钳工技能实训校本教材 项目七 固定板与螺柱的制作

项目七固定板与螺柱的制作☆项目目标●学会攻丝、套丝基本技法●学会螺纹加工工具的使用☆项目内容及任务●完成攻丝、套丝基本技法训练●完成螺纹加工工具的认知和使用方法学习●完成固定板与螺柱零件制作工作任务☆任务给出完成如图7-1所示的固定板与螺柱零件螺纹加工工作。通过本项目训练，复习钻孔、扩孔、铰孔的基本技法，掌握攻丝、套丝的方法与技巧，并通过训练，熟练使用螺纹加工工具。图7—1固定板与螺柱任务图形☆相关资讯1、钳工加工螺纹概述攻丝与套丝（又称攻螺纹与套螺纹）是钳工加工内外螺纹的方法。攻丝是利用丝锥在工件内孔表面制作内螺纹，而套丝则是利用板牙在棒形工件的外表面加工外螺纹。下面主要介绍与攻丝和套丝相关的知识和技能。2、攻丝1）攻丝工具（1）丝锥丝锥是加工内螺纹的工具，有机用和手用、左旋和右旋、粗牙和细牙之分。手用丝锥一般用合金工具钢9SiCr、轴承钢GCr9制造，机用丝锥用高速钢制造，如W18Cr4V钢等。丝锥的结构如图7-2所示。丝锥由柄部和工作部分组成。工作部分又分为切削部分和校准部分。切削部分位于丝锥前端，磨有锥角，切削载荷可均匀分布在几个刀齿上，攻螺纹时导向性比较好，便于保证螺孔质量。切削部分之后为校准部分，主要用于校准、修光已经切出的螺纹，并引导丝锥沿轴向前进。丝锥的柄部有方榫，便于传递扭矩。丝锥表面平行与轴线开有几条容屑槽，以容纳切屑。图7—2丝锥结构为了减小丝锥的且削力，延长丝锥的寿命，可将整个切削工作量分配给几支丝锥共同分阶段完成。通常M6~M24的丝锥一套有两支，M6以下和M24以上的丝锥一套有三支。细牙丝锥不管直径大小每套两支。机用丝锥一套也有两支，攻通螺纹时一般只用头锥，只有攻盲孔螺纹时，才用会用到精锥，以增加螺纹的有效长度。（2）铰杠铰杠是用来夹持丝锥攻螺纹的一种辅助工具，分为普通铰杠和丁字铰杠两类，如图7-3、图7-4所示。普通铰杠分为固定铰杠和活络铰杠两种类型，活络式可通过旋转手柄调节方孔大小，以便夹持不同尺寸的丝锥；丁字铰杠也分为固定式和可调节式两种类型。（a）固定铰杠（b）活络铰杠图7—3普通铰杠（a）可调式（b）固定式图7—4丁字铰杠铰杠长度的选择应根据丝锥的大小进行选择，以便控制攻丝扭矩，铰杠规格选择见表7-1所示。表7—1活络铰杠规格选择活络铰杠规格/mm150230280380580600适用丝锥范围M5~M8M8~M12M12~M14M14~M16M16~M22M24以上2）攻丝前的相关计算（1）底孔直径确定底孔的直径可从相关手册中查知，表7-2中列出了常用螺径对应的底孔直径。表7—2常见普通螺纹底孔直径对应表螺纹直径D/mm螺距P/mm钻削底孔钻头直径铸铁、青铜、黄铜钢、可锻铸铁、紫铜、层压板20.40.251.61.751.61.752.50.450.352.052.152.052.1530.50.352.52.652.52.6540.70.53.33.53.33.550.80.54.14.54.24.5610.754.95.255.281.2510.756.66.97.16.777.2101.51.2510.758.48.68.99.18.58.799.2121.751.51.25110.110.410.610.910.210.510.7111421.5111.812.412.91212.5131621.5113.814.414.91414.515182.521.5115.315.816.416.915.51616.517202.521.5117.317.818.418.917.51818.519螺纹底孔直径也可以由经验公式计算。对于在铸铁、黄铜和青铜等材料（脆性材料）上攻普通螺纹，计算公式为：钻孔直径D0=D－1.1P式中，D为内螺纹的大径，P为螺距。对于在钢、可锻铸铁、纯铜等材料（塑性材料）上攻普通螺纹时，计算公式为：钻孔直径D0=D－P式中，D为内螺纹的大径，P为螺距。对于英制螺纹，可参照表7-3中所列的公式进行底孔直径计算，也可查相关手册获得。表7—3英制螺纹底孔直径计算公式螺纹公称直径/英寸铸铁和青铜钢和黄铜3/16〞~5/8〞D底孔=25（D－）D底孔=25（D－）+0.13/4〞~1/2〞D底孔=25（D－）D底孔=25（D－）+0.3注：D底孔—攻丝前底孔直径；n—每英寸牙数；D—螺纹公称直径（2）钻孔深度的确定当攻盲孔螺纹时，因丝锥不能攻到底，所以孔的深度要大于螺纹的长度，盲孔的深度可有下式计算：H盲孔=螺纹的有效长度+0.7D式中，H盲孔—攻丝前盲孔深度；D—内螺纹的大径。3）丝锥的刃磨当丝锥的切削部分磨损时，可适当刃磨其后刀面，如图7-5（a）所示。刃磨时注意各刃瓣的半锥角，以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；磨损严重时，可用棱角修圆的片状砂轮刃磨（如图7-5（b）所示），并控制好前角。（a）刃磨后刀面（b）刃磨前刀面图7—5丝锥刃磨4）攻丝工作过程（1）起攻时，要把丝锥放正，然后用手压住丝锥并转动铰杠，如图7-6（a）所示。当丝锥切入1~2圈后，应及时检查并校正丝锥的位置，如图7-6（b）所示。检查应在丝锥的前后、左右方向上都要进行。（a）起攻（b）校正丝锥图7—6攻丝的起攻动作为了起攻时丝锥保持正确的位置，可在丝锥上旋上同样直径的螺母，如图7-7（a）所示，或将丝锥插入导向套中，如图7-7（b）所示，容易使丝锥按正确的位置切入工件孔中。（a）螺母（b）导向套图7—7保证丝锥正确位置的辅助工具（2）当丝锥切入3~4圈后，只需转动铰杠即可，应停止对丝锥施加压力，否则螺纹牙型将被破坏，攻螺纹时，每扳转铰杠1/2~1圈，要倒转1/4~1/2圈，使切削断碎后容易排出，避免因切屑阻塞而使丝锥卡死。(3)攻盲孔螺纹时，要经常退出丝锥，清除里面的切屑，以免丝锥折断或被卡住。当工件不变翻倒清理切屑时，应用磁性棒将切屑吸出。（4）韧性材料攻丝时，要注意加注切削液，以减小切削阻力，减小螺孔的表面粗糙度，延长丝锥的寿命；钢件攻丝时应加入机油；铸件攻丝时应加入没有；质量要求很高的螺纹孔，应加入工业植物油。（5）攻丝时，必须以头锥、二锥、三锥的顺序攻削至标准尺寸。在较硬的材料上攻螺纹时，可用各丝锥轮换交替进行，以减小切削刃部的负荷，防止丝锥折断。（6）丝锥退出时，先用铰杠平稳反向转动，当能用手旋转丝锥时，停止使用铰杠，防止铰杠带动丝锥退出时，产生摇摆、振动而损坏丝扣。（7）机攻时要保持丝锥与螺孔的同轴度要求。将要攻完时，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。（8）机攻时的切削速度：攻调质钢或硬钢材为5~10m/min；攻不锈钢为2~7m/min；攻铸铁为8~10m/min。攻同样材料时，丝锥直径小时取较高值，直径大时取较低值。5）攻丝废品形式及原因分析攻丝时常见废品形式和产生原因分析见表7-4。表7—4攻丝常见废品形式及原因分析废品形式产生原因丝扣不完整（1）底孔直径太小，丝锥不易进入，使孔口螺纹烂牙；（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）对于塑性材料未加注切削液或丝锥不经常倒转，导致加工螺纹啃伤；（4）头锥不正，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。滑丝（1）攻盲孔螺纹时，丝锥到底后继续扳转；（2）在强度较低的材料上攻小螺纹时，丝锥已切出螺纹仍继续加压，或攻完退出时连铰杠转出。螺孔歪斜（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）攻丝前底孔直径太大；（2）丝锥磨损。3、套丝1）套丝工具（1）圆板牙圆板牙是用来加工外螺纹的工具，其结构如图7-8所示。其外形像一个圆螺母外圆柱表面有4个锥坑和一条V形槽，4个锥孔主要用于定位和紧固板牙，板牙内孔上钻有3~4个排屑孔并带有刀刃。图7—8圆板牙结构（2）圆板牙架圆板牙架是用来夹持板牙的，便于给板牙施加比较大的扭矩，不同外径的板牙应选择不同的板牙架。板牙架是通过圆板牙上的四个锥孔进行定位紧固的，其结构如图7-9所示。图7—9圆板牙架结构2）套丝前的相关计算套丝前圆杆直径应稍小于螺纹的公称尺寸，圆杆直径可以查表或按经验公式计算获得。套丝前圆杆直径计算公式为：d杆=d－0.13Pd杆—套螺纹前圆杆直径，mmd—外螺纹大径，mmP—螺距，mm。3）套丝工作过程（1）套丝前将圆杆端部倒角，使板牙容易对准工件中心，同时也容易切入，倒角的长度应大于一个螺距，倒角角度为15~20，如图7-10所示。图7—10圆杆端部倒角（2）套丝时切削力矩较大，圆杆类工件要用V形钳口或厚铜板作衬垫，才能牢靠的夹持圆杆，套螺纹部分伸出钳口的高度尽量小，保证刚度。（3）起套的方法与攻丝起攻的方法相似，要使板牙的端面与圆杆垂直，在转动板牙时施加轴向压力，转动要慢，压力要大。当切入2~3牙后要检查垂直度，以便及时发现歪斜进行纠正。（4）进入正常套丝阶段，应停止施加轴向力，让板牙自然引进，防止损坏螺纹和板牙，并要经常反转断屑。（5）在钢件上套螺纹时，要及时加入切削液，提高螺纹表面质量，延长板牙寿命。4）套丝废品形式及产生原因套丝时常见的废品形式和产生原因见表7-5。表7—5套丝常见废品形式及原因分析废品形式产生原因丝扣不完整或乱扣（1）板牙磨钝（2）板牙没有经常倒转断屑，切屑堵塞啃伤螺纹（3）铰杠不稳，板牙产生摇摆（4）圆棒直径太大（5）板牙歪斜太多而强行修正（6）没有选择合适切削液或刀具上粘有硬质附着物螺纹歪斜（1）圆杆端面倒角不好。板牙位置不正（2）两手用力不均，铰杠歪斜牙深不够（1）圆棒直径太小（2）板牙V形槽调节不当，直径太大☆任务实施1、任务准备1）工具准备钻床、钢皮尺、游标卡尺、高度划线尺、长柄刷、Φ8.4钻头、Φ8.5H7铰刀、Φ10锪钻、M10丝锥、M10圆板牙、塞规、铰杠。2）材料准备材料：Q235棒料一根，大小规格为：Φ11mm×32mm；Q235板料一块，其大小规格为：42mm×92mm×2、任务实施（建议）固定板加工步骤：1）板料加工外形尺寸，达到60mm×90mm2）在工件上按照图纸要求划出孔加工线。3）用Φ8.4钻头钻出三个底孔，并对孔口进行C0.5倒角。4）用Φ10锪钻锪两侧圆孔至尺寸Φ10×3。5）用Φ8.5H7铰刀铰各圆柱孔，并用塞规进行检测。6）M10丝锥攻削内螺纹。7）全面检查，锐边去毛刺、倒棱。螺柱加工步骤：1）棒料加工外形尺寸到Φ9.9mm×30mm。2）两头进行倒角，倒角长度2，倒角的角度20。3）夹持圆棒左端，用M10圆板牙套丝至尺寸M10×8。4）调头，保护右端已加工外螺纹，并夹持右端。5）用M10圆板牙套丝至尺寸M10×8。☆项目考核表7-6固定板与螺柱零件加工质量检测结果考核表年月日单位名称重庆航天职业技术学院班级小