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  丝攻的修磨及攻丝润滑蒋春祥1 , 唐晓峰2(1. 扬州技师学院, 江苏 扬州 225003; 丝攻的修磨及攻丝润滑 蒋春祥1 , 唐晓峰2 (1. 扬州技师学院, 江苏 扬州 225003; 2. 江苏省扬州市通扬机械有限公司, 江苏 扬州 225002) 摘 要: 讨论了钳工在攻制内螺纹的工作中, 尤其是机攻时, 常出现的问题, 提出了改进措施, 着重介绍了丝攻的修磨。还 介绍了攻丝操作中冷却润滑液改进, 通过实践摸索, 研制了新型的“机攻螺纹润滑液”, 节约了成本, 提高了工效, 保证了 产品的合格率, 取得了较好的经济效益。 关 键 词: 螺纹; 丝攻; 前角; 后角; 容屑槽; 攻丝; 切削速度; 润滑液 中图分类号: T G722 文献标志码: B 文章编号: 100522895 (2007) 0220067203 0 前 言 攻丝是钳工工作的一项基本操作技能, 它有手攻 和机攻 2 种。 由于攻丝时丝攻要在工件底孔中切削出 内螺纹, 其切削难度比加工外螺纹难度大, 在生产实践 中, 常常会出现丝攻崩齿及折断而影响零部件, 甚至整个 产品的质量。 究其原因, 除了有丝攻材料及热处理、螺 纹底孔直径大小、攻丝操作因素以外, 还有丝攻的几何 形状及角度、丝攻的修磨、丝攻螺旋槽的选择、机攻时 的切削速度、冷却润滑等方面都是主要的因素。 1 丝攻的材质 目前, 多数企业使用的仍是普通丝攻, 机用丝攻用 高速钢 (如W 6M 0 5C r4V 2) 磨牙制造; 手用丝攻用碳素 工具钢或合金工具钢 (如 9S iC r、T 12A ) 滚牙制造; 高性 能机用丝攻的螺纹部分一般都会采用W 2M 0 9C r4V 8 或性 能相似的其它牌号的高速钢制造。 丝攻的选材是比较 合适的, 但在批量生产情况下, 使用机攻螺纹, 丝攻的 损坏率较高。 这与丝攻的几何形状有关。 2 丝攻的修磨 图 1 是工具制造厂生产的丝攻图, 在切削部分的B 图 1 丝攻图 愈锋利, 切削愈省力。 但前角愈大, 在后角在不变的情 况下, 楔角变小, 刀齿强度就会愈差。在实际在做的工作中, 总 是希望刀齿强度高、刀刃也锋利。 但事实上只能做到: 在保证刀齿有一定强度的前提下, 尽量使切削刃锋利。 具体做法如下。 2. 1 丝攻的前角的修磨 丝攻前角的修磨可用片状砂轮机或者用油石在切 削部分容屑槽的前刀面上修磨前角 (图 2)。 为了适应不一样工件材料, 丝攻切削部分的前角可 按表 1 适当增减。 - B 剖视图中, 前角 Χ0 = 8°～ 10°(这个数值只适用于一 般材料的加工)。 后角按丝攻类型、用途和工件材料的 性质选取, 手攻丝锥的后角一般取 Α0 = 6°～ 8°, 机攻丝 攻 或螺母丝攻的后角一般取 Α0 = 10°～ 12°, 楔角 Β0 = 表 1 丝攻前角 Χ0 的选择 被加工 材 料 铸青铜 铸铁 硬钢 黄铜 中碳钢 低碳钢 不锈钢 铝合金 90°- (Χ0 + Α0 )。在校准部分的A - Χ0 不变, 但后角 Α0 = 0。 各位明白, 前角的大小决定了切除材料的难易程 度和切屑在前刃面上的摩擦阻力大小。前角愈大, 刃口 前角?( °) A 剖视图中, 其前角 0 5 5 10 10 15 15～ 20 20～ 30 根据表中的数据, 归纳起来是: 加工铸铁及硬脆性 材料时, 前角控制在Χ0 = 0°～ 5°; 加工一般中、低碳钢等 塑性较大的材料时, 前角控制在 Χ0 = 10°～ 15°; 加工不 收稿日期: 2006210223 作者简介: 蒋春祥 (1950- ) , 男, 江苏扬州人, 江苏扬州技师学院高级实习指导老师, 主要是做社会培训和机械理论和钳工技能 操作教学工作。 轻工机械 L igh t Indu st ry M ach i 轻工机械 L igh t Indu st ry M ach ine ry ·68· 2007 年第 2 期 2. 3 丝攻的容屑槽 丝锥容屑槽槽形及方向也较重要。 它直接影响其 前角的大小及切屑的形成和排除。 容屑槽槽形通常有 3 种: (1) 由圆弧构成, 如图 4 (a ) 所示。 (2) 由 2 条直线 (b ) 所示。 (3) 由2 个圆弧线 条直线 (c) 所示。 图 2 丝攻前角的修磨方法 锈钢材料时, 前角要大些 ( Χ0 = 15°～ 20°) ; 加工铝合金 材料时前角要更大些 (Χ0 = 20°～ 30°)。 在砂轮上修磨丝攻的前刃面时还需要注意, 前角的 修磨愈大, 其前刃面的下凹量也就愈大, 刀齿强度会降 低, 在切削时有时会产生崩刃而嵌入螺孔。 2. 2 丝攻的后角的修磨 丝攻后角的修磨可用砂轮的侧面或油石修磨丝攻 的后角 (图 3)。 图 4 丝攻容屑槽的形状 图 4 (c) 所示, 这种槽形前面为直线 段圆弧。 该槽有足够的容屑空间, 而且丝攻倒旋退出 时, 不至发生刮削作用和切屑挤塞现象, 是一种较理想 的槽形。 丝攻容屑槽的方向一般均制成直槽。 但螺旋槽丝 攻的应用也日益广泛。可在实际在做的工作中, 根据加工要求 做出合理的选择: 若加工通孔右旋螺纹, 应选择左旋槽丝攻 [ 图 5 (a) , 使切屑向下流出, 以免碰伤螺纹表面; 若加 工 不通孔右旋螺纹, 应选择右旋槽丝攻 [ 图 5 (b ) , 切屑向上排出, 以免堵塞于孔底。 使 用直槽丝锥加工通孔螺纹时, 为改善切削条件, 使 切屑向前排出, 以免堵塞在容屑槽中, 可将切削锥部修 磨成带刃倾角Κs 的丝攻[ 图5 (c) , 一般Κs = - 5°～ - 10°。 图 3 丝攻后角的修磨方法 正常的情况下, 直径 12 mm 以下的标准丝攻, 只要 在切削部分沿丝攻外径铲磨成 Α= 6°～ 8°的后角, 而校 准部分的后角Α0 = 0°。直径12 mm 以上的标准丝攻, 须 在切削部分和校准部分都铲磨后角。 如机攻工件的材 料强度和硬度都很高, 且切削速度也高时, 切削部分和 校准部分的后刃面与工件的摩擦较为严重。 为减少这 种摩擦, 可采取适当加大切削部分及切削与校准部分 过渡处的后角取Α0 = 100～ 150。既减小了刀具与工件之 间的摩擦, 又便于冷却润滑液迅速到达切削刃。 在砂轮上修磨丝攻的后刀面时还需要注意, 过大的 后角会减小丝攻切入时的自定心能力, 导致螺孔扩大, 且易使丝攻反转退出时被切屑堵塞。 图 5 螺旋槽丝攻的选用 3 攻丝切削用量的选定 在切削用量中, 机攻的切削速度 v 也是一个不容 忽视的问题。机攻切削速度既不能过快也不能过慢, 过 快了丝攻容易损坏, 过慢了工作效率上不去。结合实际 [ 制造·维修 ]蒋春祥, 等 丝攻的修磨及攻丝润滑·69·操作, 机攻的切削速度 [ 制造·维修 ] 蒋春祥, 等 丝攻的修磨及攻丝润滑 ·69· 操作, 机攻的切削速度: 一般钢料为 6～ 15 m ?m in; 较 硬的钢料或调质钢为 5～ 10 m ?m in; 不锈钢为 2～ 7 m ? m in; 铸铁为 8～ 10 m ?m in; 对于相同的材料, 丝攻直径 小时取较大值, 丝攻直径大时取较小值。 4 冷却润滑液的使用 各位明白, 攻丝是一道比较难加工的工序, 因为丝 攻几乎是被埋在工件材料里切削的, 其螺纹切削外表 面是 1 个三角形, 刀具与工件孔壁接触面积大, 摩擦严 重, 摩擦产生的切削热也大。 它造成的危害有 2 方面: 一方面易引起丝攻烧损、崩齿或折断, 另一方面由于 切削热所产生的阻力使主切削刃上形成切屑瘤。 解决 的方法是: 采用冷却润滑液。它既能减少切削热和切削 阻力, 又能降低螺纹的表面粗糙度。 正常的情况下, 攻制韧性材料的螺孔时, 要用浓度较 大的乳化液或机油; 攻制螺纹质量发展要求高的螺孔时, 要 用工业植物油 ( 如菜油) 或二氧化钼等; 攻制铸铁等硬 脆性的螺孔时, 可加煤油。但是, 使用机攻, 在加工高碳 钢或合金结构钢或深孔采用高速钢丝攻时, 仍然出现 丝锥崩刃及折断现象。 分析其原因, 是由于工件材料 硬、攻丝时丝攻的切削阻力大以及切削热大、冷却润滑 不到位而造成的。未解决这个问题, 研制了1 种能耐 高温的冷却润滑液。 在摸索中发现, 在锅炉管道的安装连接中, 常用的 老方法是用红丹粉、白漆和麻丝, 而锅炉及管道都是在 高温度高压力下工作的, 由此可见, 红丹粉是耐高温的。 红 丹粉分铅丹 ( 氧化铅, 呈橘红色) 和铁丹 ( 氧化铁, 呈红 色) 2 种, 颗粒较细。这 2 种物质都能耐高温, 而且与空 气接触后, 很快就能形成一层极薄的氧化膜, 它能很快 被磨去又能很快生成, 在切削中能对加工表面上的牙 扣起到了保护和润滑作用。 试验时选择较硬的材料进 行机攻, 用高速钢直槽丝攻, 并对丝攻的前角、后角和 刃倾角进行修磨, 选用相应的切削速度, 然后将适量的 红丹粉与机油 (近 1∶3) 调和起来装在机油枪里。在机 攻时, 用机油枪把这种润滑液射进加工孔内, 使用后发 现其切削效果很理想。 工件加工表面处的切削温度 比以前有所降低, 攻丝切削轻松, 丝攻前刀面不产生切 屑瘤, 丝攻的刀齿完好无损, 内螺纹的精度和表面粗糙 度都得到了很大的提高。可以总结试验成功的“机攻螺 纹润滑液”特点和功能如下: (1) (2) (3) (4) 耐高温, 能降低过高的切削温度; 润滑好, 能防止丝锥前刀面切屑瘤的产生; 能提高内螺纹的加工精度和表面粗糙度; 能延长丝攻的常规使用的寿命, 达到原丝攻寿命的 5 ～ 10 倍。 总之,“机攻螺纹润滑液”的使用, 节约了成本, 提 高了工效, 保证了产品的合格率, 取得了较好的经济 效益。 参考文献: 1 2 3 4 王兴民. 钳工工艺学[M . 北京: 中国劳动出版社, 1996. 刘汉荣. 钳工生产实习[M . 北京: 中国劳动出版社, 1997. 蒋增福. 钳工工艺与技能训练[M . 北京: 中国劳动出版社, 2001. 常宝珍. 钳工钻孔问答[M . 北京: 机械工业出版社, 1998. S ilk A w l F ix s to W he t an d Sl ice s to Pa re of L ubr ica t ion J IA N G C h u n 2x ian g1 , TA N G X iao 2fen g2 (1. Yangzho u T ech n ica l E xp e r t’ s Co llege, Yangzho u 225003, C h ina; 2. T o ngyang M ach ine L im ited Com p any o f Yangzho u, Yangzho u 225002, C h ina) A bstra c t: T h e ben chw ork is in w ith th e s ilk aw l s l ice p a re th rea d is w h en I am m obile to s l ice to p a re in s id e th e th rea d p a r t icu la r ly , th e s ilk aw l d am a g es v e ry ea s ily. F or th e sa k e of th e se rv ice l if e of ex ten s ion s ilk aw l, ex a l ta t ion w ork ef f ic ien cy , th is tex t in t rod u ced th e a n g le of s ilk aw l a n d f ix to w h e t. G rop e fo r th ro u gh a fu lf illm en t m o reo ve r, a lso deve lop ed a k in d o f n ew‘I am m o b ile to slice to p a re to coo l o ff to lu b r ica te a liqu id in side th e th read ’, p rom ised th e qu a lif ied ra te o f p ro du c t th u s, m ak e th e life sp an o f silk aw l p ro lo n g co n sum ed ly, ra ised an eco nom ic p e rfo rm an ce. Key word s: th read; silk aw l; ex 2cap e; em p re ss cap e; accomm o da te s; slice p a re th read; slice to p a re sp eed; liqu id fo r lu b r ica te 2007 年 10 月 10～ 13 日上海新国际展览中心 PTC 2007 亚洲国际动力传动与控制技术展览会 期待与您相聚 展位报名截止: 2007 年 8 月 31 日 联系人: 朱润, 黎明, 陆雅雯

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