巧攻細小盲孔內螺紋
2020-6-2 來源： 北（běi）華航天工業學院 工程技術訓（xùn）練中心 作者：史昊天 程磊 楊俊學 豐誌良
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（fèn）析了加（jiā）工難點，其次分析了（le）加工工藝及（jí）其操要領（lǐng），最後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範的操作和不恰當的方法，既而（ér）提高加工細小盲孔內螺紋（wén）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（xiè）加工中，螺紋加工是常見的加工工序之一，螺紋加工的方（fāng）法很多，可以（yǐ）在車床上車削加工（gōng）或到螺紋銑床上加工，也可到（dào）滾絲機、搓絲機等工具進行螺紋的加工甚至可用手工工具（jù）進行加工等。
在進行（háng）科研競賽時，我單位需製作一批無碳小車的前輪（lún）支架如圖 1，材質為鋁合金，其中需要加工四個 M2 深（shēn） 15mm 以及 3 個 M2.5 內螺紋孔，但因材料較硬，螺紋孔直徑（jìng）很小，絲錐的強度較低且螺紋兩側距離（lí）側麵很近，機攻螺紋時絲錐極易折斷，考慮實際（jì）的加工條件，並不具備機械加工螺紋的條件，因此采（cǎi）用手動攻螺紋，但是手動攻螺紋在（zài）加工過程中也存在不少問題。
鑽頭和絲錐（zhuī）是加工內（nèi）螺紋的必要工（gōng）具。但鑽頭或絲錐在加工內螺紋時，尤（yóu）其是在較硬材料中加工細小盲孔（kǒng）內螺紋時，往往很容易出現鑽頭或絲錐折斷孔中，螺紋深度不夠（gòu）等問（wèn）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（yì）
在（zài）攻螺紋（wén）前應先確定所鑽螺紋底孔的直（zhí）徑和深（shēn）度。工件的底（dǐ）孔直徑必（bì）須大於螺紋標（biāo）準中規定的螺紋小徑，確定底孔鑽頭直徑 D0 的（de）方法可由經驗公式 D0=D-P（D0- 底孔（kǒng）直（zhí）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。因此選用鑽頭直（zhí）徑為 1.6mm，所需深度為 9.2mm。
圖 1 零件圖
在進（jìn）行加工底孔（kǒng）時，確保所打底孔位置正確是重中之重，因此在畫線、打（dǎ）樣衝眼時（shí）要確保所有精度在其允許誤（wù）差（chà）範圍內。之後將工件（jiàn）加（jiā）持在虎鉗上，確保其加工麵與虎鉗鉗口上端麵在同一平麵如圖 2，保（bǎo）證所（suǒ）加工孔的垂直度（dù）。在進行鑽孔時，應將台（tái）式鑽床鑽速調（diào）到高速，在鑽削過程中，因為所鑽孔徑很小且很深，因此很容易（yì）將鑽頭（tóu）折斷，所以應進給量要慢，切削量小，做到勤抬鑽（zuàn）頭，多次排屑。
圖 2 虎鉗夾持（chí）
為確保加工出來的螺紋（wén）達到所需要求（qiú），可在加（jiā）工螺紋（wén）底孔時，把所加工件在虎鉗中固定，把工件需要攻螺紋的一麵，置於水平（píng）位置。這（zhè）樣在攻螺紋時，就能比較（jiào）容易地判斷和保（bǎo）證（zhèng）絲（sī）錐垂直於工件（jiàn）螺紋基麵的方向，之後在螺紋底孔處進行倒角，便於後（hòu）續操作加工。在（zài）攻螺紋時，因為所攻螺（luó）紋（wén）為細小盲孔螺紋（wén），且加工精度（dù）較高，因（yīn）此（cǐ）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，之後采用手動攻絲（sī）的方法進行加工。
如實際（jì）加工中沒有攻絲機，可采用鑽床簡（jiǎn）易引絲如圖 3，將（jiāng）絲錐加持在鑽夾頭上，利用手部力量一手旋轉鑽夾頭，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（qiě）工件應固（gù）定好，不宜轉動。在旋轉鑽夾頭時，速度不（bú）宜過大應隨時注意手部力量的變化，旋轉 2-3 圈即可（kě），不宜（yí）過深否則容易折（shé）斷絲錐，在退回絲錐時應控（kòng）製好進給手柄，否則退（tuì）出（chū）過快容易損壞攻出螺紋。在（zài）引絲時注意，應（yīng）一（yī）次成（chéng）型不應倒退否則容易（yì）出現亂扣現（xiàn）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製鉸杠（gàng）如圖 4，否則產生的扭矩過（guò）大使絲錐折斷。在攻螺紋時，應加入潤（rùn）滑液，用手將絲錐輕輕旋進，然後利用鉸杠對絲錐進行轉動，注意應多退少進，在攻（gōng）絲時，因為（wéi）所攻（gōng）螺紋孔很小，絲錐強度（dù）不高，所以單（dān）手操作鉸杠。隨時注意手部力量的變化，如感覺力量稍有（yǒu）變化，則需將絲錐退（tuì）出，把切屑清理幹淨，防止（zhǐ）切（qiē）屑（xiè）將絲錐（zhuī）擠斷。在進行攻絲（sī）時，因（yīn）加工螺紋底孔深（shēn）度較深，可對絲錐旋入進行測量，達到（dào）所需尺寸即旋出，防止絲錐觸底繃斷。當絲錐攻完，應（yīng）用鉸杠帶動絲錐倒旋鬆（sōng）動後，用手將絲錐旋出，不宜用鉸（jiǎo）杠旋（xuán）出絲錐，尤其不能用單手快速撥動（dòng）鉸（jiǎo）杠來旋出絲錐，因為攻完的螺紋孔和（hé）絲錐的（de）配合較鬆，若用（yòng）鉸杠（gàng）旋出絲錐（zhuī），容易產生搖擺和震動，從而破壞了螺（luó）紋的表麵粗糙度。
圖 4 特製鉸杠攻絲
2、在攻絲過程中的（de）補救方法
（1）在手工細小盲孔內螺紋時，絲錐或鑽頭折斷（duàn），裸露在外較多時可用（yòng）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，並將絲錐或鑽頭多次正反方向擰動，不應用蠻（mán）力，防止絲錐或鑽頭二次折斷。如果折斷絲錐過緊，可先用尖鏨抵（dǐ）住絲錐容（róng）銷槽（cáo），對（duì）其輕輕敲擊，正反方向多次進行（háng）敲擊，當（dāng）其鬆動之後，可用鉗子擰出。在此操作中，應有足夠的耐心（xīn），防止絲錐二次（cì）折斷。
（2）在手工細小盲孔內（nèi）螺（luó）紋時，當（dāng）折斷絲錐或鑽頭折在盲孔中時，外部部分不足以支撐整個絲錐或鑽頭的扭力，可以采用電火花加工進行（háng）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（zhuī）折斷的話，所選用的電極直徑應小於螺紋大徑，否則在去除絲錐過程中，會（huì）破壞螺紋孔，電火花加工時，電極材料最（zuì）好加工損耗較小的純銅電極。
（3）如果（guǒ）上述方法不可取的話，在加工工件需求允許的情況下，用大於絲錐外徑的（de）頂角為負向的鑽頭如圖 5，將絲錐孔（kǒng）周圍的材料一塊剔除，在鑽孔剔（tī）除過程中，應少量進給，折斷絲錐有露裸（luǒ）部（bù）分就應用尖（jiān）鏨剔除，再重複（fù）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（xīn）鑲入一圓柱，再重新鑽底孔攻絲（sī）。
圖 5 負向頂角鑽（zuàn）頭和鑽（zuàn）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（gōng）藝的分析，經過現實加工的論證，可以利用比較常用的（de）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（xìng），從而為同類別的（de）螺（luó）紋加工提供了很好的借鑒和指導作用。
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