*節(jié) 螺紋加工
在學(xué)習(xí)螺紋加工之前,我們先大體來了解一下螺紋。
一、螺紋的種類
螺紋的種類很多,在圓柱或圓錐表面上加工出的螺紋叫外螺紋,在孔壁上加工出的螺紋叫內(nèi)螺紋。
按著螺紋的旋轉(zhuǎn)方向不同,可以分為順時(shí)針方向旋入的右螺紋和逆時(shí)針方向旋入的左螺紋,螺紋的旋向可以用右手來判定,手心對著自己,螺紋的旋向與右手大拇指的指向一致為右螺紋,反之為左螺紋,一般常用右螺紋。
按著螺旋線的數(shù)目不同,還可分為單線螺紋和多線螺紋。
螺紋按用途的不同,可分為聯(lián)接螺紋和傳動螺紋兩大類,按其截面的形狀不同,還可以分為三角形、梯形、鋸齒形、矩形以及其它特殊形狀的螺紋。
二、普通螺紋的主要參數(shù)
普通螺紋的主要參數(shù)有:大徑、小徑、中徑、螺距、導(dǎo)程、線數(shù)、牙型角和升角等8個(gè)。對于標(biāo)準(zhǔn)螺紋來說,只要知道大徑、線數(shù)、螺距和牙型角就可以了,而其它參數(shù),可通過計(jì)算或查表得出。
1、 螺紋大徑(D、d) 螺紋大徑是指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱或圓錐的直徑。對內(nèi)螺紋用D表示,外螺紋用d表示,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,螺紋大徑的基本尺寸即為螺紋的公稱直徑,螺紋大徑的公稱位置在等邊三角形上部削平處。
螺紋小徑(D1、d1) 螺紋小徑是指與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱或圓錐的直徑。對內(nèi)螺紋用D1表示,外螺紋用d1表示,螺紋小徑的公稱位置在三角形下部的削平處。
螺紋中徑(D2、d2) 螺紋中徑是一個(gè)假想圓柱或圓錐的直徑。該圓柱或圓錐的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方,該 假想圓柱或圓錐稱為中徑圓柱或中徑圓錐。外螺紋中徑用d2表示,內(nèi)螺紋中徑用D2表示。外螺紋的中徑和內(nèi)螺紋的中徑相等。
螺距(P) 螺距是相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。
線數(shù)(n) 線數(shù)是指一個(gè)螺紋零件的螺旋線數(shù)。
導(dǎo)程(L) 導(dǎo)程是指同一條螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。當(dāng)螺紋為單線螺紋時(shí),導(dǎo)程與螺距相等;當(dāng)螺紋為多線時(shí),導(dǎo)程等于螺旋線數(shù)(n)與螺距(P)的乘積,即 L=nP。
牙型角(α) 它是在螺紋牙型上,兩相鄰牙側(cè)間的夾角。
三、螺紋代號與標(biāo)記
三角形螺紋按其規(guī)格和用途不同,分為普通螺紋、英制螺紋和管螺紋。三角形螺紋中,普通螺紋是我國應(yīng)用zui廣泛的一種,牙型角為600。
同一公稱直徑可以與幾種螺距組合成螺紋,按組合的螺距大小不同,螺紋分為粗牙和細(xì)牙兩種。下面主要介紹一下普通螺紋的代號與標(biāo)記:
普通螺紋代號是由螺紋特征代號和尺寸代號組成。粗牙普通螺紋用字母M與公稱直徑表示;細(xì)牙普通螺紋用字母M與公稱直徑×螺距表示。當(dāng)螺紋為左旋時(shí),在代號之后加“左”字。例如:
M24表示公稱直徑為24mm的粗牙普通螺紋。
M24×1.5表示公稱直徑為24mm,螺距為1.5mm的細(xì)牙普通螺紋
M24×1.5左表示公稱直徑為24mm,螺距為1.5mm的左旋細(xì)牙普通螺紋。
M6~M24的是經(jīng)常使用的粗牙螺紋,它們的螺距應(yīng)該熟記.
M6的螺距為1mm,M8為1.25mm,M10為1.5mm,M12為1.75mm,M16為2mm,M20為2.5mm,M24為3mm.
四、英制螺紋
英制三角型螺紋是一種非標(biāo)準(zhǔn)螺紋,在我國應(yīng)用很少,只有在引進(jìn)和出口設(shè)備中及維修舊設(shè)備時(shí)才可能遇到。它的牙型角為550,螺紋的公稱直徑是指內(nèi)螺紋大徑的基本尺寸,用英寸表示,如1/2英寸等,[1英寸(in)=25.4mm]。螺距用每英寸長度中的牙數(shù)(n)來表示,如1in12牙,其螺距為1/12in。英制螺距與米制螺距的換算如下:
螺距P=1in/n=25.4/n毫米。
對于常用的英制螺紋(1/2英寸~9/8英寸),它們的公稱直徑與每英寸中的牙數(shù)有個(gè)規(guī)律,即用常數(shù)16減去螺紋公稱直徑英分母為8時(shí)的英分子數(shù)值,就是每英寸中的牙數(shù)。如英制螺紋公稱直徑為5/8,每英寸中牙數(shù)為16-5=11。
五、螺紋加工
螺紋加工是金屬切削中的重要內(nèi)容之一,螺紋加工的方法多種多樣,一般比較精密的螺紋都需要在車床上加工,而鉗工只能加工三角螺紋(米制三角螺紋、英制三角螺紋、管螺紋),其加工方法是攻螺紋和套螺紋。
(一)、攻螺紋
用絲錐在工件孔中切削出內(nèi)螺紋的加工方法,稱為攻螺紋。
1、攻螺紋用的工具
絲錐 絲錐分手用絲錐和機(jī)用絲錐,見實(shí)物。
絲錐由柄部和工作部分組成,柄部是攻螺紋時(shí)被夾持的部分,起傳遞扭矩的作用,工作部分由切削部分L1和校準(zhǔn)部分L2組成,切削部分的前角(8~10度)和后角(6~8度),起切削作用,校準(zhǔn)部分有完整的牙型,用來修光和校準(zhǔn)已切出的螺紋,并引導(dǎo)絲錐沿軸向前進(jìn),校準(zhǔn)部分的后角為零度。
攻螺紋時(shí),為了減小切削力和延長絲錐壽命,一般將整個(gè)切削工作量分配給幾支絲錐來承擔(dān)。
(2)鉸杠 鉸杠是手工攻螺紋時(shí)用來夾持絲錐的工具,鉸杠分普通鉸杠和丁字形鉸杠兩類,每類鉸杠又有固定式和活絡(luò)式兩種。(拿實(shí)物對照)
攻螺紋前底孔直徑與孔深的確定
(1)攻螺紋前底孔直徑的確定 攻螺紋時(shí),絲錐對金屬層有較強(qiáng)地?cái)D壓作用,使攻出螺紋的小徑小于底孔直徑,因此攻螺紋之前的底孔直徑應(yīng)稍大于螺紋小徑。(也可從表中查出,但公式應(yīng)記住)
1)攻制鋼件或塑性較大材料時(shí),底孔直徑的計(jì)算公式為:
D孔=D-P
2)攻制鑄鐵件或塑性較小材料時(shí),底孔直徑的計(jì)算公式為:
D孔=D-(1.05~1.1)P
式中 D孔為螺紋底孔直徑,mm;
D為螺紋大徑,mm;
P為螺距,mm.
(2)攻螺紋底孔深度的確定 攻盲孔螺紋時(shí),由于絲錐切削部分有錐角,端部不能攻出完整的螺紋牙形,所以鉆孔深度要大于螺紋的有效長度,鉆孔深度的計(jì)算式為:
H深=h有效+0.7D
式中 H深為底孔深度,mm;
h有效為有效長度,mm;
D為螺紋大徑,mm.
(二)、套螺紋
用板牙在外圓柱面上(或外圓錐面)切削出外螺紋的方法,稱為套螺紋。套螺紋用的工具有板牙和板牙架。(見實(shí)物)板牙有封閉式和開槽式兩種結(jié)構(gòu)。
套螺紋時(shí),金屬材料因受板牙的擠壓而產(chǎn)生變形,牙頂將被擠的高一些,所以套螺紋前圓桿直徑應(yīng)小于螺紋大徑。圓桿直徑的計(jì)算公式為: d桿=d-0.13P (也可直接由表中查出)
式中 d桿為套螺紋前圓桿直徑,mm;
d為螺紋大徑,mm;
P為螺距,mm.
(三)、攻螺紋、套螺紋的方法
攻螺紋的方法
攻螺紋前要對底孔孔口倒角,且倒角處的直徑應(yīng)略大于螺紋大徑,通孔螺紋兩端都要倒角,這樣使絲錐開始起攻時(shí)容易切入材料,并能防止孔口處被擠壓出凸邊。
工件的裝夾位置應(yīng)盡量使螺孔中心線置于垂直或水平位置,使攻螺紋時(shí)容易判斷絲錐軸線是否垂直于工件表面。
起攻時(shí),要把絲錐放正在孔口上,然后對絲錐加壓力并轉(zhuǎn)動鉸杠,當(dāng)絲錐切入1~2圈后,應(yīng)及時(shí)檢查并校正絲錐的位置,檢查應(yīng)在絲錐的前后、左右方向上進(jìn)行,一般在切入3~4圈后,絲錐的位置應(yīng)正確無誤,不能再有明顯的偏斜和強(qiáng)行糾正。
當(dāng)絲錐的切削部分全部切入工件后,只須轉(zhuǎn)動鉸杠即可,不能再對絲錐施加壓力,否則螺紋牙形將被破壞,攻螺紋時(shí),要經(jīng)常倒轉(zhuǎn)1/4~1/2圈,使切屑斷碎后容易排出,避免因切屑阻塞而使絲錐卡死。
攻不通孔時(shí),要經(jīng)常退出絲錐,排出孔內(nèi)的切屑,否則會因切屑阻塞使絲錐折斷或達(dá)不到螺紋深度的要求,當(dāng)工件不便倒向時(shí),可用磁性針棒吸出切屑。
攻塑性材料的螺紋時(shí),要加注切削液,以減小切削阻力,減小螺孔的表面粗糙度值,延長絲錐使用壽命,
用成組絲錐攻螺紋時(shí),必須以頭錐、二錐、三錐的順序攻削到標(biāo)準(zhǔn)尺寸,在較硬的材料上攻螺紋時(shí),可用各絲錐輪換交替進(jìn)行,以減小切削刃部的負(fù)荷,防止絲錐折斷。
套螺紋的方法
為了使板牙容易切入材料,圓桿端要倒成錐角,錐體的zui小直徑應(yīng)比螺紋小徑略小,避免螺紋端部出現(xiàn)鋒口和卷邊。
套螺紋時(shí)切削力矩較大,圓桿工件要用V形鉗口或厚銅板作襯墊,才能牢固地夾持。
起套時(shí),要使板牙的端面與圓桿軸線垂直,要在轉(zhuǎn)動板牙時(shí)施加軸向壓力,轉(zhuǎn)動要慢,壓力要大,當(dāng)板牙切入材料2~3圈時(shí),要及時(shí)檢查并校正板牙的位置,否則切出的螺紋牙形一面深一面淺,甚至出現(xiàn)亂牙。
起套完成正常套螺紋時(shí),不要加壓,讓板牙自然引進(jìn),以免損壞螺紋和板牙,并要經(jīng)常倒轉(zhuǎn)斷屑。
在鋼件上套螺紋要加切削液,以減小加工螺紋的表面粗糙度值和延長板牙使用壽命。
通過本章節(jié)的學(xué)習(xí),要求能了解螺紋的分類、螺紋的主要參數(shù)及常用參數(shù)的尺寸數(shù)值,還有如何來進(jìn)行攻螺紋和套螺紋等。
第二節(jié) 孔加工
孔加工是鉗工的重要操作技能之一,孔加工的方法主要有兩種:一類是在實(shí)體工件上加工出孔,即用麻花鉆、中心鉆等進(jìn)行鉆孔;另一類是對已有孔進(jìn)行再加工,即用擴(kuò)孔鉆、锪孔鉆和鉸刀進(jìn)行擴(kuò)孔、锪孔和鉸孔等。
一、鉆孔
用鉆頭在實(shí)體工件上加工出孔的方法稱為鉆孔。
在鉆床上進(jìn)行鉆孔時(shí),鉆頭的旋轉(zhuǎn)是主運(yùn)動,鉆頭沿軸向移動是進(jìn)給運(yùn)動。下面首先介紹幾種常用鉆頭:
麻花鉆 麻花鉆由柄部、頸部和工作部分組成(可對照實(shí)物看)。
柄部 麻花鉆有錐柄和直柄兩種,一般鉆頭直徑小于13mm的制成直柄,大于13mm的制成錐柄,柄部是麻花鉆的夾持部分,它的作用是定心和傳遞扭矩。
頸部 頸部在麻削麻花鉆時(shí)作退刀槽使用,鉆頭的規(guī)格、材料及商標(biāo)常打在頸部。
工作部分 工作部分由切削部分和導(dǎo)向部分組成,切削部分主要起切削工件的作用,導(dǎo)向部分的作用不僅是保證鉆頭鉆孔時(shí)的正確方向、修光孔壁,同時(shí)還是切削部分的后備。
2、群鉆 群鉆是在麻花鉆的基礎(chǔ)上經(jīng)刃磨改進(jìn)出來的一種先進(jìn)鉆頭,它在鉆削過程中具有效率高、壽命長、鉆孔質(zhì)量好等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。它主要分為標(biāo)準(zhǔn)群鉆和薄板群鉆兩種,標(biāo)準(zhǔn)群鉆是在標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的基礎(chǔ)上磨出月牙槽,磨短橫刃和磨出單面分屑槽;薄板群鉆是將標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的兩條主切削刃磨成圓弧形切削刃。
二、擴(kuò)孔
用擴(kuò)孔工具將工件上原來的孔徑擴(kuò)大的加工方法,稱為擴(kuò)孔。
常用的擴(kuò)孔方法有用麻花鉆擴(kuò)孔和用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔。擴(kuò)孔鉆有高速擴(kuò)孔鉆和硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆兩種。用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔,生產(chǎn)效率高,加工質(zhì)量好,常用作孔的半精加工及鉸孔前的預(yù)加工。
三、锪孔
用锪鉆在孔口表面锪出一定形狀的孔或表面的加工方法稱為锪孔。
锪孔鉆的種類及用途
柱形锪鉆 柱形锪鉆主要用于锪圓柱形埋頭孔。
錐形锪鉆 錐形锪鉆有600、750、900、1200等幾種。它主要用于锪埋頭鉚釘孔和埋頭螺釘孔。
端面锪鉆 端面锪鉆主要用來锪平孔口端面,也要用來锪平凸臺平面。
锪孔時(shí)注意事項(xiàng)
锪孔時(shí)的進(jìn)給量應(yīng)為鉆孔時(shí)的2~3倍,切削速度為鉆孔時(shí)的1/3~1/2為宜,應(yīng)盡量減小振動以獲得較小的表面粗糙度值。
若用麻花鉆改磨成锪鉆時(shí),應(yīng)盡量選用較短的鉆頭,并修磨外緣處前刀面,使前角變小,以防振動和扎刀。還應(yīng)磨出較小的后角,防止锪出多角形表面。
锪鋼材料的工件時(shí),因切削熱量大,應(yīng)在導(dǎo)柱和切削表面上加注切削液。
四、鉸孔
用鉸刀從工件孔壁上切除微量金屬層,以獲得孔的較高尺寸精度和較小表面粗糙度值的加工方法,稱為鉸孔。鉸孔用的刀具叫鉸刀。鉸刀是尺寸的多刃工具,它具有刀齒數(shù)量較多、切削余量小、切削阻力小和導(dǎo)向性好等優(yōu)點(diǎn)。
通過本章節(jié)的學(xué)習(xí),要大體知道孔加工主要分哪兩類,以及每一種加工所采用的刀具和加工方法。
1、螺紋的種類有哪些?
2、標(biāo)準(zhǔn)螺紋的主要參數(shù)有哪些?
3、標(biāo)準(zhǔn)螺紋代號的組成與標(biāo)記?
4、M6~M24的常用粗牙螺紋的螺距應(yīng)熟記。
5、什么叫攻螺紋?攻螺紋的工具有哪些?
6、什么叫套螺紋?套螺紋用的工具是什么?
7、孔加工主要分哪兩類?
8、什么叫鉆孔?
9、什么叫擴(kuò)孔?
10、 常用擴(kuò)孔方法有哪兩種?
11、什么叫锪孔?
12、什么叫鉸孔?
平面加工
鏨削
1、用錘子打擊鏨子對金屬工件進(jìn)行切削加工的方法,稱為鏨削。
鏨削主要用于不便機(jī)械加工的場合,如去除毛坯上的凸緣、毛刺、澆口、冒口,以及分割材料,鏨削平面及溝槽等。
2、鏨削工具
鏨削所用的主要工具是錘子和鏨子。鏨子由頭部、鏨身和切削部分組成,主要分為扁鏨、尖鏨和油槽鏨等。錘子又稱榔頭,由鍾頭、木柄和楔子組成,鍾子的規(guī)格有0.25kg、0.5kg和1kg等多種。
銼削
1、用銼刀對工件表面進(jìn)行切削加工的方法稱為銼削。銼削的精度可達(dá)到0.01mm。銼削應(yīng)用十分廣泛,可銼削平面、曲面、內(nèi)外表面、溝槽和各種形狀復(fù)雜的表面。銼削還可以配鍵、制作樣板以及裝配時(shí)對工件的修整等。
2、銼削工具
銼削工具主要是銼刀。銼刀由碳素工具鋼經(jīng)熱處理淬硬制成。
3、銼刀的種類
銼刀按其用途不同可分為普通鉗工銼、異形銼和整形銼三種。
普通鉗工銼按其斷面形狀又可分為平銼(板銼)、方銼、三角銼、半圓銼和圓銼五種等。
異形銼有刀口銼、菱形銼、扁三角銼、橢圓銼、圓肚銼等。異形銼主要用于銼削工件上特殊的表面。
整形銼又稱什錦銼,主要用于修整工件細(xì)小部分的表面。
4、銼刀的規(guī)格及選用
銼刀的規(guī)格分尺寸規(guī)格和齒紋粗細(xì)規(guī)格兩種,方銼刀的尺寸規(guī)格以方形尺寸表示;圓銼刀的規(guī)格用直徑表示;其他銼刀則以銼身長度表示。鉗工常用的銼刀,銼身長度有100mm、125mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm等多種。
齒紋粗細(xì)規(guī)格,以銼刀每10mm軸向長度內(nèi)主銼紋的條數(shù)表示。主銼紋指銼刀上起主要切削作用的齒紋;而另一個(gè)方向上起分屑作用的齒紋,稱為輔助齒紋。銼刀齒紋規(guī)格選用見下表:
銼刀齒紋粗細(xì)規(guī)格的選用
銼刀粗細(xì) | 適用場合 | ||
銼削余量mm | 尺寸精度mm | 表面粗糙度um | |
1號(粗齒銼刀) | 0.5~1 | 0.2~0.5 | Ra100~25 |
2號(中齒銼刀) | 0.2~0.5 | 0.05~0.2 | Ra25~6.3 |
3號(細(xì)齒銼刀) | 0.1~0.3 | 0.02~0.05 | Ra12.5~3.2 |
4號(雙細(xì)齒銼刀) | 0.1~0.2 | 0.01~0.02 | Ra6.3~1.6 |
5號(油光銼) | 0.1以下 | 0.01 | Ra1.6~0.8 |
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