攻制內(nèi)螺紋工藝及設(shè)備

　　攻制內(nèi)螺紋簡(jiǎn)稱(chēng)為攻絲，自1872年過(guò)雷爾發(fā)明旋轉(zhuǎn)螺母攻絲機(jī)至今已一百多年了。攻制內(nèi)螺紋絕大多數(shù)都在螺母中使用，也有在專(zhuān)用零部件或主機(jī)體上帶有內(nèi)螺紋的。內(nèi)螺紋的種類(lèi)有：普通螺紋（米制螺紋）、美制螺紋（UN和UNR）、英制螺紋（BS）、圓柱管螺紋、錐管螺紋、梯形螺紋，還有安裝鋼絲螺套用的內(nèi)螺紋等。其中，緊固件常用的內(nèi)螺紋為普通絲錐攻絲內(nèi)螺紋，擠壓絲錐擠壓內(nèi)螺紋，磨削內(nèi)螺紋等。其中，絲錐攻絲的加工方法應(yīng)用最廣。

　　及攻絲機(jī)等。攻絲機(jī)又 有臥式多軸攻絲機(jī)、立式多軸攻絲機(jī)、自動(dòng)變軸攻多軸攻絲機(jī)、立式多軸攻絲機(jī)、自動(dòng)變軸攻絲機(jī)、螺旋形滾輪導(dǎo)軌高速攻絲機(jī)，以及盲孔內(nèi)螺紋專(zhuān)用攻絲機(jī)等。標(biāo)準(zhǔn)緊固件專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)廠最常用的是自動(dòng)螺母攻絲機(jī)和立式多軸攻絲機(jī)兩種。

    1.1立式多軸攻絲機(jī)     立式多軸攻絲機(jī)速度較低，生產(chǎn)效率較低，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低廉，易于變更螺母規(guī)格，甚至一個(gè)機(jī)床可同時(shí)加幾種不同規(guī)格的螺紋。手工操作的半自動(dòng)化絲機(jī)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，綜合成本低。對(duì)于加工特殊形式或大規(guī)格的螺母，以及多品種、小批量生產(chǎn)，該攻絲機(jī)是一種不可替代的螺紋加工設(shè)備。該機(jī)床可使用短柄絲錐或長(zhǎng)柄絲錐。其攻絲原理見(jiàn)圖1。

    1.2自動(dòng)攻絲機(jī)自動(dòng)攻絲機(jī)的攻絲原理圖2，該機(jī)床使用彎曲弧形成90°的彎柄螺母絲錐。其彎曲柄部安裝在機(jī)床主軸的彎形槽內(nèi)，由主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，螺母摶坯通過(guò)料門(mén)自動(dòng)送入滑道，有錐桿將螺母坯逐個(gè)連續(xù)地送給絲錐，使其切進(jìn)，再通過(guò)絲錐的旋轉(zhuǎn)達(dá)到同螺距送料，并切削完成內(nèi)螺紋的加工。另有一種送料方法，是采用3個(gè)螺旋形滾輪，按相同螺距旋轉(zhuǎn)送料（螺母坯）完成攻絲。攻絲后螺母集聚在絲錐柄部。使絲錐保持在中心位置。螺母一個(gè)一個(gè)從絲錐尖部套入攻絲，并在螺母支承由相互推擠，在離心力的作有用下將螺母拋出、落入產(chǎn)品桶（箱）內(nèi)。

    該機(jī)床自動(dòng)化程度高，一名操作工人可同時(shí)看管多壹機(jī)床。其主要責(zé)任將螺母坯送到料門(mén)中，并巡視機(jī)床是否正常工作。該機(jī)床主產(chǎn)效率高，工人勞動(dòng)度低，適用于大批量專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)廠，但不能用于特殊外形的螺母、大規(guī)格螺母。還由于調(diào)整機(jī)床輔助工時(shí)較長(zhǎng)，在多品種、小批量時(shí)使用不夠經(jīng)濟(jì)。另外，如不注意機(jī)床保養(yǎng)，會(huì)影響錐壽命和螺紋精度。

    2．絲錐     絲錐的型式有：手有絲錐、機(jī)用絲錐、短柄螺母絲錐、長(zhǎng)柄螺母絲錐、彎柄絲錐、擠壓絲錐、螺旋槽絲錐和跳牙絲錐等，見(jiàn)圖3可根據(jù)不同的螺紋要求及生產(chǎn)條件還選擇最合適的絲錐。

    絲錐常用的槽數(shù)為三條槽或四條槽兩種，大規(guī)格絲錐有五條槽式六條槽的。因?yàn)槠鏀?shù)槽是非對(duì)稱(chēng)的、切削性能好、加工的螺紋精度較高，所以一般多選用奇數(shù)槽的絲錐。但對(duì)絲錐的中徑測(cè)量比較困難，需要特殊的量具。、

    手用絲錐和機(jī)用絲錐以頭攻、二攻兩支或三支成組使用，以攻制出內(nèi)螺紋。一般在主機(jī)體或零部件上，可將盲孔的內(nèi)螺紋部分攻制到最大的深度，并保證內(nèi)螺紋的螺紋收尾長(zhǎng)度最小。

    短柄螺母絲錐用于攻制通孔內(nèi)螺紋。一般在機(jī)床或立式多軸攻絲機(jī)上，由一支絲錐完成內(nèi)螺紋的加工。因使用單支絲錐攻絲，切削負(fù)載較大。故絲錐的切削部分長(zhǎng)度比手用和機(jī)用的絲錐的長(zhǎng)。

    長(zhǎng)柄螺母絲錐和彎柄螺母錐一般用于立式多軸攻絲機(jī)或自動(dòng)攻絲機(jī)。絲錐柄部直徑小于內(nèi)螺紋小徑，而且是加長(zhǎng)柄，所以在絲錐柄部可寧存較多的螺母。彎曲柚呈圓弧形，僅使用于自動(dòng)攻絲機(jī)。絲錐的刃部材料采用高速鋼式合金工具鋼，柄部可用45號(hào)鋼或合金鋼與其焊接而成。

    擠壓絲錐也即舞槽絲錐，擠壓錐部的整個(gè)長(zhǎng)度上應(yīng)為完整牙型的錐形螺紋。其工作校準(zhǔn)部分的橫部面上是等待邊三棱形。該絲錐適用于加工鋁和黃銅等塑性較好的材料，內(nèi)螺紋強(qiáng)度及表面粗糙較好，絲錐使用壽命較長(zhǎng)，可用于加工通孔或盲孔內(nèi)螺紋。

    螺旋槽絲錐適用于加工深而不通孔或加工凹槽和缺口的內(nèi)螺紋，其切削平穩(wěn)、排屑性能好，容屑量大。跳牙絲錐實(shí)際上是每隔一牙磨牙去一牙的絲錐，適用于強(qiáng)度高、韌性大的材料，如不銹鋼、耐熱合金及鈦合金等。使用一般絲錐加工這類(lèi)材類(lèi)時(shí)，切屑對(duì)絲錐刃部的粘性特別大，攻絲時(shí)絲錐的刃牙對(duì)工件產(chǎn)生很大的擠壓變形，加大摩擦力，導(dǎo)致加工內(nèi)螺紋表面粗糙度很差、而易斷絲錐。使用跳牙絲錐可以克服此類(lèi)缺陷。

    絲錐材料常用高速鋼W18Cr4V、合金鋼9CrSi和高碳鋼T12A。有熱處理后等磨削螺紋的絲錐，也有冷滾壓螺紋并經(jīng)機(jī)加工，最后熱處理的絲錐。標(biāo)準(zhǔn)絲錐的精度等級(jí)為：H1、H2、H3和H4共4種。

    3、內(nèi)螺紋加工工藝要素     3.1內(nèi)螺紋攻絲前的孔徑     按螺紋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，攻絲前的孔徑應(yīng)在內(nèi)螺紋小徑的極限尺寸范圍內(nèi)，若攻絲前的孔徑較小，且等于或大于內(nèi)螺紋小徑的最小尺寸，對(duì)絲錐的切削工作十分不利，即可能絲錐的小徑也參與切削，增大 絲錐工作載荷，加大切削力，易折斷絲錐，為此，應(yīng)要根據(jù)中工內(nèi)螺紋件的材料不同，選用不用的攻絲前的孔徑。該孔徑必須大于內(nèi)螺紋小徑的最小尺寸，推薦采用表1給出的公式。

    3.2絲錐精度等級(jí)公差帶代號(hào)的選用     線(xiàn)錐精度等級(jí)公差帶代號(hào)分為：H1、H2、H3和H4共4種。其中，H1適用于加工4H和5H的內(nèi)螺紋；H2適用于加工5G和6H的內(nèi)螺紋；H3適用于加工6G和7G的內(nèi)螺紋；H4適用于加工7H的內(nèi)螺紋。但由于被加工的內(nèi)螺紋材料性能、機(jī)床條件]、絲錐裝夾方法切削速度、冷卻潤(rùn)滑條件等因素直接影響內(nèi)螺紋的尺寸，其中，引起螺孔的擴(kuò)長(zhǎng)量各不同，如加工鎂合金、不銹鋼、耐熱鋼材料，有時(shí)螺孔還會(huì)收縮，因此，表2僅共選擇絲錐對(duì)參考。使用時(shí)，可按加工條件，根據(jù)自己的生產(chǎn)條件上與經(jīng)驗(yàn)，或通過(guò)試驗(yàn)，在表中所列范圍內(nèi)選擇最合適的絲錐。還應(yīng)指出：由于加工條件惡劣，可能造成大的擴(kuò)張量。所謂擴(kuò)張量，即內(nèi)螺紋中徑大于絲錐中徑，單靠減少絲錐尺寸來(lái)保證內(nèi)螺紋精度是不正確的，而應(yīng)控制并改善加工設(shè)備等條件。

    3.3加工內(nèi)螺紋的切削速度與冷卻潤(rùn)滑     內(nèi)螺紋攻絲的切削速度與加工的內(nèi)螺紋件的材產(chǎn)、硬度、螺紋公差等級(jí)和絲錐的材質(zhì)（如高速鋼還是合金鋼或高碳鋼），以及使用的冷潤(rùn)滑油等均有關(guān)。如果切削速度過(guò)快，將促使絲錐早期磨損、折斷，導(dǎo)致內(nèi)螺紋牙側(cè)粗糙，擴(kuò)大內(nèi)螺紋尺寸；如果切削速度過(guò)慢，雖然可延長(zhǎng)絲錐使用壽命，但降低生產(chǎn)率，內(nèi)螺紋件的材料為中碳鋼時(shí)，盡可能使用植物油（菜油、豆油）進(jìn)行潤(rùn)滑。表3給出了高速鋼絲錐加工各種材料的內(nèi)螺紋件時(shí)，可參考使用切削速度。