第十一章-螺纹刀具-大学老师课堂教学版PPT课件

1、1 第十一章 第一节丝锥 第二节其他螺纹刀具 螺螺 纹纹 刀刀 具具 2 第一节丝锥 一、丝锥的结构与几何参数 二、丝锥的结构类型与应用特点 三、拉削丝锥 四、挤压丝锥 3 第一节第一节 丝锥丝锥 以用途和结构可分为：以用途和结构可分为：手用丝锥、机用丝锥、螺母丝锥、手用丝锥、机用丝锥、螺母丝锥、 拉削丝锥、梯形丝锥、管螺纹丝锥、锥螺纹丝锥等。拉削丝锥、梯形丝锥、管螺纹丝锥、锥螺纹丝锥等。 一、丝锥结构和几何参数一、丝锥结构和几何参数 分为分为刀体刀体( (切削部分和校准部分）切削部分和校准部分）与与刀柄（颈部与夹持）刀柄（颈部与夹持） 两大部分。两大部分。 1.1.切削部分切削部分 切削半锥

2、角切削半锥角r r与长度与长度l l关系：关系： tgtgr rH/lH/l 锥角锥角r r、螺距、螺距p p、刀齿槽数、刀齿槽数Z Z与切削厚度与切削厚度a ac c的关系：的关系： a ac cp sinp sinr r/Z/Z 4 a)a)手用丝锥手用丝锥 b b）机用丝锥）机用丝锥 c c）螺母丝锥）螺母丝锥 d d）锥形丝锥）锥形丝锥 5 2.2.校准部分：校准部分： 作用：校准、修光和导向。校准部分长度有倒锥：作用：校准、修光和导向。校准部分长度有倒锥： （1 1）校准部分长度：有规定值，但重磨后不得小于螺）校准部分长度：有规定值，但重磨后不得小于螺 纹直径的一半。纹直径的一半。

3、（2 2）倒锥的目的：减小摩擦，倒锥数值）倒锥的目的：减小摩擦，倒锥数值（0.120.120.20.2） /100mm/100mm 3.3.容屑槽数：容屑槽数： 丝锥的容屑槽数是每一圈螺纹上的刀齿数。丝锥的容屑槽数是每一圈螺纹上的刀齿数。 4.4.前角前角p p、后角、后角p p 、 p p 8 81010 p p 4 46 6 6 5.5.槽型与槽向（槽斜角）：槽型与槽向（槽斜角）： 直槽好制造，刃磨方便。直槽好制造，刃磨方便。 斜槽好排屑，加工质量好，有时多用于加工盲孔螺斜槽好排屑，加工质量好，有时多用于加工盲孔螺 纹。纹。 7 6 6、柄部、柄部 即为夹持部分，其后面有一个四方形，以方便

4、即为夹持部分，其后面有一个四方形，以方便 动力传递。动力传递。 大直径丝锥，有时作成焊接式，锥柄部材料为大直径丝锥，有时作成焊接式，锥柄部材料为 4545钢，切削部分材料为高速钢，用电阻焊完成焊钢，切削部分材料为高速钢，用电阻焊完成焊 接。接。 8 图11-1丝锥的结构 9 图11-2丝锥的切削参数 a)结构图b)齿形放大图 10 成组丝锥设计方法成组丝锥设计方法 通常设计方法：等径设计，不等径设计 图11-3成组丝锥切削图形设计 a)等径设计b)不等径设计 1头锥2二锥3精锥 11 等径设计等径设计 等径设计是指在一组丝锥中，每支丝锥的大径、中径等径设计是指在一组丝锥中，每支丝锥的大径、中径

5、 和小径的名义尺寸均相同，区别仅在于切削锥长度不和小径的名义尺寸均相同，区别仅在于切削锥长度不 一样。第一锥的切削锥长度最长，第二锥次之，第三一样。第一锥的切削锥长度最长，第二锥次之，第三 锥最短。锥最短。 切削锥越长，参加切削的刀齿就越多，每个刀齿分担切削锥越长，参加切削的刀齿就越多，每个刀齿分担 的切削负荷相应减小，使用寿命随之延长；反之，则的切削负荷相应减小，使用寿命随之延长；反之，则 每个刀齿分担的切削负荷越大，使用寿命也就越短。每个刀齿分担的切削负荷越大，使用寿命也就越短。 由于采用等径设计，丝锥的刀齿主要是以顶刃参加切由于采用等径设计，丝锥的刀齿主要是以顶刃参加切 削，两个侧刃对螺

6、纹的廓形基本上无修正作用，因此，削，两个侧刃对螺纹的廓形基本上无修正作用，因此， 被加工螺纹的表面粗糙度较差，其切削图形如图被加工螺纹的表面粗糙度较差，其切削图形如图1a1a所所 示。示。 12 不等径设计 为了提高螺纹的精度和改善表面粗糙度，可采用不等径设 计方法。 不等径设计是指在一组丝锥中，每支丝锥的大径、中径和 小径的名义尺寸各不相同。 这种丝锥在切削时，顶刃和侧刃同时参加切削，增加了切 削的有效长度，切削面薄而窄，散热条件好，每个刀齿对 螺纹的齿廓均有修正作用。由于切削负荷分配合理，使丝 锥的使用寿命得以延长，被加工螺纹的表面粗糙度得到改 善。 目前，在小直径及大直径螺纹加工中，成组

7、不等径丝锥得 到了广泛应用。其切削图形如图1b所示。 13 二、丝锥的结构类型与应用特点 表11-1丝锥的结构特点与应用范围 类型简图及国标代号特点适用范围 手用 丝锥 手用、机用丝锥GB/T346412007 手动攻螺纹，常为两把成 组使用。用合金工具钢制造 单件小批生产通孔、不 通孔螺纹 机用 丝锥 长柄机用丝锥GB/T346432007 用于钻、车、镗、铣床上， 切削速度较高，经铲磨齿形。 用高速钢制造 成批大量生产通孔、不 通孔螺纹 类型简图及国标代号特点适用范围 螺母 丝锥 切削锥较长，攻螺纹完毕 工件从柄尾流出，丝锥不需 倒转。分短柄、长柄、弯柄 三种结构 大量生产专供螺母攻螺 纹

8、(M252) 短柄：GB/T9672008； 长柄：JB/T87861998 锥形 丝锥 切削锥角与螺纹锥角相等， 无校准部分。攻螺纹时要强 迫做螺旋运动，并控制攻螺 纹长度 专供锥管螺纹攻螺纹 14 表11-1丝锥的结构特点与应用范围 板牙丝锥切削锥加长，齿槽数增多板牙攻螺纹 螺旋槽 丝锥 螺旋槽排屑效果好，并使切削实际前角 增大，降低转矩 中小尺寸螺孔，不锈钢、铜铝合金 材料攻螺纹 刃倾角丝锥将直槽丝锥切削部分磨出刃倾角(=10 30)。具有螺旋槽丝锥优点，而且制 造简单 通孔螺纹 跳 牙 丝 锥 奇数槽丝锥将工作部分刀齿沿螺旋线间 隔磨去。改善切削变形与摩擦条件，防止 齿形拉毛、烂牙、崩

9、齿 韧性材料细牙螺纹 内贮屑丝锥丝锥芯部有贮屑孔，切削锥部开有若干 不通槽，形成前角与刃倾角。改善精锥导 向与排屑性能 用于大直径高精度螺孔的精锥 15 三、拉削丝锥 图11-4拉削丝锥工作示意图 16 拉削丝锥：拉削丝锥： 结构形式结构形式 图图6 61515 兼有拉刀的特点，加工受力由压变为拉，故没有兼有拉刀的特点，加工受力由压变为拉，故没有 失稳问题，刀具加工时平稳。效率高，质量较好；失稳问题，刀具加工时平稳。效率高，质量较好； 切削时工件转动一周，刀具移动一个螺距。切削时工件转动一周，刀具移动一个螺距。 17 挤压丝锥：挤压丝锥： 结构形式结构形式 由塑性变形的原理来加工螺纹，可加工直

10、径由塑性变形的原理来加工螺纹，可加工直径M1M22M1M22 螺纹；螺纹； 精度高。表面质量较好；精度高。表面质量较好； 丝锥寿命长（无槽、截面积较大，强度高）；丝锥寿命长（无槽、截面积较大，强度高）； 生产率高，无排屑问题，可高速攻丝；生产率高，无排屑问题，可高速攻丝； 制造困难，丝锥铲磨工作量较大。制造困难，丝锥铲磨工作量较大。 用于高精度螺纹的加工及难加工韧性材料、高强度用于高精度螺纹的加工及难加工韧性材料、高强度 塑性材料螺纹加工。塑性材料螺纹加工。 四、挤压丝锥 18 图11-6挤压丝锥 a)结构图b)齿形放大图c)端截面放大图 19 一、板牙一、板牙 1）分类：）分类： 2）圆板牙

11、：）圆板牙： 实质上是具有切削角度的螺母实质上是具有切削角度的螺母 是加工外螺纹的标准刀具之一是加工外螺纹的标准刀具之一 圆板牙、方板牙、六角板牙、管形板牙、钳式板牙等圆板牙、方板牙、六角板牙、管形板牙、钳式板牙等 在单件、小批量生产及修配中应用仍很广泛。但仅用来加在单件、小批量生产及修配中应用仍很广泛。但仅用来加 工精度工精度6h8h和表面质量要求不高的螺纹。和表面质量要求不高的螺纹。 特点特点 由于板牙结构简单，使用方便，价格低廉。由于板牙结构简单，使用方便，价格低廉。圆板牙的螺纹廓形圆板牙的螺纹廓形 是内表面，难以磨削，热处理产生的变形等缺陷无法消除，是内表面，难以磨削，热处理产生的变形

12、等缺陷无法消除， 影响被加工螺纹质量和板牙的寿命影响被加工螺纹质量和板牙的寿命。 适用适用 第二节其他螺纹刀具 20 图图6.1 圆板牙的结构圆板牙的结构 圆板牙（如图所示）的外圆板牙（如图所示）的外 形象一个圆螺母，只是沿形象一个圆螺母，只是沿 轴向钻有轴向钻有38个排屑孔以个排屑孔以 形成切削刃，并在两端做形成切削刃，并在两端做 有切削锥部，用于加工圆有切削锥部，用于加工圆 柱螺纹。柱螺纹。 而加工锥形螺纹的圆板牙而加工锥形螺纹的圆板牙 只做一个切削锥部。只做一个切削锥部。 21 扳牙 22 23 盘形螺纹铣刀、梳形螺纹铣盘形螺纹铣刀、梳形螺纹铣 刀、高速铣削螺纹刀盘刀、高速铣削螺纹刀盘

13、（1 1）盘形螺纹铣刀）盘形螺纹铣刀 工作方式：工作方式： 特点特点： 尖齿且错开结构，改善两侧刀齿的切削条件；尖齿且错开结构，改善两侧刀齿的切削条件； 一次走刀可加工出螺纹全长尺寸；一次走刀可加工出螺纹全长尺寸； 常用于加工精度要求不高的螺纹；常用于加工精度要求不高的螺纹； 多用批量生产。多用批量生产。 二、螺纹铣刀 24 （2 2）梳形螺纹铣刀）梳形螺纹铣刀 工作方式：工作方式： 特点：特点： 工件旋转一周，可加工出螺纹全长尺寸；工件旋转一周，可加工出螺纹全长尺寸； 可认为是多个盘形铣刀组成；可认为是多个盘形铣刀组成； 常用于加工螺纹尺寸短，螺距小的螺纹，也可常用于加工螺纹尺寸短，螺距小的

14、螺纹，也可 加工锥螺纹和带台阶的螺纹及内外螺纹；加工锥螺纹和带台阶的螺纹及内外螺纹； 多用批量生产。多用批量生产。 25 （3 3）高速铣削螺纹刀盘）高速铣削螺纹刀盘 工作方式：工作方式： 特点：特点： 一次走刀，可加工出螺纹全长尺寸；一次走刀，可加工出螺纹全长尺寸； 切刀结构同普通螺纹车刀，但工作原理不同；切刀结构同普通螺纹车刀，但工作原理不同； 常用于加工内外螺纹；常用于加工内外螺纹； 效率较高，多用批量生产。效率较高，多用批量生产。 26 螺纹铣刀与车刀、丝锥、板牙比较特点：螺纹铣刀与车刀、丝锥、板牙比较特点： 效率方面比较；效率方面比较； 加工精度比较；加工精度比较； 适合生产的批量比较；适合生产的批量比较； 27 三、板牙头 图11-10自动开合螺纹滚压头 28 是一种高生产率、高精度的螺纹刀具是一种高生产率、高精度的螺纹刀具 切削外螺纹用的切