切 削 液结构钢、合金钢乳化液铸铁煤油、75煤油+25植物油铜机械油、硫化油、75煤油+25矿物油铝50煤油+

12、50机械油、85煤油+15亚麻油、煤油、松节油第35页，共52页。2攻螺纹方法（1）在螺纹底孔的孔口处要倒角，通孔螺纹的两端均要倒角，这样可以保证丝锥比较容易地切入，并防止孔口出现挤压出的凸边。（2）攻螺纹前，工件的装夹位置要正确，应尽量使螺孔中心线置于水平或垂直位置，其目的是攻螺纹时便于判断丝锥是否垂直于工件平面。第36页，共52页。（3）开始攻螺纹时，应把丝锥放正，用右手掌按住铰杠中部沿丝锥中心线用力加压，此时左手配合作顺向旋进；或两手握住铰杠两端平衡施加压力，并将丝锥顺向旋进，保持丝锥中心与孔中心线重合，不能歪斜。当切削部分切入工件12圈时，用目测或角尺检查和校正丝锥的位置。当切削部分全

13、部切入工件时，应停止对丝锥施加压力，只须平稳的转动铰杠靠丝锥上的螺纹自然旋进。（如下图）第37页，共52页。第38页，共52页。第39页，共52页。（4）为了避免切屑过长咬住丝锥，铰杠每转1/21圈，应倒转1/41/2圈断屑，使切屑碎断后容易排出。两手要均匀用力。（5）攻不通孔螺纹时要经常退出丝锥，排除孔中的切屑。当要攻到孔底时，更应及时排出孔底的切屑，以免攻到底时丝锥被扎住。第40页，共52页。（6）攻通孔螺纹时，丝锥校准不应全部攻出头，否则会扩大或损坏孔口最后几牙螺纹。（7）丝锥退出时，应先用绞杠带动螺纹平稳的反向转动，当能用手直接旋动丝锥时，应停止使用绞杠，以防止绞杠带动丝锥退出时产生摇

14、摆和振动，破坏螺纹的粗糙度。（8）在攻螺纹的过程中，换用另一根丝锥时，应该用手握住旋入已攻出的螺孔中。直到用手旋不动时，再用绞杠进行攻螺纹。第41页，共52页。（9）在攻材料硬度比较高的螺孔时，应头锥二锥交替攻制，这样可以减轻头锥切削部分的负荷，防止丝锥折断。（10）攻塑性材料的螺孔时，要加切削液，以减少切削阻力和提高螺孔的表面质量，延长丝锥的使用寿命。一般用机油或浓度较大的乳化液，要求高的螺孔也可以用菜油或二硫化钼等。第42页，共52页。3攻螺纹时常见缺陷分析缺 陷 形 式产 生 原 因丝锥崩刃、折断1底孔直径小或深度不够2攻螺纹时没有经常倒转断屑，使切屑堵3用力过猛或两手用力不均4丝锥与底

15、孔端面不垂直螺纹烂牙1底孔直径小或孔口未倒角2丝锥磨钝3攻螺纹时没有经常倒转断屑螺纹中径超差1螺纹底孔直径选择不当2丝锥选用不当3攻螺纹时铰杠晃动螺纹表面粗糙度超差1工件材料太软2切削液选用不当3攻螺纹时铰杠晃动4攻螺纹时没有经常倒转断屑第43页，共52页。第二节 套 螺 纹 定义：用板牙在圆杆上加工出外螺纹的操作方法称套螺纹。一、套螺纹工具： 1板牙 板牙是加工外螺纹的工具。它由合金工具钢制作而成，并经淬火处理。在它的上面钻有几个排屑孔并形成刀刃。第44页，共52页。板牙结构如下图所示，由切削部分、校准部分和排屑孔组成。第45页，共52页。2板牙架 板牙架是装夹板牙用的工具，其结构如下图所示

16、。 板牙放入后，用螺钉紧固。第46页，共52页。二、套螺纹前圆杆直径的确定 与攻螺纹一样，用板牙套螺纹的切削过程中也同样存在挤压作用。 因此，圆杆直径应小于螺纹大径，其直径尺寸可通过下式计算得出： d杆=d 0.13P式中，d杆圆杆直径； d螺纹大径； P螺距。第47页，共52页。 【例】加工M10的外螺纹，求圆杆直径是多少？ 解：圆杆直径为：d杆=d 0.13P = (10 0.131.5)mm = 9.805mm第48页，共52页。三、套螺纹方法1套螺纹方法（1）为使板牙容易切入工件，在起套前，应将圆杆端部做成1520的倒角，且倒角小端直径应小于螺纹小径。（2）由于套螺纹的切削力较大，且工件为圆杆，套削时应用V形夹板或在钳口上加垫铜钳口，保证装夹端正、牢固。第49页，共52页。（3）起套方法与攻螺纹的起攻方法一样，用一手手掌按住铰杠中部，沿圆杆轴线方向加压用力，另一手配合做顺时针旋转，动作要慢，压力要大，同时保证板牙端面与圆杆轴线垂直。在板牙切入圆杆2圈之前及时校正。（4）板牙切入4圈后不能再对板牙施加进给力，让板牙自然引进。套削过程中要不断倒转断屑。第50页，共52页。（5）在钢件上套螺纹时应加切削液，以降低螺纹表面粗糙度和延长板牙寿命。 一般选用机油或较浓的乳化液，精度要求高时可用植物油。第51页，共52页。2套螺纹时常见缺陷分析缺