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教学案例十四攻螺纹和套螺纹任务一攻螺纹知识目标1．底孔直径的确定2.攻螺纹的要点及注意事项技能目标⒈掌握丝锥选用技巧；⒉掌握攻螺纹的方法3.掌握检测方法任务描述圆螺母，如图14-1所示，毛坯尺寸：1525×fmm，材料：45#钢，分析零件加工工艺，编写工艺卡，加工该零件。未注倒角1×45°图14-1圆螺母任务分析如图14-1所示，内螺纹材料为45钢，通过查阅内螺纹相关的国家标准，通过公式，计算主要参数。知识准备一、丝锥的结构形状丝锥的结构和形状，如图14-2所示，由工作部分和柄部组成。工作部分包括切削部分和校准部分。切削部分磨出锥角，担任主要切削工作。校准部分具有完整的齿形，柄部有方榫。图14-2丝锥的结构二、丝锥的种类按其功用可分为手用丝锥、机用丝锥、螺母丝锥、梯形螺纹丝锥、圆锥螺纹丝锥、短槽丝锥、挤压丝锥与拉削丝锥等，主要为手用丝锥和机用丝锥。⒈手用丝锥将碳素工具钢或合金工具钢（少量高速钢）滚牙（切牙）丝锥定名为手用丝锥，常用于单件、小批量生产或修配工作。一般由两支或三支组成一套，分成头锥、二锥和三锥，攻螺纹时头锥、二锥和三锥依次使用。手用丝锥，如图14-3所示。图14-3手用丝锥⒉机用丝锥在国家工具标准中，将高速钢磨牙丝锥定名为机用丝锥，如图14-4所示。它比手用丝锥多一条防止丝锥从夹头中脱落的环形槽。常用单支一次攻螺纹成型，效率较高。图14-4机用丝锥三、丝锥的几何参数⑴前角、后角和倒锥丝锥加工不同材料时的前角，见表14-1。表14-1丝锥加工不同材料时的前角被加工材料铸青铜铸铁硬钢黄铜中碳钢低碳钢不锈钢铝合金前角γ0°5°5°10°10°15°15-20°20-30°后角α0，一般用手用丝锥α0=6°～8°，机用丝锥α0=10°～12°，齿侧为零度。⑵容屑槽丝锥容屑槽通常有左旋和右旋两类，如图14-5所示。M8以下的丝锥一般是三条容屑槽，M8～12的丝锥有三条也有四条的，M12以上的丝锥一般是四条容屑槽。较大的手用和机用丝锥及管螺纹丝锥也有六条容屑槽的图14-5丝锥螺旋槽四、丝锥底孔直径的确定攻螺纹时，每个切削刃一方面在切削金属，一方面也在挤压金属，因而会产生金属凸起并向牙尖流动的现象，被丝锥挤出的金属会卡住丝锥甚至将其折断，因此底孔直径应比螺纹小径略大，这样挤出的金属流向牙尖正好形成完整螺纹，又不易卡住丝锥，如图14-6所示。图14-6底孔直径的确定确定底孔直径的大小要根据工件的材料和螺纹直径大小来考虑五、机用丝锥攻螺纹的切削速度选用机用丝锥攻螺纹的切削速度选用推荐值，见表14-2。表14-2机用丝锥攻螺纹的切削速度推荐值（m/min）0.50.751.01.251.5233～66788～108991012～161010111118～2411131312≥2612141313注：从表中查得的数值还须据工件材料乘以修正系数，系数值为：⒈30～50钢，正火状态取1.0，调制状态取0.85。⒉08、10、15、20钢均取0.7。⒊普通合金钢、正火状态取0.9，调制状态去0.7。⒋灰铸铁、青铜取0.8。⒌可锻铸铁取1.0。⒍黄铜、铝合金取1.2～1.3。六、攻螺纹切削液的选用攻螺纹切削液的选用，见表14-3。表14-3攻螺纹切削液的选用工件材料普通碳素钢不锈钢铸铁铸造铜类压延铜类铝切削液硫化乳化液或红铅油、白铅油硫化切削液煤油（或不用）柴油（或不用）机械油煤油或汽油注：红铅油为红铅粉和机油的拌合物；白铅油为原白漆和机油拌合物。任务实施一、工艺分析⒈零件图分析图14-1所示零件主要加工部位为内螺纹。⒉确定装夹方案该零件为典型的车床加工零件，轴心线及右端面为工艺基准，用三爪及工件右端面定位工件，用三爪自定心卡盘夹持外圆，一次装夹完成所有加工。⒊加工工艺路线设计①钻孔；②攻丝。二、工、量、刀具选择⒈量具选择钢板尺、游标卡尺。⒉刀具选择钻头、丝锥、螺纹塞规⒊设备CA6140型车床三、攻螺纹的操作步骤⒈手攻螺纹的操作步骤⑴钻底孔确定底孔直径，可查表，也可用公式计算确定底孔直径，选用钻头。⑵孔口倒角钻孔后孔口倒角（攻通孔时两面孔口都应倒角），90°锪钻钻倒角，如图14-7所示，使倒角的最大直径和螺纹的公称直径相等，便于起锥，最后一道螺纹不至于在丝锥穿出来的时候崩裂。图14-7孔口倒角⑶装夹工件通常工件夹持在虎钳上攻螺纹，但较小的工件可以放平，左手握紧工件，右手使用铰杠攻螺纹。⑷攻头锥攻螺纹时丝锥必须尽量放正，与工件表面垂直。攻螺纹开始时，用手掌按住丝锥中心，适当施加压力并转动绞杠。开始起削时，两手要加适当压力，并按顺时针方向（右旋螺纹）将丝锥旋入孔内。当起削刃切进后，两手不要再加压力，只用平稳的旋转力将螺纹攻出，在攻螺纹中，两手用力要均衡，旋转要平稳，每旋转1/2～1周时，将丝锥反转1/4周，以割断和排除切屑，防止切屑堵塞屑槽，造成丝锥的损坏和折断⑸攻二锥、三锥头攻攻过后，再用攻二锥、三锥扩大及修光螺纹。攻二锥、三锥必须先用手将丝锥旋进头攻已攻过的螺纹中，使其得到良好的引导后，再用铰杠。按照上述方法，前后旋转直到攻螺纹完成为止。⑹攻不通孔攻不通孔时，要经常退出丝锥，排出孔中切屑。当要攻到孔底时，更应及时排出孔底积屑，以免攻到孔底丝锥被轧住。⑺攻通孔螺蚊丝锥校准部不应全部攻出头，否则会扩大或损坏孔口最后几道螺纹。⑻丝锥退出退出丝锥时，应选用绞杠带动螺纹平稳地反向转动。当能用手直接旋动丝锥时，应停止使用纹杠，以防绞杠带动丝锥退出时，产生摇摆和振动，破坏螺纹表面粗糙度。⑼换用丝锥在攻螺纹过程中，换用另一支丝锥时，应先用手握住另一支丝锥并旋入已攻出的螺纹中，直到用手旋不动时，再进行攻螺纹。⑽攻塑性材料的螺孔攻螺孔时，要加切削液，以减少切削阻力和提高螺孔的表面质量，延长丝锥的使用寿命。一般用机油或浓度较大的乳化液，要求高的螺孔也可用菜油或二硫化钼等。⒉机攻螺纹的操作步骤在机床上靠机床动力来切削螺纹是，常用单只丝锥加工，有时加工直径大、材料硬度高的材料时，也用两只或三只组成一套的丝锥依次进行切削。在车床上攻螺纹的操作步骤，见表14-4。表14-4攻螺纹的操作步骤步骤操作说明图示钻孔装夹找正工件，按公式选用合适的麻花钻钻底孔孔口倒角钻孔后，要进行孔口倒角装丝锥先将攻螺纹工具装入尾座中，再将丝锥装入攻螺纹工具的方孔中（对于不通孔，则应根据孔深在丝锥上做标记）攻螺纹低速启动车床，转动尾座手轮使丝锥切削部分进入攻坚孔内，当丝锥已切入几牙后，停止转动尾座手轮，由攻螺纹工具可滑动部分随丝锥进给，攻制内螺纹任务评价每位同学完成一件后，卸下工件，仔细测量是否符合图样要求，对车削的工件进行评价，攻螺纹的评分表，见表14-5。表14-5攻螺纹评价表序号考核项目考核内容及要求配分评分标准自检结果检测结果得分1外圆003.020-fmm，Ra1.6μm10超差不得分2螺纹M1040超差不得分3长度尺寸10mm按未注公差10超差不得分4倒角C1mm，45°倒角（2处）5×2超差不得分5有毛刺、损伤、畸形等缺陷5扣1～5分6外观严重畸形5扣5分7安全文明生产按国家颁布的有关法规或企业自定的有关规定执行10不符合要求酌情倒扣5～10分，发生较大事故者取消考试资格8完成时间30min未按时完成倒扣10分合计知识链接内螺纹的测量一、螺纹塞规：螺纹塞规是测量内螺纹尺寸的正确性的工具。此塞规种类可分为普通粗牙、细牙和管子螺纹三种。螺距为0.35毫米或更小的，2级精度及高于2级精度的螺纹塞规，和螺距为0.8毫米或更小的3级精度的螺纹塞规都没有止端测头。100毫米以下的螺纹塞规为锥柄螺纹塞规。100毫米以上的为双柄螺纹塞规。二、螺纹塞规使用方法使用前：螺纹塞规应经相关检验计量机构检验计量合格后，方可投入生产现场使用。使用时：应注意被测螺纹公差等级及偏差代号与螺纹塞规标识的公差等级、偏差代号相同。图中英文字母“GO”或“T”:表示螺纹塞规的通端。图中“G3/8-19”或“M36H”表示该螺纹图中英文字母“NOGO”或“Z”:表示螺纹塞规的止三、检验测量过程⒈首先要清理干净被测螺纹油污及杂质，然后在螺纹塞规（通端）与被测螺纹对正后，旋转螺纹塞规或被测件，使其在自由状态下旋转并通过全部螺纹长度判定为合格，否则以不通判定。⒉在螺纹塞规（止端）与被测螺纹对正后，旋转螺纹塞规或被测件，旋入螺纹长度在2个螺距之内止住为合格，不可强行用力通过，否则判为不合格品。⒊只有当通规和止规联合使用，并分别检验合格，才表示被测工件合格。使用螺纹塞规口诀：通规通;止规止!任务二套螺纹知识目标1、套螺纹前的要求2．套螺纹方法技能目标1.掌握套螺纹的技巧；2.掌握检测方法。任务描述螺纹阶梯轴，如图14-8所示，毛坯尺寸：6530×fmm，材料：45#钢，分析零件加工工艺，编写工艺卡，加工该零件。图14-8螺纹阶梯轴任务分析螺纹阶梯轴材料为45钢，通过查阅相关的国家标准，通过公式，计算主要参数。加工时，注意防止螺纹乱牙。知识准备板牙套螺纹一般用在不大于M16或螺距小于2mm的外螺纹一、板牙的结构形状圆板牙是加工外螺纹的工具，由切削部分、校准部分和排屑孔组成，其外形像一个圆螺母，在它上面钻有几个排屑孔（一般3～8个孔，螺纹直径大则孔多）形成刀刃,板牙两面都有切削刃，因此正反面都可以使用。图14-9板牙圆板牙两端的锥角部分是切削部分，切削部分不是圆锥面（圆锥面的刀齿后角°=00a）是经过铲磨而成的阿基米德旋面，形成后角°°=9~7a。锥角的大小，一般是)45~402(25~20°°=°°=ff圆板牙的前刀面就是圆孔的部分曲线，故前角数值沿着切削刃而变化，在小径处前角最大，大径处前角最小。一般为：8°～12°，粗牙为：30°～35°，细牙为：25°～30。板牙的中间一段是校准部分，也是套螺纹时的导向部分。二、套螺纹时螺纹定径的确定套螺纹时，工件外圆比螺纹的公称尺寸略小（按工件螺距确定）。螺纹顶径课按下面的近似公式计算：Pdd)15.0~13.0(0-=式中：d0——螺纹顶径，mm；d——螺纹公称尺寸，mm；P——螺距，mm。三、套螺纹前的要求⑴为了使套螺纹时省力，并防止板牙齿部崩裂，工件套螺纹前的外径应车到接近螺纹大径的最小极限尺寸。⑵工件的端面必须倒角，倒角的角度（跟轴线相交）要小于45°，倒角的直径要小于螺纹小径尺寸，使板牙容量切入工件。⑶板牙装入套螺纹工具时，应使板牙的端面跟车床主轴轴线垂直。⑷套螺纹前应把尾座套筒的轴线按主轴轴线找正，水平偏移不得大于0.05mm.四、套螺纹工具先把套螺纹工具安装在尾座套筒内，如图14-10所示，工具体2左端装上板牙，并用螺钉1固定。套筒4上有一条长槽，长槽内由销钉3插入工具体2中，防止套螺纹时转动。图14-10套螺纹工具1—螺钉2—工具体3—销钉4—套筒套螺纹时，把装有螺纹工具的尾座拉向工件，注意不要跟工件相碰撞，然后固定尾座，开动车床，转动尾座手轮，使板牙切入工件，由螺纹带动工具体作轴向移动，当板牙切削到所需长度时，应使主轴迅速倒转，板牙和工具体就退出工件，套螺纹工作即完成。套螺纹时切削速度的选择：钢件取2-4m/min;铸铁、黄铜取4-6m/min任务实施一、工艺分析⒈零件图分析图14-8所示零件主要加工部位为外螺纹。⒉确定装夹方案该零件为典型的车床加工零件，轴心线及右端面为工艺基准，用三爪及工件右端面定位工件，用三爪自定心卡盘夹持外圆，需一次装夹完成加工。⒊加工工艺路线设计⑴车外圆；⑵切槽；⑶套螺纹。二、工、量、刀具选择⒈量具选择钢板尺、游标卡尺。⒉刀具选择钻头、丝锥、螺纹塞规⒊设备CA6140型车床套螺纹的操作步骤，见表14-6。表14-6套螺纹的操作步骤步骤操作说明图示车外圆先吧工件外圆车至比螺纹大经（公称直径）的基本尺寸小0.2～0.4mm。倒角外圆车好后，进行端面倒角，倒角要小于或等于45°装板牙先将套螺纹工具装入车床尾座套筒中，再将板牙装入套螺纹工具内套螺纹移动尾座，使板牙靠近工作端面，启动车床和冷却系统，再转动尾座手轮，使板牙切入工件注：⒈当板牙已切入工件后，就不再转动尾座手轮，仅由滑动套筒在工具体导向键槽中随着板牙沿着工件轴线向前套螺纹。⒉套螺纹时，