第三节 螺纹加工（攻丝和套丝）

螺纹按用途可分为联接螺纹和传动螺纹两类。在纺织设备维修时，由于各种条件限制，技术人员往往只需要维修联接螺纹，故本节只讲述联接螺纹加工的相关知识。螺纹俗称螺丝，故螺纹加工也称为攻丝和套丝。

  一、常用螺纹种类

1.公制螺纹

公制螺纹也叫普通螺纹，螺纹牙型角为60°，分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹两种。粗牙螺纹主要用于连接；细牙螺纹由于螺距小、螺旋升角小、自锁性好，除用于承受击、震动或变载的连接外，还用于调整机构。普通螺纹应用广泛，具体规格见有关国家标准。公制螺纹用代号M表示。粗牙普通螺纹只标注螺纹外径，如M10，其中10表示外径10mm；细牙普通螺纹要将外径和螺距同时标出，如M10×1.25。

2.英制螺纹

英制螺纹的牙型角为55°，一般在进口纺织设备上使用，只用于修配，国产纺织设备一般不使用。

3.管螺纹

管螺纹是用于管道连接的一种英制螺纹。管螺纹的公称直径为管子的内径。

4.圆锥管螺纹

圆锥管螺纹也是用于管道连接的一种英制螺纹，牙型角有55°和60°两种，锥度为1∶16。

英制螺纹一般用在进口纺织机械上。在安装和维修时，如果弄错，就会把螺纹拧坏。其区别方法：一是看螺距大小，英制螺纹的螺距比公制螺纹的螺距大；二是看牙形，两者相比，英制螺纹的牙形略尖一些；三是用对比法，即用一只外径相近且已经知道螺纹种类的螺钉，放在被测定螺纹的上边，看两者是否吻合。如果完全吻合，即可判定螺纹的种类。

图2-20 手用丝锥

  二、攻螺纹（攻丝）

1.攻螺纹工具

攻螺纹的工具包括丝锥、铰杠和攻螺纹夹头。

（1）丝锥。丝锥是加工内螺纹并能直接获得螺纹尺寸的一种螺纹刀具。丝锥结构简单，使用方便，所以应用很广泛。

丝锥按使用方法不同，可分为手用丝锥和机用丝锥两类；按其攻制螺纹不同，又可分为普通螺纹丝锥、英制螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥、圆锥管螺纹丝锥和板牙丝锥等。在纺织设备的维修工作中，常用的是手用丝锥（图2-20）。手用丝锥一般由两三支组成一套，分为头锥、二锥和三锥，头锥用来粗加工螺纹，二锥用来精加工螺纹，三锥用来完成螺纹加工（图2-21）。这些丝锥的外径、中径和内径均相等，只是切削部分的长短和锥角不同。头锥较长，锥角较小，约有6个不完整的齿，以便切入。二锥短些，锥角大些，不完整的齿约为2个。只有对盲孔根部或孔直径大于12mm攻丝时，才用二锥和三锥。

图2-21 螺纹的三攻

（2）铰杠。铰杠是一种手工攻制螺纹时用的辅助工具，分为普通铰杠和丁字铰杠两类（图2-22）。这两类铰杠又都有固定式和可调式。

（3）攻螺纹夹头。在钻床上攻制螺纹时，要用攻螺纹夹头来装夹丝锥及传递转矩。常用的攻螺纹夹头为摩擦式攻螺纹夹头。摩擦式攻螺纹夹头结构简单，使用方便。攻螺纹过载时，摩擦片能起保护作用。

图2-22 铰杠

2.攻螺纹方法

（1）螺纹底孔直径的确定。攻螺纹前要先钻孔。攻丝过程中，丝锥牙齿对材料既有切削作用还有一定的挤压作用，所以一般钻孔直径（钻孔直径）D略大于螺纹的内径，可查表或根据下列经验公式计算。

加工钢料及塑性金属时 D=d-P

加工铸铁及脆性金属时 D=d-1.1P

式中：d——螺纹外径，mm；

P——螺距，mm。

若孔为盲孔（不通孔），由于丝锥不能攻到底，所以钻孔深度要大于螺纹长度，其大小按下式计算：

孔的深度=要求的螺纹长度+螺纹外径

（2）手攻螺纹的方法。

①工件的装夹位置要正确，尽量使螺孔中心线置于水平或垂直位置，便于攻螺纹时判断丝锥是否垂直于工件平面。

②选择合适的麻花钻钻出底孔，然后在孔口倒出90°或120°的倒角，倒角的直径略大于螺纹的大径。若是通孔螺纹，两端的孔口都要倒角，便于丝锥切入工件，并防止孔口被丝锥挤压后冒边或崩裂。

③用头锥起攻。起攻时应把丝锥放正，用一只手掌按住铰杠中部，沿丝锥中心线加些压力，并按顺向旋进，另一只手配合作顺向旋转，或用两手握住铰杆两端均匀旋加力，并作顺向旋转，如图2-23所示。施加压力时要防止铰杠上下摇晃，以保证丝锥的中心线与螺孔的中心线重合。

图2-23 手工攻丝方法

④为了使丝锥轴心线保持正确的位置，可以在丝锥上旋进一只同样规格的公制螺母，或将丝锥插入导向套的孔中，如图2-24（a）所示。攻螺纹时只要把螺母或导向套压紧在工件表面上，就容易使丝锥按正确的位置切入工件孔中。

⑤当丝锥攻入底孔l～2圈后，应从前后、左右两个方向目测丝锥是否与工件上平面垂直，或用直角尺等工具进行检查，如图2-24（b）所示。

如果发现丝锥歪，需要及时借正。借正的方法是歪斜一边的手，要比对面的手用力小些，在压力方向上予以借正。

⑥当切削部分全部切入工件后，应停止对丝锥施加压力，只需平稳地转动铰杠，靠丝锥螺纹的自然旋进攻制螺纹。

⑦丝锥每旋进1圈，要倒转1/4圈左右，使切屑折断后容易排出，否则切屑过长会阻塞丝锥的容屑槽，甚至卡住丝锥、损坏丝锥，或增大螺纹表面粗糙度值。

⑧攻制不通孔螺纹时，要在丝锥上做好深度标记，并经常退出丝锥清除螺孔内的切屑，否则会因切屑堵在孔底而使螺纹深度达到要求。如果工件的位置不便于进行切屑清除，可以用弯曲的小管子吹出切屑，或用磁性铁棒吸出切屑。

图2-24 保证丝锥正确位置的方法

1—丝锥 2—导向套 3—工件 4—直角尺

⑨当头锥攻螺纹完毕后，顺次换二锥、三锥攻丝。换用另一把丝锥时，应先用手把丝锥旋入已攻出的螺孔中，直到用手旋不动时，再用铰杠攻螺纹。

⑩在攻制材料较硬的螺纹，采用头锥、二锥交替攻削的方法。可减轻头锥切削部分的负荷，防止丝锥折断。

(11)攻制通孔螺纹时，丝锥的校准部分不应全部攻出头，以防伤人或损坏孔口最后几牙螺纹。

(12)丝锥退出时，应先用铰杠平稳地反向转动，若感觉有阻力时，可顺向旋转1～2周后再反向旋出。当能用手直接旋动丝锥时，应停止使用铰杠，而改为用手旋出丝锥，以防铰杠带动丝锥摇摆和振动，破坏螺纹的表面粗糙度。

3.丝锥损坏的原因

在攻丝的过程中，丝锥有时会出现崩牙或扭断，其原因是：工件材料硬度太高，或硬度不均匀；丝锥切削部分前、后角太大；螺纹底孔直径太小；丝锥位置不正，单边受力太大或强行纠正；两手用力不均或用力过猛。如果丝锥在攻丝时扭断，可根据不同条件采用不同的方法取出（图2-25）。

图2-25 丝锥在孔中扭断时的取出方法

  三、套螺纹（套丝）

1.套螺纹工具

（1）板牙。板牙是加工或修整外螺纹的标准刀具（图2-26）。它的基本结构像一个螺母，只是钻出几个容屑孔并形成切削刃。板牙结构简单，制造使用方便，在生产中应用广泛。在给管子套外螺纹时，常用活络管子板牙。

图2-26 板牙

（2）板牙铰杠。板牙铰杠是手工套螺纹时传递转矩的工具，如图2-27所示。

图2-27 板牙铰杠

2.套螺纹方法

套螺纹可以用手工完成，也可在钻床上利用套螺纹夹具进行。在纺织设备维修时，一般情况都采用人工套螺纹。

（1）圆杆直径的确定。板牙套螺纹与丝锥攻螺纹一样，切削刃对工件材料产生挤压作用。为了延长板牙的使用寿命，提高套制螺纹的精度和降低表面粗糙度，圆杆直径应比螺纹大径小一些。圆杆直径可用下列公式计算：

d₀=d-0.13p

式中：d₀——圆杆直径，mm；

d——螺纹公称直径，mm；

p——螺纹螺距，mm。

为了便于板牙切削部分切入工件并作正确的引导，圆杆端部应15°～20°的倒角，小端直径应略小于螺纹直径，以免套螺纹后在螺纹端部出现锋口或卷边。

（2）套螺纹的操作方法。

①套螺纹时切削转矩较大，为了防止圆杆夹持偏斜或夹出痕迹，一般要用厚铜衬作钳口垫，或用V形钳口夹持圆杆，而且要使圆杆套螺纹部分尽量靠近钳口，如图2-28所示。

图2-28 套螺纹操作

②起套方法和起攻方法相似，用一只手拿按住铰杠中部，沿圆杆轴线施加压力，并转动板牙铰杠，一只手配合顺向切进。转动要慢，压力要大。

③注意保持板牙的端面与圆杆轴线垂直，否则切出的螺纹牙型一面深一面浅，甚至因单面切削太深而不能继续套削。

④在板牙切入圆杆2～3圈后，再次检查其垂直度误差，如发现歪斜要及时校正。

⑤当板牙切入圆杆3～4圈后，应停止施加轴向压力，让板牙依靠螺纹自然引进免损坏螺纹和板牙。

⑥在套螺纹过程中也应经常反向旋转，以防切屑过长。

⑦在钢件上套螺纹时要加切削液，以降低螺纹表面粗糙度值和延长板牙的使用寿命。常用的切削液有浓乳化液或机油。

3.板牙损坏的原因

在套螺纹时，操作不当可能会出现板牙损坏的情况，其具体原因有：工件材料硬度太高，或硬度不均匀；圆杆直径太大；板牙位置不正，单边受力太大或强行纠正；两手用力不均或用力过猛；板牙没有经常倒转，致使切屑将容屑槽堵塞；刀齿磨钝，并粘附有积屑瘤；未选用合适的切削液。

  四、套管螺纹

纺织设备越来越多使用压缩空气做动力，浆纱机和染整设备等需要管道输送蒸汽，以及纺织空调的施工和维修都需要管道。因此，对管子的加工和维修日益增多，其中的一项就是管子的套丝。管子的套丝是指在管子端头切削管螺纹的操作，有机械套丝和手工套丝两种方法。机械套丝是由机械工人用车床或套丝机在车间进行的一种工作，技术人员只要向加工单位提出需要计划和草图就行了，这里不详细介绍。手工套丝是施工人员用管子铰板在现场进行的一种套丝工作，它是管道施工中必须掌握的基本操作技术之一。

图2-29 管子铰扳

1—本体 2—前卡扳 3—扳牙 4—前卡扳压紧螺丝

5—后卡扳 6—板牙松紧螺丝 7—拧紧手柄 8—手柄   

1.管子铰扳

管子铰扳又称管子板牙架、带丝、套丝板等，是手工套丝的主要工具（图2-29）。管子铰扳由机身、扳牙、扳把三部分组成，分轻便（棘轮）式和普通式两类。

2.管子钳

管子钳有管子台虎钳和普通管子钳两种（图2-30）。管子台虎钳又称龙门压力或龙门钳，用以夹稳金属管材以便进行铰制螺纹或锯割等工作，是管工必不可少的主要工具。普通管子钳又称管子扳手、管钳，用来扳动金属管或其他圆柱形工件，是管路安装和修理工作中常用的工具。管子钳的规格是按手柄的长度来分的，有公制和英制两种。

图2-30 管子钳

3.管子套丝方法

套丝前要选好与管子相应的管子铰扳、板牙、管钳、管子台虎钳和油壶等工具材料，清理好现场。然后把要加工的管子固定在管子台虎钳上，加工的一端伸出钳口150mm左右。把铰扳松扣柄上到底，并使前挡板与管子公称直径相应的刻度标记线对准本体上的“O”标记线，上紧带柄螺母。随后将后挡板套入管内至与板牙接触时，关紧后挡板顶杆（不要太紧或太松）。人站在管端的前方，两腿一前一后叉开，一手扶住机身向前推进，一手以顺时针方向转动扳把。当切削管子进入2～3扣时，在切削端加上机油润滑和冷却板牙，然后站在右侧继续均匀用力转动手柄，徐徐而进。

  五、加工螺纹时产生废品的原因及防止方法

加工螺纹时产生废品的原因及防止方法见表2-6和表2-7。

  表2-6 攻螺纹时产生废品的原因及防止方法

  表2-7 套螺纹时产生废品的原因及防止方法