钳工基础：攻螺纹工具的选择与使用

钳工基础：攻螺纹工具的选择与使用

工作任务B-6螺纹加工职业能力B-6-1能根据加工要求合理选择攻螺纹工具

一、核心概念
1.攻螺纹
2.丝锥

二、学习目标
1.能举例说明丝锥的分类和结构。
3.培养学生科学、严谨、细致的学习态度，不断提高自身技能水平和产品质量。
2.能根据零件材料和图样要求选择丝锥。

三、基本知识
攻螺纹是用一定的扭矩将丝锥旋入紧固件胚料底孔中加工出内螺纹的金属切削工艺。攻螺纹常用工具为丝锥和铰杠。铰杠是用来夹持丝锥的工具。

1.丝锥
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，并经热处理后方可使用，如图B-6-1所示。通常M6～M24的丝锥为两支一套，称为头锥和二锥；M24以上为三只一套，称为头锥、二锥和三锥，如图B-6-2所示。

图B-6-1丝锥

图B-6-2头锥、二锥、三锥

（1）丝锥的结构
丝锥由工作部分和柄部构成，如图B-6-3所示。工作部分又分切削部分和校准部分。
1）切削部分。丝锥前端呈圆锥形，有锋利的切削刃，切削刃的前角（γ）为8°～10°，后角（α）为4°～6°。切削部分主要完成切削螺纹工作。
2）校准部分。具有完整的齿形，它可以修光和校准已切出的螺纹，并引导丝锥沿轴向运动。校准部分是丝锥刃磨的后续部分，后角（α）为0°。
3）容屑槽。有容纳、排除切屑和形成切削刃的作用，常用的丝锥上有3～4个容屑槽。
4）柄部。其形状和作用与铰刀相同。

图B-6-3丝锥的结构

（2）丝锥的种类
常用的丝锥有直槽丝锥、螺旋槽丝锥、螺尖丝锥和挤压丝锥等，其性能各有所长。直槽丝锥通用性最强，通孔或不通孔、有色金属或黑色金属均可加工，价格也最便宜。但是针对性也较差。螺旋槽丝锥比较适合加工不通孔螺纹，加工时切屑向后排出。由于螺旋角的缘故，丝锥实际切削前角会随螺旋角增大而增大，加工黑色金属时，螺旋角选的小一点，一般在30°左右，保证螺旋齿的强度；加工有色金属时，螺旋角选的大一点，可在45°左右，切削刃锋利一些。螺尖丝锥加工螺纹时切屑向前排出。挤压丝锥比较适合加工有色金属。

（3）丝锥的排屑方式
丝锥排屑方向和应用场合见表B-6-1。

表B-6-1丝锥排屑方向和应用场合

2.铰杠（丝锥扳手）
手工攻螺纹时，铰杠用来夹持丝锥柄部的方榫，从而带动丝锥旋转的工具，有固定式铰杠、活络式绞杠和丁字式铰杠三类，如图B-6-4～图B-6-6所示。常用铰杠规格见表B-6-2。

图B-6-4固定式铰杠

图B-6-5活络式铰杠

图B-6-6丁字式铰杠

表B-6-2常用铰杠规格

3.普通粗牙螺纹底孔的计算
攻螺纹时丝锥对金属有切割和挤压作用，使金属扩张，底孔直径偏小，排屑不好造成切屑堵塞，造成丝锥损坏与折断。因此，螺丝底孔直径要比螺纹内径稍大些。
攻韧性材料：d=D-P
攻脆性材料：d=D-1.1P
式中，d—底孔直径（mm）；D—螺纹公称直径（mm）；P—螺距（mm）。

例1软钢或纯铜上攻M10×1.5螺纹，求底孔直径。
解：d=D-P=10-1.5=8.5（mm）

例2在铸铁或青铜上攻M10×1.5螺纹，求底孔直径。
解：d=D-1.1P=10-1.1×1.5=8.35（mm）

4.不通孔螺纹深度的确定
如图B-6-7所示，攻不通孔的螺纹时，因丝锥不能攻到底，所以孔的深度要大于螺纹的长度，孔的深度一般为h=H+0.7D
式中，D—螺纹公称直径（mm）；h—孔的深度（mm）；H—螺纹长度（mm）。

图B-6-7攻不通孔

四、能力训练
1.任务描述
基于图B-6-8所示螺纹孔的加工要求，选择合适的丝锥。

2.操作条件
设备：不同规格麻花钻、不同规格丝锥。

3.注意事项
攻不通孔螺纹时，因丝锥不能攻到底，所以孔的深度要大于螺纹长度，一般h=H+0.7D。

图B-6-8下连接板零件图

4.刀具选用
刀具选用方法见表B-6-3。

表B-6-3刀具选用方法

5.问题情境
小明现在需要用成套丝锥进行螺纹孔加工操作，请分析其如何进行切削余量分配。
提示：在成套丝锥中，切削余量的分配有两种形式，即锥形分配和柱形分配，如图B-6-9所示。

（1）锥形分配
如图B-6-9a所示，每套中丝锥的大径、中径、小径都相等，只是切削部分的长度及锥角不同。头锥的切削部分长度为5～7个螺距，二锥切削部分长度为2.5～4个螺距，三锥切削部分长度为1.5～2个螺距。小于M12的丝锥采用锥形分配切削量。

（2）柱形分配
如图B-6-9b所示，柱形分配其头锥、二锥的大径、中径、小径都比三锥小。头锥、二锥的中径一样，大径不一样，头锥的大径小，二锥的大径大。柱形分配的丝锥，其切削余量分配比较合理，使每支丝锥磨损均匀，使用寿命长，攻螺纹时较省力。同时，因三锥的两侧刃也参加切削，所以螺纹表面粗糙度值较低。大于或等于M12的手用丝锥采用柱形分配，在攻螺纹时丝锥顺序不能搞错，攻制M12或M12以上的通孔螺纹时，最后一支丝锥的切削部分长度应为1.5～2个螺距。

图B-6-9切削余量分配方式