钳工基础知识——螺纹加工

钳工基础知识培训螺纹加工螺纹加工一、螺纹分类（详细分类见下图）按牙型可分为三角形、梯形、矩形、锯齿形和圆弧螺纹；按螺纹旋向可分为左旋和右旋；按螺旋线条数可分为单线和多线；按螺纹母体形状分为圆柱和圆锥等。钳工基础知识培训钳工基础知识培训粗牙螺纹普通螺纹平面螺纹螺纹三角螺纹管用螺纹锯齿形螺纹梯形螺纹细牙螺纹非螺纹密封的55°圆柱管螺纹60°圆锥螺纹标准螺纹米制梯形螺纹用螺纹密封的55°圆锥管螺纹英制螺纹英制梯形螺纹特殊螺纹非标准螺纹矩形螺纹特殊螺纹：螺纹牙型符合标准螺纹规定，而大径和螺距不符合标准二、螺纹基本尺寸和啮合要素1.螺纹的要素：（1）牙型（2）公称直径（3）线数（4）螺距（或导程）（5）旋向（1）牙型在通过螺纹轴线的剖面区域上，螺纹的轮廓形状称为牙型。有三角形、梯形、锯齿形、圆弧和矩形等牙型。钳工基础知识培训螺纹的牙型比较矩形螺纹三角形螺纹M梯形螺纹Tr锯齿形螺纹B15º30º3º30º（2）螺纹直径螺纹有大径（d、D）、中径（d2、D2）、小径（d1、D1），在表示螺纹时采用的是公称直径，公称直径是代表螺纹尺寸的直径。普通螺纹的公称直径就是大径。钳工基础知识培训牙底牙底牙顶牙顶小径大径钳工基础知识培训（3）线数沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。钳工基础知识培训单线螺纹双线螺纹（4）螺距和导程螺距（p）是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。导程（ph）是同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。单线螺纹时，导程ph=螺距p；多线螺纹时，导程ph=螺距×n线数。钳工基础知识培训（5）旋向顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹。逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹。钳工基础知识培训6）螺纹精度螺纹精度由螺纹公差带和旋合长度组成。螺纹公差带由基本偏差决定，外螺纹的上偏差（es）和内螺纹的下偏差（EI）为基本偏差。螺纹旋合长度分为三种，分别称为旋合长度S，中等旋合长度N和长旋合长度L。（2）螺纹代号主要用来反映螺纹各基本要素。标准螺纹代号其表示顺序是：牙型公称直径×螺距（导程/线数）—精度等级—旋向。1）GB/T193—2003中对普通螺纹代号的规定如下：粗牙普通螺纹用字母“M”及“公称直径”表示，细牙普通螺纹用字母“M”及“公称直径×螺距”表示；当螺纹为左旋时。需要加注“LH”。2）梯形螺纹代号应符合GB/T5796—2005标准，用“Tr”表示。单线螺纹用“Tr”及“公称直径×螺距”表示；多线螺纹用“Tr”及“公称直径×导程（p螺距）”表示；当螺纹为左旋时。需要加注“LH”。钳工基础知识培训3）锯齿型螺纹代号应符合GB/T13576.1—1992标准，用“B”表示。单线螺纹用“B”及“公称直径×螺距”表示。多线螺纹用“B”及“公称直径×导程（p螺距）”表示。当螺纹为左旋时,后面需要加注“LH”，右旋不标注。4）普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹戴好示例见表4-14.钳工基础知识培训（3）螺纹标记螺纹完整标记由螺纹代号、螺纹公差代号和螺纹旋合长度所组成。1）普通螺纹的标记由五部分组成：特征代号：M(表示普通螺纹)尺寸代号：公称直径×螺距（多线螺纹的导程和螺距均要注出，单线粗牙普通螺纹螺距不标注）。钳工基础知识培训特征代号尺寸代号旋向代号旋合长度代号公差带代号例：M10×1―7H―L―LH“M10”表示公称直径为10mm、螺距1.5mm的单线粗牙普通螺纹。“M10×1”表示公称直径为10mm、螺距为1mm的单线细牙普通螺纹。由公差等级（数字）和基本偏差（外螺纹用小写字母、内螺纹用大写字母表示）所组成，例如5g6g、6g、6H、7H。当螺纹中径公差带与顶径公差带代号不同时，需分别注出，如M10―5g6g钳工基础知识培训顶径公差带代号中径公差带代号当中径与顶径公差带代号相同时，只注一个代号，如：M10×1―7H公差带代号为6g或6H(公称直径≥1.6mm)时不标注。普通螺纹的旋合长度有长、中、短三种，分别用代号L、N、S表示。M10－5g6g―S为短旋合长度的螺纹M10―7H―L为长旋合长度的螺纹当螺纹为中等旋合长度时，代号N不标注。当特殊需要时，可注明旋合长度的数值。M20×2―5g6g―40旋向代号左旋时标注LH，右旋时不标注。M10―7H―L―LH为左旋螺纹M10―7H―L为右旋螺纹钳工基础知识培训2）管螺纹管螺纹一般用于管路(水管、油管、煤气管等)的连接中。管螺纹的标记用指引的方法标注，指引线指到螺纹的大径上。管螺纹的标记由螺纹特征代号、尺寸代号和旋向组成。尺寸代号不是螺纹大径的大小，而是管子的通径（英制）大小。标记中未注写旋向的均为右旋。钳工基础知识培训55°非密封管螺纹的标记示例:G:非密封管螺纹的螺纹特征代号；G3/4:尺寸代号为3/4的单线右旋圆柱内螺纹；G3/4A或G3/4B:尺寸代号为3/4的单线右旋圆柱外螺纹,标记中的A和B是螺纹中径的公差等级；G3/4LH和G3/4A-LH中的LH表示左旋螺纹，二者构成的螺纹副仅标注外螺纹的标记代号。55°密封管螺纹的标记示例:Rp3/4LH：尺寸代号为3/4的单线左旋圆柱内螺纹；Rc3/4：尺寸代号为3/4的单线右旋圆锥内螺纹；Rp/R13/4LH和Rc/R23/4：内螺纹与外螺纹旋合构成螺纹副。Rp：密封圆柱内螺纹的螺纹特征代号；Rc：密封圆锥内螺纹的螺纹特征代号；R1：与圆柱内螺纹相配合的圆锥外螺纹的特征代号；R2：与圆锥内螺纹相配合的圆锥外螺纹的特征代号；钳工基础知识培训（3）梯形螺纹和锯齿形螺纹梯形螺纹和锯齿形螺纹常用于传递运动和动力的丝杠上。梯形螺纹工作时牙的两侧均受力，而锯齿形螺纹在工作时是单侧面受力梯形螺纹和锯齿形螺纹的标记与普通螺纹类同。梯形螺纹的标记示例Tr40×7LH－7e,梯形螺纹(螺纹特征代号为Tr),公称直径φ40，单线，螺距7，左旋，中径公差带代号7e；中等旋合长度。注意:只标注中径公差带代号，旋合长度只有两种（代号N和L），当中等旋合长度时，N省略不注。当螺纹为多线螺纹时，标记为：Tr40×14（P7）－7e,其中“14”为导程,“7”为螺距，双线螺纹。梯形螺纹的螺纹副表示为：Tr40×7－7H/7c,内螺纹的公差带在前，外螺纹的公差带在后，二者之间用“/”分开。钳工基础知识培训三、各种螺纹的用途（1）三角螺纹由于三角形螺纹的牙型角为60°，螺距分为粗牙和细牙。根部强度较高，螺纹的自锁性较高，因此三角形螺纹主要应用在各种联接件上，如：螺杆、螺母等。（2）梯形和矩形（非标准）螺纹由于螺纹的传动效率低和强度较高，因此主要用在传动和受力较大的机械上，如台虎钳和螺旋千斤顶的螺杆采用矩形螺纹等。（3）锯齿型螺纹主要用在承受单项作用力的机械上，如压力机、冲床的螺杆等。（4）圆形螺纹应用在管件的连接，如水管连接和螺纹灯泡等。（5）英制螺纹一般应用较少，主要应用在进口机械的备件和维修件。钳工基础知识培训四、内螺纹的加工方法和加工工具在圆柱内表面上形成的螺纹叫内螺纹；钳工利用丝锥在圆柱内表面上加工出的螺纹操作叫做攻螺纹。攻螺纹要用丝锥、铰杠和保险夹头等工具。钳工基础知识培训加工工具：丝锥：柄部：被夹持部分，传递扭矩加工部分：切削部分校准部分绞杠：夹持丝锥的工具加工部分柄部钳工基础知识培训1、丝锥（1）丝椎的种类丝锥的种类丝锥的种类较多，按使用方法不同，可分为手用丝锥和机用丝锥两大类。手用丝锥机用丝锥钳工基础知识培训手用丝锥是手工攻螺纹时用的一种丝锥(见图-1)，它常用于单件小批生产及各种修配工作中。制造手用丝锥时一般都不经磨削，工作时的切削速度较低，通常都用9SiCr、GCr9钢制造。机用丝锥是通过攻螺纹夹头，装夹在机床上使用的一种丝锥(见图-2)。它的形状与手用丝锥相仿。不同的是其柄部除铣有方榫外，还割有一条环槽。因机用丝锥攻螺纹时的切削速度较高，故常采用W18Cr4V高速钢制造。丝锥按其用途不同又可以分为普通螺纹丝锥、英制螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥、圆锥管螺纹丝锥、校准丝锥及特殊螺纹丝锥(如梯形螺纹丝锥)等。其中普通螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥和圆锥管螺纹丝锥，是常用的三种丝锥。丝锥按其用途不同又可以分为普通螺纹丝锥、英制螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥、圆锥管螺纹丝锥、校准丝锥及特殊螺纹丝锥(如梯形螺纹丝锥)等。其中普通螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥和圆锥管螺纹丝锥，是常用的三种丝锥。（2）丝椎的构造（见下图）丝锥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。校准部分具有完整的齿形，柄部有方榫。钳工基础知识培训钳工基础知识培训（3）丝椎的几何参数①前角、后角和倒锥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°钳工基础知识培训后角α°，一般用手用丝锥α°=6°—8°，机用丝锥α°=10°—12°，齿侧为零度。②容屑槽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。容屑槽的方向与排屑（4）成套丝锥的切削用量分配丝锥负荷的分配，一般有两种形式：锥形分配和柱形分配。图-1锥形分配(等径丝锥)图-2柱形分配(不等径丝锥)钳工基础知识培训图-3攻螺纹前的挤压现象(5）底孔直径的计算公式：根据材料的塑性大小来考虑。对于钢件和塑性大的材料：D孔=D-P钳工基础知识培训D孔——螺纹底孔钻头直径D——---内螺纹大径P———螺距例-1：我们要在钢件上攻M10螺纹计算底孔直径是多少？根据公式D孔=D-P=10-1.5=8.5mm对于铸铁和塑性小的材料：D孔=D-(1.05~1.1)P例-2：我们要在铸铁上攻M10螺纹时的底孔直径是多少？根据公式D孔=D-(1.05-1.1)×1.5=8.35-8.42mm（6）攻螺纹的操作要领：1）攻螺纹时，用右手掌按住铰杠中部沿丝锥轴线用力加压，左手配合作顺向旋进；保证丝锥中心线与孔中心线重合。在转动的同时，要加入切屑液或机油，起到润滑作用。2）为避免切屑过长咬住丝锥，攻螺纹时应经常用反转1/2圈，断掉铁屑,还应注意丝锥与工件表面是否垂直。钳工基础知识培训图1—顺向攻螺纹方法图-2攻螺纹反转3）在加工通孔时，为了使排屑顺利，也可在直槽标准丝锥的切削部分前端加以修磨，以形成刃倾角λ＝-5°～-15°，如下图所示。钳工基础知识培训2、铰杠铰杠是手工攻螺纹时用的一种辅助工具。铰杠分普通铰杠和丁字形铰杠两类。各类铰杠又分为固定式和可调式两种。丁字铰杠主要用于攻工件凸台旁的螺纹或箱体内部的螺纹。可调式铰杠可以调节夹持丝锥方榫。钳工基础知识培训普通铰杠—示图1（a）固定式（b）活络式丁字铰杠—示图2（1）攻螺纹前底孔直径与深度的计算1）攻螺纹前底孔直径的计算丝锥在攻螺纹的过程中，切削刃主要是切削金属，但还有挤压金属的作用，因而造成金属凸起并向牙尖流动的现象，所以攻螺纹前，钻削的孔径（即底孔）应大于螺纹内径。对于普通螺纹来说，底孔的直径可查手册或按下面的经验公式计算：脆性材料（铸铁、青铜等）D底=D1.05P韧性材料（钢、紫铜等）D底=DP式中，D底——底孔直径；D——螺纹大径；P——螺距。钳工基础知识培训【例4.1】分别在中碳钢和铸铁上攻M162的螺纹，求各自的底孔直径。（计算题）解：因为中碳钢是韧性材料所以底孔直径D底=DP=（162）mm=14mm因为铸铁是塑性材料所以底孔直径为D底=D1.05P=（161.052）mm=13.9mm*为什么韧性材料和塑性材料钻底孔直径的大小不一样？钳工基础知识培训2）攻螺纹前底孔深度的计算攻不通孔螺纹时，由于丝锥切削部分有锥角，前端不能切出完整的牙型，所以钻孔深度应大于螺纹的有效深度。可按下面公式计算。H钻=h有效+0.7D式中，H钻——底孔深度；h有效——螺纹有效深度；D——螺纹大径。3）孔口倒角攻螺纹前要在钻孔的孔口进行倒角，以利于丝锥的定位和切入。倒角的深度大于螺纹的螺距。钳工基础知识培训4）攻螺纹时切削液的选用攻螺纹时合理选择适当品