一、攻螺纹知识
用丝锥在工件孔中切削出内螺纹的加工方法,称为攻螺纹。
1.攻螺纹工具
(1)丝锥
丝锥一般分为手用丝锥和机用丝锥两种。手用丝锥是用合金工具钢9SiCr或轴承钢GCr9经滚牙、淬火、回火制成的;机用丝锥则都用高速钢制造。
丝锥由工作部分和柄部组成,其中工作部分由切削部分和校准部分组成,如图5-23所示。
图5-23 丝锥
切削部分是指丝锥前部的圆锥部分,起主要切削作用,有锋利的切削刃,这不仅使工作省力,不易产生崩刃,而且引导作用良好并能保证螺孔的表面粗糙度;校准部分具有完整的牙型,用来修光和校准已切出的螺纹,并起导向作用,是丝锥的备磨部分;丝锥柄部为方头,是丝锥的夹持部位,起传递转矩及轴向力的作用。
丝锥有3~4条容屑槽,并形成切削刃和前角。为了制造和刃磨方便,丝锥上容屑槽一般做成直槽。有些专用丝锥为了控制排屑方向,做成螺旋槽。螺旋槽丝锥有左旋和右旋之分。加工不通孔螺纹,为使切屑向上排出,容屑槽做成右旋槽,如图5-24(a)所示;加工通孔螺纹,为使切屑向下排出,容屑槽做成左旋槽,如图5-24(b)所示。
图5-24 螺旋槽与排屑
每种型号的丝锥一般由两支或三支组成一套,分别称为头锥、二锥和三锥。成套丝锥分次切削,依次分担切削量,以减免每支丝锥单齿切削负荷。成套丝锥中,对每支丝锥切削量的分配有锥形分配和柱形分配两种形式,如图5-25所示。成套丝锥可依据以下两种方式选择。
图5-25 成套丝锥切削用量分布
1—头锥 2—二锥 3—三锥
根据锥形分配来选择,如图5-25(a)所示。其特点是一组丝锥中,每支丝锥的大径、中径、小径都相等,只是切削部分的锥角和长度不等。切削部分最长的是头锥,依次为二锥和三锥。攻螺纹时,先攻头锥,以头锥、二锥、三锥按顺序攻削至标准尺寸。锥形分配的丝锥,由于头锥能一次攻削成形,因而切削厚度大,切削变形严重,加工表面粗糙度值大。
根据柱形分配来选择,如图5-25(b)所示。其特点是头锥和二锥的大、中、小径都比三锥小。头锥和二锥的中径一样大,大径不一样:头锥大径小,二锥大径大。攻螺纹时先攻头锥,然后依次按顺序攻削至标准尺寸。柱形分配的丝锥,切削省力,每支丝锥磨损量小,寿命长,加工表面粗糙度值小。
(2)铰杠
铰杠是手工攻螺纹时用来夹持丝锥的工具,分普通铰杠和丁字铰杠两类,如图5-26所示。
图5-26 铰杠
各类铰杠又分为固定式和活络式(又称可调式)两种,其中丁字铰杠适于在高凸旁边或箱体内部攻螺纹,活络式丁字铰杠用于M6以下丝锥,普通铰杠固定式用于M5以下的丝锥。铰杠的方孔尺寸和柄的长度都有一定的规格,使用时按丝锥尺寸大小,从表5-7中合理选择。
表5-7 可调铰杠使用范围
2.攻螺纹前底孔直径与孔深的确定
(1)攻螺纹前底孔直径的确定
攻螺纹时有较强的挤压作用,金属产生塑性变形而形成凸起挤向牙尖。因此,攻螺纹前的底孔直径应略大于螺纹小径。螺纹底孔直径的大小应考虑工件材质,其值可查表5-8。
表5-8 普通螺纹攻螺纹底孔钻头直径
续表
或按下列经验公式确定螺纹底孔直径。
加工钢件或塑性较大的材料:
d=D-P
式中 D——螺纹底孔用钻头直径,mm;
D——螺纹大径,mm;
P——螺距,mm。
加工铸铁或塑性较小的材料:d=D-(1.05~1.1)P。
(2)攻螺纹前底孔深度的确定
为了保证螺纹的有效工作长度,钻螺纹底孔时,螺纹底孔的深度公式为:
H=h+0.7D
式中 h——螺纹的有效长度,mm;
h——螺纹底孔深度,mm。
攻螺纹时切削液的选用见表5-9。
表5-9 攻螺纹时切削液的选用
二、套螺纹知识
套螺纹是用板牙在圆柱或圆锥等表面加工出外螺纹的方法。
1.套螺纹工具
(1)圆板牙
圆板牙是加工外螺纹的工具,由合金工具钢9SiCr制成并经热处理淬硬。其外形像一个圆螺母,有封闭式和开槽式两种结构,在它的上面钻有几个排屑孔并形成刀刃。圆板牙由切削部分、校准部分和排屑孔组成,如图5-27所示。
图5-27 圆板牙及结构
(2)板牙架
板牙架是用来夹持板牙、传递扭矩的工具,如图5-28所示。工具厂按板牙外径规格制造了各种配套的板牙架。
图5-28 板牙架
2.套螺纹前圆杆直径的确定
套螺纹前圆杆的直径应稍小于螺纹大径的尺寸。一般圆杆直径用下式计算:
d杆=D-0.13P
式中 D——螺纹大径,mm;
P——螺距,mm。
工作时,常通过查表选取不同螺纹的圆杆直径;套管螺纹时管子外径的计算较繁,一般可查表决定。