攻螺纹、套螺纹及其注意事项.doc

攻螺纹、套螺纹及其注意事项- ( r3 A. B8 _6 m2 L3 u6 V$ k$ M: h- 常用的在角螺纹工件，其螺纹除采用机械加工外，还可以用钳加工方法中的攻螺纹和套螺纹来获得。攻螺纹（亦称攻丝）是用丝锥在工件内圆柱面上加工出内螺纹；套螺纹（或称套丝、套扣）是用板牙在圆柱杆上加工外螺纹。7 , q+ _Z$ g9 H一、攻螺纹0 0 t6 S# ) ( Q; w1.丝锥及铰扛! mW; ?* 8 ! （1）丝锥W- R& s- f9 H6 m U丝锥是用来加工较小直径内螺纹的成形刀具，一般选用合金工具钢9SiGr制成，并经热处理制成。通常M6M24的丝锥一套为两支，称头锥、二锥；M6以下及M24以上一套有三支、即头锥、二锥和三锥。( K) ! Y6 c. o+ e% k4 L7 C/ - _+ x每个丝锥都有工作部分和柄部组成。工作部分是由切削部分和校准部分组成。轴向有几条（一般是三条或四条）容屑槽，相应地形成几瓣刀刃（切削刃）和前角。切削部分（即不完整的牙齿部分）是切削螺纹的重要部分，常磨成圆锥形，以便使切削负荷分配在几个刀齿上。头锥的锥角小些，有57个牙；二锥的锥角大些，有34个牙。校准部分具有完整的牙齿，用于修光螺纹和引导丝锥沿轴向运动。柄部有方头，其作用是与铰扛相配合并传递扭矩。! d x. Y; p. U- D+ 1 o2 P（2）铰扛# N4 R! ?$ f# b, p6 Z铰扛是用来夹持丝锥的工具，常用的是可调式铰扛。旋转手柄即可调节方孔的大小，以便夹持不同尺寸的丝锥。铰扛长度应根据丝锥尺寸大小进行选择，以便控制攻螺纹时的扭矩，防止丝锥因施力不当而扭断。2 d- F N4 C: $ f2.攻螺纹前钻底孔直径和深度的确定以及孔口的倒角( F2 S% 7 _b; a/ H（1）底孔直径的确定* w2 fF- p, ?4 k5 T5 5 E) x丝锥在攻螺纹的过程中，切削刃主要是切削金属，但还有挤压金属的作用，因而造成金属凸起并向牙尖流动的现象，所以攻螺纹前，钻削的孔径（即底孔）应大于螺纹内径。底孔的直径可查手册或按下面的经验公式计算：# O E9 b: j. _# p4 Z6 r0 B脆性材料（铸铁、青铜等）：钻孔直径d0=d(螺纹外径)-1.1p（螺距）; * G* z+ h& ?1 L/ G0 r6 b4 e9 j塑性材料（钢、紫铜等）：钻孔直径d0=d(螺纹外径)-p（螺距）% o6 i& F, E# _- w+ R& e$ b（2）钻孔深度的确定8 kK5 x1 y l4 e0 F6 o攻盲孔（不通孔）的螺纹时，因丝锥不能攻到底，所以孔的深度要大于螺纹的长度，盲孔的深度可按下面的公式计算：1 y: C ?6 N j; Z. L$ W孔的深度=所需螺纹的深度+-.7d$ k9 W) c* S% t t, F1 j* W f（3）孔口倒角* G+ o; oR8 u2 t, H攻螺纹前要在钻孔的孔口进行倒角，以利于丝锥的定位和切入。倒角的深度大于螺纹的螺距。& j! J O1 o% _4 o( d3.攻螺纹的操作要点及注意事项 w c4 O: V$ n（1）根据工件上螺纹孔的规格，正确选择丝锥，先头锥后二锥，不可颠倒使用。/ T) / Q7 r! P4 + k5 C（2）工件装夹时，要使孔中心垂直于钳口，防止螺纹攻歪。1 A, y9 na9 v0 / ! Nb（3）用头锥攻螺纹时，先旋入12圈后，要检查丝锥是否与孔端面垂直（可目测或直角尺在互相垂直的两个方向检查）。当切削部分已切入工件后，每转12圈应反转1/4圈，以便切屑断落；同时不能再施加压力（即只转动不加压），以免丝锥崩牙或攻出的螺纹齿较瘦。% t. 6 W. N7 O, K# j# N（4）攻钢件上的内螺纹，要加机油润滑，可使螺纹光洁、省力和延长丝锥使用寿命；攻铸铁上的内螺纹可不加润滑剂，或者加煤油；攻铝及铝合金、紫铜上的内螺纹，可加乳化液。& S% e 0 t1 V) F8 y（5）不要用嘴直接吹切屑，以防切屑飞入眼内。. r/ P& P3 F6 H二、套螺纹2 2 B I; n- H# z/ 9 s. d1.板牙和板牙架8 J- I* G0 e3 q Y6 w& ( R9 s（1）板牙 N ( p9 V! l) L) g( Y M板牙是加工外螺纹的刀具，用合金工具钢9SiGr制成，并经热处理淬硬。其外形像一个圆螺母，只是上面钻有34个排屑孔，并形成刀刃。2 j7 E9 x; R6 r* S& a+ k. X1 Y1 O, A板牙由切屑部分、定位部分和排屑孔组成。圆板牙螺孔的两端有40的锥度部分，是板牙的切削部分。定位部分起修光作用。板牙的外圆有一条深槽和四个锥坑，锥坑用于定位和紧固板牙。% X( M) r: 0 _; ml& m9 O（2）板牙架# ? M- e+ h4 G/ H板牙架是用来夹持板牙、传递扭矩的工具。不同外径的板牙应选用不同的板牙架。* T: J1 y, D) L2.套螺纹前圆杆直径的确定和倒角3 x7 u6 A7 _9 R; O, k, b I（1）圆杆直径的确定3 ?: T; h7 Z& z0 d9 , Y与攻螺纹相同，套螺纹时有切削作用，也有挤压金属的作用。故套螺纹前必须检查圆桩直径。圆杆直径应稍小于螺纹的公称尺寸，圆杆直径可查表或按经验公式计算。/ |7 u, m+ R4 rp经验公式：圆杆直径=螺纹外径d-(0.130.2)螺距p w/ m3 N4 Y- % Y8 O（2）圆杆端部的倒角$ _3 b1 z% j- I; A套螺纹前圆杆端部应倒角，使板牙容易对准工件中心，同时也容易切入。倒角长度应大于一个螺距，斜角为1530。7 u4 V5 S/ 3.套螺纹的操作要点和注意事项/ o A 9 d1 $ t2 r3 7 7 M（1）每次套螺纹前应将板牙排屑槽内及螺纹内的切屑清除干净；& j7 ; UO1 n（2）套螺纹前要检查圆杆直径大小和端部倒角；3 G5 F+ b6 l（3）套螺纹时切削扭矩很大，易损坏圆杆的已加工面，所以应使用硬木制的V型槽衬垫或用厚铜板作保护片来夹持工件。工件伸出钳口的长度，在不影响螺纹要求长度的前提下，应尽量短。2 & y! N4 z* : C+ H（4）套螺纹时，板牙端面应与圆杆垂直，操作时用力要均匀。开始转动板牙时，要稍加压力，套人34牙后，可只转动而不加压，并经常反转，以便断屑。5 p& S& # N( d4 i7 n9 O（5）在钢制圆杆上套螺纹时要加机油润滑。- 第一章 国标螺纹的一般知识一. 螺纹的分类1. 螺纹分内螺纹和外螺纹两种;2. 按牙形分可分为:1)三角形螺纹 2)梯形螺纹 3)矩形螺纹 4)锯齿形螺纹;3. 按线数分单头螺纹和多头螺纹;4. 按旋入方向分左旋螺纹和右旋螺纹两种, 右旋不标注,左旋加LH,如M241.5LH;5. 按用途不同分有:米制普通螺纹,用螺纹密封的管螺纹,非螺纹密封的管螺纹,60圆锥管螺纹,米制锥螺纹等二. 米制普通螺纹 1. 米制普通螺纹用大写M表示,牙型角2=60(表示牙型半角);2. 米制普通螺纹按螺距分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹两种;2.1. 粗牙普通螺纹标记一般不标明螺距,如M20表示粗牙螺纹;细牙螺纹标记必须标明螺距,如M301.5表示细牙螺纹,其中螺距为1.5.2.2. 普通螺纹用于机械零件之间的连接和紧固,一般螺纹连接多用粗牙螺纹,细牙螺纹比同一公称直径的粗牙螺纹强度略高,自锁性能较好.3. 米制普通螺纹的标记:M20-6H,M201.5LH-6g-40,其中M 表示米制普通螺纹,20表示螺纹的公称直径为20mm,1.5表示螺距,LH表示左旋,6H,6g表示螺纹精度等级,大写精度等级代号表示内螺纹,小写精度等级代号表示外螺纹,40表示旋合长度;3.1. 常用米制普通粗牙螺纹的螺距如下表(螺纹底孔直径:碳钢=公称直径-P;铸铁=公称直径-1.051.1P;加工外螺纹光杆直径取=公称直径-0.13P):表1 常用米制普通粗牙螺纹的直径/螺距3.2. 米制普通内螺纹的加工底孔直径可用下式作近似计算:d=D-1.0825P,其中D为公称直径,P为螺距.三. 用螺纹密封的管螺纹(GB 7306与ISO7/1相同)1. 用螺纹密封的管螺纹不加填料或密封质就能防止渗漏.用螺纹密封的管螺纹有圆柱内螺纹和圆锥外螺纹,圆锥内螺纹和圆锥外螺纹两种连接形式.压力在5105Pa以下时,用前一种连接已足够紧密,后一种连接通常只在高温及高压下采用.2. 用螺纹密封的管螺纹内螺纹有圆锥,圆柱两种形式.外螺纹只有圆锥一种形式.牙型如下:锥度1:16,牙形角55,旧螺纹标准示例:ZG3/8;3. 标记示例:圆锥内螺纹 Rc 3/8圆柱内螺纹 Rp3/8圆锥外螺纹 R3/8当螺纹为左旋螺纹时 Rc 3/8-LH(LH表示左旋螺纹)常用螺纹(标记:Rc 3/8,Rp3/8,R3/8)的基本尺寸:表2尺寸代号 每寸牙数 大径 中径 小径 建议底孔 基准距离 有效长度1/8 28 9.728 9.147 8.566 8.4 4.0 6.51/4 19 13.157 12.301 11.445 11.2 6.0 9.73/8 19 16.662 15.806 14.950 14.7 6.4 10.11/2 14 20.955 19.793 18.631 18.3 8.2 13.23/4 14 26.411 25.279 24.117 23.6 9.5 14.51 11 33.249 31.770 30.291 29.7 10.4 16.81-1/4 11 41.910 40.431 38.952 38.3 12.7 19.11-1/2 11 47.803 46.324 44.845 44.1 12.7 19.14. GB 7306规定的标记方法与ISO7/1的规定是一样的.在ISO 7/1作出统一之前,各国的标记方法如下:表3标准号 螺纹种类 圆锥内螺纹 圆柱内螺纹 圆锥外螺纹ISO ISO7/1-1982 Rc1/2 Rp1/2 R1/2英国 BS 21-1973 Rc1/2 Rp1/2 R1/2法国 NF E03-004 G1/2J G1/2德国 DIN 2999 Rp1/2-DIN299 R1/2DIN2999日本 JIS PT1/2 PS1/2 PT1/2苏联 OCT 6211 KTPY1/2 KTPY1/2GB GB 133-74 ZG1/2 ZG1/2四. 60圆锥管螺纹(GB/T 12716-91)1. 该螺纹等效于美国国家标准ANSI B1.20.1中NPT螺纹部分.只有圆锥内螺纹和圆锥外螺纹一种连接形式.2. 60圆锥管螺纹与55圆锥管螺纹的相同点:2.1. 螺纹本身具有密封性.2.2. 圆锥角:1:162.3. 通过控制基面距离(基准长度)来控制直径尺寸.2.4. 允许在螺纹副内加入密封物.3. 60圆锥管螺纹与55圆锥管螺纹的不同点:表4项目 60圆锥管螺纹 55圆锥管螺纹标记 NPT 3/8 Rc 3/8,Rp3/8,R3/8牙型角 60 55牙距不同 表5 表2公差要求 高 低用途 汽车,飞机,机床中管路连接 水,煤气等低压管路系统4. 代号NPT即旧标准代号Z:标记:NPT 3/8,NPT 3/8-LH,其中LH表示左旋.表5 常用螺纹的基本尺寸尺寸代号 每寸牙数 大径 中径 小径 建议底孔 基准距离 牙数1/8 27 10.242 9.489 8.736 8.6 4.102 4.361/4 18 13.616 12.487 11.358 11.1 5.786 4.103/8 18 17.055 15.926 14.797 14.5 6.096 4.321/2 14 21.223 19.772 18.321 17.9 8.128 4.483/4 14 26.568 25.117 23.666 23.2 8.611 4.751 11.5 33.228 31.461 29.694 29.2 10.160 4.601-1/4 11.5 41.985 40.218 38.451 37.9 10.668 4.831-1/2 11.5 48.054 46.287 44.520 43.9 10.668 4.83五. 非螺纹密封的管螺纹(GB 7307)1. 该螺纹标准与ISO 228/1相同.2. 牙型角:55,锥度:1:16.3. 标记示例:11/2左旋内螺纹 G11/2-LH(右旋不标)11/2A级外螺纹 G11/2A11/2B级外螺纹 G11/2B内外螺纹装配 G11/2 /G11/2A 表6 常用基本尺寸尺寸代号 每寸牙数 大径 中径 小径 建议底孔 基准距离 有效长度1/8 28 9.728 9.147 8.566 8.8 4.0 6.51/4 19 13.157 12.301 11.445 11.7 6.0 9.73/8 19 16.662 15.806 14.950 15.2 6.4 10.11/2 14 20.955 19.793 18.631 18.9 8.2 13.23/4 14 26.411 25.279 24.117 24.4 9.5 14.51 11 33.249 31.770 30.291 30.6 10.4 16.81-1/4 11 41.910 40.431 38.952 39.2 12.7 19.11-1/2 11 47.803 46.324 44.845 45.1 12.7 19.14. 用途:非螺纹密封的管螺纹主要用于压力较低的不,煤气管道,连接时就加填料或密封质(麻丝,铅丹,聚四氟乙烯胶带等),以防止渗漏.5. 非螺纹密封的管螺纹与用螺纹密封的管螺纹相同点是:两者牙型一样均为55,相同规格螺纹的螺距,牙高,基本直径相同.6. 非螺纹密封的管螺纹与用螺纹密封的管螺纹不同点是:6.1. 用螺纹密封的管螺纹内螺纹有圆柱螺纹和圆锥螺纹两种形式,外螺纹只有圆锥螺纹一种形式.6.2. 非螺纹密封的管螺纹不论内外螺纹都只有圆柱螺纹一种形式.6.3. 两种螺纹部分规格的公差不同.6.4. 非螺纹密封的内圆柱管螺纹可以和用螺纹密封的外圆锥管螺纹相连接,但非螺纹密封的外圆柱管螺纹却不可以和用螺纹密封的内管螺纹形成用螺纹密封的连接.7. 各国的不同标记方法:表7标准号 螺纹种类 圆柱内螺纹 圆柱外螺纹ISO ISO228/1-1982 G1/2 G1/2A B英国 BS 2779-1973 G1/2 G1/2A B法国 NF E03-005 G1/2H G1/2A B德国 DIN 259 R1/2 K1/2日本 JIS PF1/2A B PF1/2A B苏联 OCT 6357 TPY1/2K2 K3 TPY1/2K2 K3GB GB 133-74 G1/2 G1/2六. 米制锥螺纹(GB1415)1. 标记:ZM10,ZM10-S,ZM10/ZM10,ZM10/ZM10-S.2. ZM-米制锥螺纹的标记代号;标准基准距离时,省略基准距离代号;S-短基准距离.3. 用途:适用于气体或液体管路系统依靠螺纹密封的连接螺纹(水,煤气管道用管螺纹除外),必要时允许在螺纹配合面间加密封填料提高其密封性.4. 公径直径/螺距直径 6,8,10 12,14,16,18,20,22,24 27,30,33,36,39,42,45,48,52,56,60螺距 1 1.5 2第二章 美国标准管螺纹一. 标准:ANSI B1.20.1美国标准管螺纹.美国标准管螺纹不仅用于压力较低的水,煤气管道,也同时用于高温,高压系统.就管螺纹而言,目前在世界范围内形成了以ISO标准为一方,以美国标准为另一方的两大管螺纹标准体系.二. 螺纹类型1. 基本牙型:牙型角60.锥度1:16.牙型为平顶平底.2. 基本类型NPT 一般用途的美国标准锥管螺纹NPSC 管接头用美国标准直管螺纹NPTR 导杆连接用美国标准锥管螺纹NPSM 设备上的自由配合机械连接用美国标准直管螺纹NPSL 锁紧螺母的松配合机械连接用美国标准直管螺纹另有薄壁管上采用的UNS薄壁管用特殊统一螺纹三. 一般用途的锥管螺纹NPT1. 标记:3/8-18NPT.2. 基本中径和基准距离:锥管螺纹的基本中径,并保证在不使用润滑剂和密封填料的情况下形成密封紧密连接.3. 干密封式内管螺纹可以是圆柱形的,也可以是圆锥形的.而干密封式外管螺纹仅有圆锥形一种.所有干密封式管螺纹均为右螺纹.二. 干密封式螺纹(NPTF)与标准管螺纹(NPT)相同点是:两者型一样.不同点是:1. 螺纹牙高h不一样.NPTF内,外螺纹之间没有间隙,而NPT的内,外螺纹之间可能有过盈也可能有间隙.2. NPT内,外螺纹均为圆锥形,而NPTF外螺纹为圆锥形,内螺纹有圆锥形和圆柱形两种.3. NPT有右旋和左旋两种螺纹,而NPTF只有一种右旋螺纹.4. ISO标准中没有与美国干密封式管螺纹对应的标准.我国的米制锥螺纹(GB/T1415-92)与美国干密封式管螺纹概念相近.三. 干密封式管螺纹的四种类型:1. 干密封式美国标准管螺纹NPTF2. 干密封式SAE短锥管螺纹PTF-SAE SHORT3. 干密封式美国标准燃油用直管内螺纹NPSF4. 干密封式美国标准普通直管内螺纹NPSI5. 各种类型的标准干密封螺纹的推荐搭配关系干密封外螺纹 与其相配的干密封内螺纹NPTF(锥)外螺纹 NPTF(锥)内螺纹PTF-SAE SHORT(锥)内螺纹NPSF(直)内螺纹NPSI(直)内螺纹PTF-SAE SHORT(锥)外螺纹 NPSI(直)内螺纹NPTF(锥)内螺纹四. 1型干密封式锥管螺纹NPTF1. 该螺纹系列适用于完整螺纹长度内的外螺纹和内螺纹.实际上它对各种类型的管路连接都适用.这种螺纹具有较高的强度和良好和密封性,在具有薄截面的脆硬材料上采用内锥螺纹可以减少断裂现象.2. 标记示例:1/4 NPTF3. 该系列螺纹采用2只六步幅螺纹塞规和1只光滑塞规来检测螺纹的基本尺寸,有效深度及牙顶高,允许公差:1扣.五. 2型干密封式SAE短锥管外螺纹PTF-SEA SHORT EXTERNAL1. 本系列的外螺纹除了因增加间隙和节约材料而在小端处切去了一个螺牙从而使完整螺纹长度缩短以外,其余所有方面均与NPTF螺纹一致.2. 标记示例:1/4 PTF-SAE六. 2型干密封式SAE短锥管内螺纹PTF-SEA SHORT INTERNAL1. 本系列的内螺纹除在大端处切去了一个螺牙从而使完整螺纹长度缩短以外,其余所有方面均与NPTF螺纹一致.2. 标记示例:1/4 PTF-SAE七. 3型干密封式燃油用直管内螺纹NPSF1. 本系列的螺纹是圆柱直螺纹而不是锥螺纹.它们一般用于软的或韧性材料上,但也可用于厚壁部位的脆硬材料上.2. 标记示例:1/4 NPSF八. 4型干密封式燃油用直管内螺纹NPSI1. 本系列的螺纹是圆柱直螺纹而不是锥螺纹.它们一般用于厚壁零件以及安装到外螺纹上几乎没有什么膨胀的部位的硬性或脆性材料上.2. 标记示例:1/4 NPSI第四章 美国统一螺纹标准(UN系列螺纹)一. 标准:ANSI B1.1美国统一螺纹标准1. 统一螺纹(UN):1948年11月18日美国,英国和加拿大三国标准机构代表在华盛顿签订了协议,使三国的英制普通螺纹一致,这便是所谓的统一螺纹.2. 统一螺纹的美国标准是ANSI B1.1,英国标准是BS 1580.二. 统一螺纹牙型1. 牙型角:602. 牙顶宽度:0.25P;牙底宽度:0.125P;牙底形状呈圆弧形.三. 统一螺纹直径/螺距系列1. 统一螺纹直径/螺距组合按螺距分级有3个系列,即粗牙UNC,细牙UNF和特细牙UNEF系列;不变螺距有8个系列,即4UN,6UN,8UN,12UN,16UN,20UN,28UN和32UN系列.四. 统一螺纹的选择及应用1. UNC粗牙螺纹系列 该系列通常在批量生产的螺栓,螺钉,螺母和其它一般工程上采用.低搞拉强度的材料,如铸件,低碳钢和其它软材料上加工的内螺纹应采用粗牙螺纹,以使内螺纹获得最佳的脱扣强度.UNC螺纹适用于要求快速拆或有可能产生腐蚀和轻微损伤的部位.2. UNF细牙螺纹系列 该系列适用于不宜采用粗牙螺纹的螺栓,螺钉,螺母和其它应用场合.UNF外螺纹具有比粗牙螺纹大的抗拉应力面积.当要