1、课程主讲：张承国 教 授雷文斌 讲 师金红基 副教授教学做内容：教学做内容： 课题一课题一 攻螺纹攻螺纹 课题二课题二 套螺纹套螺纹教学做要求：教学做要求：1.掌握攻螺纹底孔直径和套螺纹圆杆直径的确定方法。掌握攻螺纹底孔直径和套螺纹圆杆直径的确定方法。2.掌握攻螺纹和套螺纹基本技能和操作方法。掌握攻螺纹和套螺纹基本技能和操作方法。3.进一步掌握钻孔方法，达到孔加工精度。进一步掌握钻孔方法，达到孔加工精度。4.掌握丝锥折断和攻丝、套丝中常见问题的产生原因和防止方法。掌握丝锥折断和攻丝、套丝中常见问题的产生原因和防止方法。教学做重点与难点：教学做重点与难点：1.丝锥和板牙的结构。丝锥和板牙的结构。
2、2.成套丝锥切削用量的分配。成套丝锥切削用量的分配。3.攻丝前螺纹底孔直径的确定方法，套螺纹前圆杆直径的确定方法。攻丝前螺纹底孔直径的确定方法，套螺纹前圆杆直径的确定方法。4.攻螺纹和套螺纹的方法。攻螺纹和套螺纹的方法。一、一、攻螺纹工具攻螺纹工具1.1.丝锥丝锥 丝锥是加工内螺纹的工具，有手用和机用、左旋和右旋、丝锥是加工内螺纹的工具，有手用和机用、左旋和右旋、粗牙和细牙之分。手用丝锥一般采用合金工具钢（如粗牙和细牙之分。手用丝锥一般采用合金工具钢（如9SiCr9SiCr）或轴承钢（如或轴承钢（如GCr9GCr9）制造；机用丝锥通常用高速钢制造。）制造；机用丝锥通常用高速钢制造。 丝锥构造如
3、图丝锥构造如图9-19-1所示，由工作部分和柄部组成。工作所示，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，而且攻螺纹时的导向作用好，也保证了螺孔的质量。或折断，而且攻螺纹时的导向作用好，也保证了螺孔的质量。一、一、攻螺纹工具攻螺纹工具1.1.丝锥丝锥图9-1 丝锥的结构一、一、攻螺纹工具攻螺纹工具1.1.丝锥丝锥校准部分有完整的牙型，用来校准、修光已切出的螺纹，并引导校准部分有完整的牙型，用来校准
4、、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0 0。为了减少丝锥的切削力，提高使用寿命，一般将整个切削工作量为了减少丝锥的切削力，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。通常分配给几支丝锥来承担。通常M6M6- -M24M24的丝锥一套有两支，的丝锥一套有两支，M6M6以下及以下及M24M24以上的丝锥一套有三支。细牙丝锥不论大小，均为二支一套。切削用量以上的丝锥一套
5、有三支。细牙丝锥不论大小，均为二支一套。切削用量的分配有两种形式：锥形分配和柱形分配。一般对于直径小于的分配有两种形式：锥形分配和柱形分配。一般对于直径小于M12M12的丝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，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。才用二锥（精锥）再攻一次，以增加螺纹的有效长度。一、一、攻螺纹工具攻螺纹工具2.2.铰杠铰杠铰杠是手工攻螺纹时用的一种辅助工
6、具，用来夹持丝锥，铰杠是手工攻螺纹时用的一种辅助工具，用来夹持丝锥，分普通铰杠和丁字铰杠两类。如图分普通铰杠和丁字铰杠两类。如图9-2a9-2a所示，普通铰杠又分固定所示，普通铰杠又分固定铰杠和活络铰杠两种，固定铰杠的方孔尺寸和柄长符合一定的规铰杠和活络铰杠两种，固定铰杠的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，一般攻规格准备要多，一般攻M5M5以下的螺纹，宜采用固定铰杠。活络铰以下的螺纹，宜采用固定铰杠。活络铰杠可以调节方孔尺寸，故应用范围较广，有杠可以调节方孔尺寸，故应用范围较广
7、，有150-600mm150-600mm六种规格，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，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，其适用范围见表其适用范围见表9-19-1一、一、攻螺纹工具攻螺纹工具(a)普通铰杠 (b)丁字铰杠图9-2 铰杠的种类一、一、攻螺纹工具攻螺纹工具表9-1 活络铰杠的适用范围活络铰杠规格mm150230280380580600适用范围M5-M8M8-M12M12-M14M14-M16M16-M22M24以上二、二、攻螺纹前底孔的直径和深度攻螺纹前底孔的直径和深度1.1.攻螺纹前底孔直径的确定。攻螺纹前底孔直径的确定。攻螺
8、纹时，丝锥切削刃除起切削作用外，还对材攻螺纹时，丝锥切削刃除起切削作用外，还对材料产生挤压。因此被挤压的材料在牙型顶端会凸起一料产生挤压。因此被挤压的材料在牙型顶端会凸起一部分如图部分如图9-39-3所示，材料塑性越大，则挤压出的越多。所示，材料塑性越大，则挤压出的越多。此时，如果丝锥刀齿根部与工件牙型顶端之间没有足此时，如果丝锥刀齿根部与工件牙型顶端之间没有足够的间隙，丝锥就会被挤压出来的材料轧住，造成崩够的间隙，丝锥就会被挤压出来的材料轧住，造成崩刃、折断和工件螺纹烂牙。所以攻螺纹时螺纹底孔直刃、折断和工件螺纹烂牙。所以攻螺纹时螺纹底孔直径必须大于攻螺纹前的底孔直径。径必须大于攻螺纹前的底
9、孔直径。二、二、攻螺纹前底孔的直径和深度攻螺纹前底孔的直径和深度二、二、攻螺纹前底孔的直径和深度攻螺纹前底孔的直径和深度2.2.攻螺纹底孔深度的确定攻螺纹底孔深度的确定攻不通孔时，由于丝锥切削部分不能切出完整的攻不通孔时，由于丝锥切削部分不能切出完整的牙型，所以钻孔深度要大于所需的螺孔深度。一般要牙型，所以钻孔深度要大于所需的螺孔深度。一般要求是钻孔深度求是钻孔深度= =所需螺孔深度所需螺孔深度+0.7D+0.7D三、三、攻螺纹方法及要领攻螺纹方法及要领1.1.螺纹底孔的孔口要倒角，通孔两端都要倒角，螺纹底孔的孔口要倒角，通孔两端都要倒角，倒角处直径可略大于螺孔大径，这样可使开始切削时倒角处直
10、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出的凸边。容易切入，并可防止孔口出现挤压出的凸边。2.2.工件装夹位置要正确，尽量使螺孔中心线处于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平面。直于工件平面。 三、三、攻螺纹方法及要领攻螺纹方法及要领3.3.用头攻起攻时，尽量把丝锥放正，一手用手掌按用头攻起攻时，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，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
11、旋进，或两手握住铰杠两端均匀施加压力，并使丝锥顺向旋进，如图如图9-49-4所示，保证丝锥中心线与孔中心线重合。在丝所示，保证丝锥中心线与孔中心线重合。在丝锥攻入锥攻入1-21-2圈后，应及时从前后、左右方向用角尺检查圈后，应及时从前后、左右方向用角尺检查垂直度，如图垂直度，如图9-59-5所示，并不断校正至要求。所示，并不断校正至要求。开始攻螺纹时，为了保持丝锥的正确位置，可在丝开始攻螺纹时，为了保持丝锥的正确位置，可在丝锥上旋上同样规格的光制螺母，或将丝锥放入导向套的锥上旋上同样规格的光制螺母，或将丝锥放入导向套的孔中，如图孔中，如图9-69-6所示。攻螺纹时只要把螺母或导向套压所示。攻螺
12、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。孔中。三、三、攻螺纹方法及要领攻螺纹方法及要领图9-4 起攻方法9-5 用角尺检查丝锥垂直度 三、三、攻螺纹方法及要领攻螺纹方法及要领4.4.切削时，铰杠就不需要再加压力。为避免切屑过长切削时，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而咬死丝锥，攻螺纹时铰杠每转动1/21/21 1圈，就应倒转圈，就应倒转1/21/2圈，使切屑碎断后容易排出。圈，使切屑碎断后容易排出。5.5.攻螺纹时，应按头锥、二锥、三锥的顺序攻至标准攻螺纹时，应按头锥、二锥、
13、三锥的顺序攻至标准尺寸。在较硬材料上攻螺纹时，可轮换各丝锥交替攻下，以尺寸。在较硬材料上攻螺纹时，可轮换各丝锥交替攻下，以减少切削部分负荷，防止丝锥折断。减少切削部分负荷，防止丝锥折断。6.6.攻螺纹过程中，调换丝锥时要用手先旋入至不能再攻螺纹过程中，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。攻好的螺纹质量不受影响。 三、三、攻螺纹方法及要领攻螺纹方法及要领7.7.攻不通孔时，
14、可在丝锥上做好深度标记，并经常退出丝锥，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，可用弯曲的管子吹去切屑，或用磁铁吸出。工件不便倒向时，可用弯曲的管子吹去切屑，或用磁铁吸出。8.8.攻塑性或韧性材料时，要加注切削液，以减小切削阻力，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，螺纹质量要求高时可用植物油；攻铸铁时可浓度较大的乳
15、化液，螺纹质量要求高时可用植物油；攻铸铁时可用煤油。用煤油。9.9.机攻时要保持丝锥与螺孔的同轴度要求。将攻完时，丝锥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。的校准部分不能全部出头，以免反转退出丝锥时产生乱牙。10.10.机铰时切削速度，一般为机铰时切削速度，一般为6 6- -15m/min15m/min；攻调质钢或硬的钢；攻调质钢或硬的钢材为材为5-10m/min5-10m/min；攻不锈钢为；攻不锈钢为2-7m/min2-7m/min；攻铸铁为；攻铸铁为8-10m/min8-10m/min。攻。攻同样材料时，丝锥直径小时取较高值
16、，直径大时取较低值。同样材料时，丝锥直径小时取较高值，直径大时取较低值。四、四、丝锥的刃磨丝锥的刃磨当丝锥的切削部分磨损时，可刃磨其后刀面，如当丝锥的切削部分磨损时，可刃磨其后刀面，如图图9-7a9-7a所示。刃磨时注意保持各刃瓣的半锥角所示。刃磨时注意保持各刃瓣的半锥角，以，以及切削部分长度的准确性和一致性。转动丝锥时要留及切削部分长度的准确性和一致性。转动丝锥时要留心，不要使另一刃瓣的刀齿碰擦磨坏。当丝锥校准部心，不要使另一刃瓣的刀齿碰擦磨坏。当丝锥校准部分磨损时，可刃磨其前刀面，磨损较少时，可用油石分磨损时，可刃磨其前刀面，磨损较少时，可用油石研磨其前刀面；磨损较严重时，可用棱角修圆的片
17、状研磨其前刀面；磨损较严重时，可用棱角修圆的片状砂轮刃磨（图砂轮刃磨（图9-7b9-7b），并控制好一定的前角），并控制好一定的前角0 0。五、五、攻螺纹时的废品分析及丝锥损坏的原因攻螺纹时的废品分析及丝锥损坏的原因图9-7 修磨丝锥五、五、攻螺纹时的废品分析及丝锥损坏的原因攻螺纹时的废品分析及丝锥损坏的原因表9-3 攻螺纹时的废品分析损坏形式产 生 原 因烂 牙（1）螺纹底孔直径太小，丝锥不易切入，使孔口烂牙。（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常倒转，而把已切出的螺纹啃伤。（4）头锥攻螺纹不正，用二锥、三锥时强行纠正。（5）丝锥磨
18、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（1）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（1）丝锥位置不正；（2）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。五、五、攻螺纹时的废品分析及丝锥损坏的原因攻螺纹时的废品分析及丝锥损坏的原因表9-4 攻螺纹时丝锥损坏的原因损坏形式产 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。（3）丝锥位置不正，单边受力太大或强行纠正。（4）两
19、手用力不均。（5）丝锥磨钝，切削阻力太大。（6）底孔直径太小。（7）攻不通孔螺纹时丝锥已到底仍继续扳转。（8）攻螺纹时用力过猛。一、一、套螺纹工具套螺纹工具1.1.圆板牙圆板牙圆板牙是加工外螺纹的工具。基本结构像一个圆圆板牙是加工外螺纹的工具。基本结构像一个圆螺母，只是在上面钻几个排屑孔并形成切削刃，如图螺母，只是在上面钻几个排屑孔并形成切削刃，如图9-89-8所示。圆板牙的螺纹部分可分为切削部分和校准部所示。圆板牙的螺纹部分可分为切削部分和校准部分，两端面磨出主偏角的部分是切削部分，它是经过分，两端面磨出主偏角的部分是切削部分，它是经过铲磨而成的阿基米德螺旋面。圆板牙的中间一段是校铲磨而成的
20、阿基米德螺旋面。圆板牙的中间一段是校准部分，也是套螺纹时的导向部分。准部分，也是套螺纹时的导向部分。一、一、套螺纹工具套螺纹工具图9-8 板牙的构造一、一、套螺纹工具套螺纹工具2.2.板牙架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。纹时的切削转矩。二、二、套螺纹前圆杆直径的确定套螺纹前圆杆直径的确定套螺纹与攻螺纹时的切削过程相同，螺纹牙尖也套螺纹与攻螺纹时的切削过程相同，螺纹牙尖也要被挤高一些，因此，圆杆的直径应比外螺纹的大径要被挤高一些，
21、因此，圆杆的直径应比外螺纹的大径稍小些稍小些。三、三、套螺纹方法及要领套螺纹方法及要领1.1.为便于切入工件材料，圆杆端部应倒成为便于切入工件材料，圆杆端部应倒成1515- -2020的锥角，锥体的最小直径要小于螺纹小径，避免螺纹端的锥角，锥体的最小直径要小于螺纹小径，避免螺纹端曾出现锋口和卷边。曾出现锋口和卷边。2.2.套螺纹时的切削力矩较大，为防止圆杆夹持偏歪套螺纹时的切削力矩较大，为防止圆杆夹持偏歪或夹出痕迹，一般用厚铜板作衬垫，或用或夹出痕迹，一般用厚铜板作衬垫，或用V V形钳口夹持，形钳口夹持，圆杆套螺纹部分伸出尽量短，呈铅垂方向放置。圆杆套螺纹部分伸出尽量短，呈铅垂方向放置。3.3
22、.起套方法与攻螺纹起攻方法相似，一手用掌心按起套方法与攻螺纹起攻方法相似，一手用掌心按住板牙架中心，并沿轴向施加压力，另一手配合作顺向住板牙架中心，并沿轴向施加压力，另一手配合作顺向切进。转动要慢，压力要大，并保证板牙端面与圆杆轴切进。转动要慢，压力要大，并保证板牙端面与圆杆轴线垂直。线垂直。三、三、套螺纹方法及要领套螺纹方法及要领4.4.切入切入2-32-3牙后，应检查垂直度误差，发现歪斜及牙后，应检查垂直度误差，发现歪斜及时校正。时校正。5.5.正常套螺纹时，应停止施加轴向压力，让板牙正常套螺纹时，应停止施加轴向压力，让板牙自然引进，以免损坏螺纹和板牙，并经常反转以断屑。自然引进，以免损坏
23、螺纹和板牙，并经常反转以断屑。6.6.在钢件上套螺纹时要加切削液，以降低螺纹表在钢件上套螺纹时要加切削液，以降低螺纹表面粗糙度，延长板牙使用寿命。常用的切削液有乳化面粗糙度，延长板牙使用寿命。常用的切削液有乳化液和机油。液和机油。四、四、套螺纹时的废品分析套螺纹时的废品分析表95 套螺纹的废品分析废 品 形 式产 生 原 因烂牙（乱扣）（1）圆杆直径太大。（2）板牙磨钝。（3）板牙没有经常倒转，切屑堵塞把螺纹啃坏。（4）铰杆掌握不稳，板牙左右摇摆。（5）板牙歪斜太多而强行修正。（6）板牙切屑刃上粘有切削瘤。（7）没有选用合适的切削液。螺孔攻歪（1）圆杆端面倒角不好，板牙位置难以放正。（2）两手用力不均匀，铰杠歪斜。螺纹牙深不够（1）圆杆直径太小。（2）板牙V形槽调节不当，直径太大。
