巧攻細小盲孔內螺紋
2020-6-2 來源： 北華航天工業學院 工程技術訓練中心 作者：史昊天 程磊 楊俊學 豐志良
摘要：本文以在較硬材質上手攻細小盲孔內螺紋為研究對象，首先分析了加工難點，其次分析了加工工藝及其操要領，最后分析了加工過程中出錯的補救方法。從而改正實際加工過程中不規范的操作和不恰當的方法，既而提高加工細小盲孔內螺紋的加工效率和質量。
關鍵字：細小，盲孔，內螺紋，手攻
0、引言
在生活生產中，螺紋與我們密切相關，是最常見的聯接緊固工件。因此在機械加工中，螺紋加工是常見的加工工序之一，螺紋加工的方法很多，可以在車床上車削加工或到螺紋銑床上加工，也可到滾絲機、搓絲機等工具進行螺紋的加工甚至可用手工工具進行加工等。
在進行科研競賽時，我單位需制作一批無碳小車的前輪支架如圖 1，材質為鋁合金，其中需要加工四個 M2 深 15mm 以及 3 個 M2.5 內螺紋孔，但因材料較硬，螺紋孔直徑很小，絲錐的強度較低且螺紋兩側距離側面很近，機攻螺紋時絲錐極易折斷，考慮實際的加工條件，并不具備機械加工螺紋的條件，因此采用手動攻螺紋，但是手動攻螺紋在加工過程中也存在不少問題。
鉆頭和絲錐是加工內螺紋的必要工具。但鉆頭或絲錐在加工內螺紋時，尤其是在較硬材料中加工細小盲孔內螺紋時，往往很容易出現鉆頭或絲錐折斷孔中，螺紋深度不夠等問題。
為了解決這些問題，對加工細小盲孔內螺紋進行分析。
1、細小盲孔內螺紋的加工工藝
在攻螺紋前應先確定所鉆螺紋底孔的直徑和深度。工件的底孔直徑必須大于螺紋標準中規定的螺紋小徑，確定底孔鉆頭直徑 D0 的方法可由經驗公式 D0=D-P（D0- 底孔直徑，D- 螺紋公稱直徑，P- 螺距）。因為加工細小盲孔螺紋時，絲錐頂部帶有錐度不能形成完整的螺紋，所以為得到所需螺紋，底孔深度 h= 所需螺紋孔深度 l+0.7d。因此選用鉆頭直徑為 1.6mm，所需深度為 9.2mm。
圖 1 零件圖
在進行加工底孔時，確保所打底孔位置正確是重中之重，因此在畫線、打樣沖眼時要確保所有精度在其允許誤差范圍內。之后將工件加持在虎鉗上，確保其加工面與虎鉗鉗口上端面在同一平面如圖 2，保證所加工孔的垂直度。在進行鉆孔時，應將臺式鉆床鉆速調到高速，在鉆削過程中，因為所鉆孔徑很小且很深，因此很容易將鉆頭折斷，所以應進給量要慢，切削量小，做到勤抬鉆頭，多次排屑。
圖 2 虎鉗夾持
為確保加工出來的螺紋達到所需要求，可在加工螺紋底孔時，把所加工件在虎鉗中固定，把工件需要攻螺紋的一面，置于水平位置。這樣在攻螺紋時，就能比較容易地判斷和保證絲錐垂直于工件螺紋基面的方向，之后在螺紋底孔處進行倒角，便于后續操作加工。在攻螺紋時，因為所攻螺紋為細小盲孔螺紋，且加工精度較高，因此不適合手工引絲，為防止亂扣及絲錐斷裂盲孔中應先利用攻絲機，攻出引絲孔，注意不宜過深，保證螺紋的垂直度，之后采用手動攻絲的方法進行加工。
如實際加工中沒有攻絲機，可采用鉆床簡易引絲如圖 3，將絲錐加持在鉆夾頭上，利用手部力量一手旋轉鉆夾頭，一手進行進給，完成引絲，注意絲錐應與工件垂直且與底孔在同一直線上且工件應固定好，不宜轉動。在旋轉鉆夾頭時，速度不宜過大應隨時注意手部力量的變化，旋轉 2-3 圈即可，不宜過深否則容易折斷絲錐，在退回絲錐時應控制好進給手柄，否則退出過快容易損壞攻出螺紋。在引絲時注意，應一次成型不應倒退否則容易出現亂扣現象。
圖 3 手動引絲
加工 M2 內螺紋時，應選用較小的鉸杠或用特制鉸杠如圖 4，否則產生的扭矩過大使絲錐折斷。在攻螺紋時，應加入潤滑液，用手將絲錐輕輕旋進，然后利用鉸杠對絲錐進行轉動，注意應多退少進，在攻絲時，因為所攻螺紋孔很小，絲錐強度不高，所以單手操作鉸杠。隨時注意手部力量的變化，如感覺力量稍有變化，則需將絲錐退出，把切屑清理干凈，防止切屑將絲錐擠斷。在進行攻絲時，因加工螺紋底孔深度較深，可對絲錐旋入進行測量，達到所需尺寸即旋出，防止絲錐觸底繃斷。當絲錐攻完，應用鉸杠帶動絲錐倒旋松動后，用手將絲錐旋出，不宜用鉸杠旋出絲錐，尤其不能用單手快速撥動鉸杠來旋出絲錐，因為攻完的螺紋孔和絲錐的配合較松，若用鉸杠旋出絲錐，容易產生搖擺和震動，從而破壞了螺紋的表面粗糙度。
圖 4 特制鉸杠攻絲
2、在攻絲過程中的補救方法
（1）在手工細小盲孔內螺紋時，絲錐或鉆頭折斷，裸露在外較多時可用鉗子輕輕擰出或用小鏨子一點點將其剔除。在擰出過程中，用力應合適，并將絲錐或鉆頭多次正反方向擰動，不應用蠻力，防止絲錐或鉆頭二次折斷。如果折斷絲錐過緊，可先用尖鏨抵住絲錐容銷槽，對其輕輕敲擊，正反方向多次進行敲擊，當其松動之后，可用鉗子擰出。在此操作中，應有足夠的耐心，防止絲錐二次折斷。
（2）在手工細小盲孔內螺紋時，當折斷絲錐或鉆頭折在盲孔中時，外部部分不足以支撐整個絲錐或鉆頭的扭力，可以采用電火花加工進行去除。此方法加工原理是利用電腐蝕加工把斷裂絲錐融化去除。采用此方法時應注意如果是絲錐折斷的話，所選用的電極直徑應小于螺紋大徑，否則在去除絲錐過程中，會破壞螺紋孔，電火花加工時，電極材料最好加工損耗較小的純銅電極。
（3）如果上述方法不可取的話，在加工工件需求允許的情況下，用大于絲錐外徑的頂角為負向的鉆頭如圖 5，將絲錐孔周圍的材料一塊剔除，在鉆孔剔除過程中，應少量進給，折斷絲錐有露裸部分就應用尖鏨剔除，再重復操作，直至結束。防止碎絲錐渣崩散傷人，可采用將絲錐孔破壞掉，重新鑲入一圓柱，再重新鉆底孔攻絲。
圖 5 負向頂角鉆頭和鉆折斷絲錐孔
3、結語
通過本文對手攻細小盲孔內螺紋加工工藝的分析，經過現實加工的論證，可以利用比較常用的工具，高效、高質量的進行細小盲孔內螺紋的加工，具有很好的靈活，便捷性，從而為同類別的螺紋加工提供了很好的借鑒和指導作用。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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