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钳工钻孔攻丝教学课件第一章钳工钻孔攻丝概述钳工钻孔与攻丝是机械加工领域中不可或缺的基础工艺,作为连接各种机械零部件的关键技术,其精准度和质量直接关系到整体机械装置的性能与寿命本章将带您了解钳工钻孔攻丝的基本概念、重要性及应用场景,为后续深入学习打下基础钳工钻孔与攻丝的重要性机械加工的核心工序装配质量的决定因素钻孔与攻丝是机械加工中最基础也最钻孔的位置精度和攻丝的螺纹质量决常用的工序之一,约有70%的机械零定了零件间的装配精度和连接牢固件需要进行孔加工与螺纹连接作为度精确的孔位与高质量的螺纹能确钳工的必备技能,其熟练度直接反映保机械运行平稳,延长设备使用寿钳工的专业水平命工业生产的基础保障在工业生产中,钻孔攻丝质量不合格会导致零件报废或设备故障,造成生产线停滞和经济损失掌握正确的钻孔攻丝技术是保障生产效率和产品质量的关键钳工钻孔攻丝的应用场景机械零件制造与维修模具加工与装配在轴承座、法兰、阀体等机械零件的制造过程中,钻孔攻丝是必不可模具制造中,精准的螺纹孔对模具的装配精度和使用寿命至关重要少的工序精确的孔位和标准的螺纹确保零件间精密配合,保证机械注塑模、冲压模、压铸模等各类模具都需要大量的螺纹孔来固定模具装置的正常运行组件在设备维修中,经常需要重新钻孔并攻丝,修复磨损或损坏的连接螺模具维护中,经常需要重新钻孔攻丝,更换定位销、导柱等关键部纹,恢复设备功能件,保证模具精度设备维护中的常见工艺工业设备维护中,钻孔攻丝是最常用的修复工艺之一通过更换磨损的螺栓孔,修复断裂的螺栓,恢复设备性能在设备升级改造中,常需要在原有结构上增加新的连接点,这时精准的钻孔攻丝工艺尤为重要第二章钻孔基础知识本章将深入介绍钻孔的基本原理、工具特性及操作要点钻孔作为机械加工中最基础的工序之一,其质量直接影响后续加工工艺的实施效果通过系统学习钻孔基础知识,能够帮助操作者选择合适的钻头和参数,提高钻孔精度和效率钻孔技术看似简单,实则涉及多种因素的综合考量,包括材料特性、切削原理、工具几何参数等掌握这些基础知识,对提高钻孔质量、延长工具寿命、确保操作安全具有重要意义钻孔工具切削参数工艺流程钻孔定义与原理钻孔的基本定义钻孔是利用旋转的钻头对工件进行切削加工,在工件上形成圆柱形孔或圆锥形孔的加工方法这是最常见的孔加工方式,也是各类机械制造中不可或缺的基础工艺钻孔的工作原理钻孔加工的基本原理是通过钻头的旋转切削运动和轴向进给运动的复合,使钻头的切削刃切除工件材料,形成所需的孔在此过程中钻头的主运动是围绕其轴线的旋转运动钻头的进给运动是沿轴向的直线运动•切削速度从钻头中心向外缘逐渐增大,中心点处速度为零麻花钻的工作特点麻花钻(twist drill)是最常用的钻孔工具,其特点包括•双切削刃设计,高效切削材料•螺旋槽有助于排屑和切削液流通•钻尖几何角度(通常为118°)适应大多数材料•刀具结构简单,使用方便,成本较低•加工范围广,从小至
0.3mm到大至100mm以上的孔径都可加工钻孔过程中,约70%的切削热量通过切屑带走,20%传入工件,10%留在刀具中因此,有效的排屑和冷却对钻孔质量至关重要研究表明,合理选择切削参数可使钻头寿命提高30%以上,同时提高孔的精度和表面质量钻孔的孔型分类通孔(Through Hole)盲孔(Blind Hole)通孔是完全贯穿工件的孔,钻头从工件一侧进入,从另一侧穿出通孔的主要特点盲孔只从工件一侧钻入,不贯穿工件,在孔底形成一个封闭端盲孔的主要特点•加工难度相对较低,排屑条件好•加工难度较高,排屑条件差•常用于需要贯穿连接的场合,如螺栓连接•需要控制钻孔深度,防止钻穿或深度不足•通孔攻丝较为简单,可使用通规检验•盲孔攻丝要注意排屑和底部空间•通孔直径一般保持均匀,便于装配•常用于不需要或不允许贯穿的场合其他特殊孔型阶梯孔在同一轴线上有两个或多个不同直径的孔依次相沉头孔孔的入口部分加工成锥形或柱形凹槽,用于安装沉锪平孔孔的入口部分加工成平底凹槽,用于安装平头螺连,形成台阶状常用于轴承安装座或减重设计头螺钉,使螺钉头部与工件表面平齐栓,使螺栓头部不突出工件表面在实际生产中,不同孔型的选择取决于零件的功能要求和装配条件通孔和盲孔是最基本的两种类型,约占所有钻孔工艺的85%以上根据中国机械行业标准,通孔一般标注为Φ×,而盲孔则标注为Φ×,深度Y钻头的结构与几何参数麻花钻的基本结构麻花钻由工作部分和柄部两部分组成工作部分包括钻尖、切削部分和导向部分,负责实际切削工作柄部用于安装在钻床主轴或夹具中,分为直柄和锥柄两种主要几何参数螺旋槽用于排屑和导入切削液,螺旋角通常为25°~35°钻尖角两个切削刃之间的夹角,标准钻头通常为118°横刃角横刃与钻头轴线的夹角,一般为45°~55°前角决定切削锋利程度,通常为10°~30°后角防止钻头与工件摩擦,通常为8°~15°横刃连接两个主切削刃的边缘,是钻头最薄弱部分特殊几何参数对加工的影响钻尖角增大减小切削阻力,但降低定心性能钻尖角减小提高定心精度,但增大切削阻力横刃减小降低轴向力,提高钻孔效率螺旋角增大改善排屑性能,但降低钻头强度钻头材料与类型高速钢(HSS)钻头硬质合金钻头涂层钻头高速钢钻头是最常用的钻头类型,具有良好的韧性和耐磨性,适合一般加工场合硬质合金钻头由钨钴碳化物制成,硬度高,耐磨性强,适合高速加工和硬材料加工在普通钻头表面涂覆TiN、TiAlN等硬质涂层,提高表面硬度和耐磨性•价格经济实惠,一般工厂普遍使用•硬度高达HRA90以上,远超高速钢•表面硬度可达HV2200以上•热处理硬度可达HRC63~65•可在高达900℃温度下工作•减小摩擦系数,降低切削温度•可承受高达600℃的工作温度•切削速度可比高速钢高3~5倍•寿命比普通钻头长2~5倍•易于修磨,维护成本低•适合加工高硬度材料和非金属材料•金色或紫色涂层易于识别•适用于碳钢、合金钢、铸铁等材料的加工•价格较高,但生产效率显著提升•在中国市场应用逐渐普及钻头柄部类型直柄钻头柄部为圆柱形,直径与钻头工作部分相同或略小,通过钻夹头夹紧特点•结构简单,夹持方便,适合小直径钻孔•常用直径范围
0.3mm~20mm•夹持力较小,不适合大负荷钻孔锥柄钻头柄部为莫氏锥柄,直接插入钻床主轴锥孔中特点•传递扭矩能力强,适合大直径钻孔•常用直径范围10mm~100mm•定心精度高,同轴度好第三章钻床及其分类钻床是执行钻孔操作的主要设备,其种类多样,功能各异本章将介绍常见钻床的结构、分类及工作原理,帮助操作者根据加工需求选择合适的设备随着制造技术的发展,钻床从简单的手动设备发展到高度自动化的数控设备,极大地提高了钻孔的精度和效率钻床的分类主要基于其结构特点、工作方式和适用范围了解不同类型钻床的特点和性能参数,对于合理安排生产计划、提高设备利用率具有重要意义在中国机械制造行业,钻床是使用最广泛的机床之一,约占所有金属切削机床总量的左右25%本章将着重介绍几种最常用的钻床类型,分析其结构特点、技术参数及适用范围,为后续的实际操作提供理论基础通过系统学习,学员将能够根据加工任务要求,正确选择和使用钻床,确保加工质量和效率钻床的主要组成部分钻床虽然种类众多,但基本构造大同小异,主要由以下几个部分组成基础结构部件底座支撑整个钻床,保证机床稳定性,通常用铸铁制成立柱连接底座与钻床上部结构,承受工作负荷工作台用于放置和固定工件,可以升降、旋转或移动主轴箱包含主轴及其传动装置,是钻床的核心部分动力与传动系统电动机提供动力,驱动主轴旋转变速装置调整主轴转速,适应不同材料和孔径进给机构控制钻头的轴向进给运动,可手动或自动冷却系统提供切削液,冷却工件和钻头控制与安全装置控制面板操作按钮、转速显示、深度指示等限位装置控制钻孔深度,防止过钻保护罩防止切屑飞溅,保护操作者安全紧急停止装置在紧急情况下快速停机不同类型的钻床在结构上有所差异,但基本工作原理相同在实际工作中,钻床的各部件协同工作,确保钻孔过程的精度和效率钻床的主要技术参数包括最大钻孔直径、主轴转速范围、主轴锥孔尺寸、工作台尺寸、电机功率等这些参数直接影响钻床的加工能力和适用范围根据中国国家标准GB/T1183-2008《钻床技术条件》,普通钻床的主轴跳动误差应控制在
0.02mm以内,以确保钻孔精度钻床类型介绍台式钻床(敏感钻)摇臂钻床台式钻床体积小,操作简便,主要用于小型工件的钻孔加工摇臂钻床具有可移动的摇臂,使钻头能够在较大范围内定位,适合大型工件加工•钻孔直径通常不超过16mm•钻孔直径可达50mm以上•主轴转速500~3000rpm,适合小直径钻孔•主轴转速30~1500rpm,范围宽广•进给方式主要为手动进给,操作者能感受到切削阻力•进给方式手动或自动进给•特点结构简单,占地面积小,移动方便•特点工作范围大,可加工不规则和大型工件•应用适合中小型企业、修理车间、学校实验室等•应用重型机械制造、船舶制造、大型设备维修等立式钻床卧式钻床多轴钻床立式钻床是最常见的通用钻床,适合中型工件加工卧式钻床主轴水平布置,适合细长工件的端面钻孔多轴钻床具有多个钻孔主轴,可同时加工多个孔•钻孔直径一般为20~35mm•钻孔直径一般为10~25mm•特点高效率,适合批量生产•主轴转速60~2000rpm•特点便于长轴类零件加工•主轴数量通常为2~8个•特点结构稳定,操作简便•应用轴类零件生产•应用大批量零件生产•应用通用机械加工厂选择合适的钻床类型应考虑工件尺寸、材料、生产批量等因素在中国制造业,台式钻床和立式钻床占钻床总量的约70%,是最常用的两种类型根据国家统计数据,近年来数控钻床的应用比例逐年提高,目前已占新增钻床设备的约40%,显示出制造业自动化水平的不断提升数控钻床简介数控钻床的基本特点自动定位通过数控系统精确控制工作台或主轴的移动,实现孔位的自动定位自动进给根据程序控制钻头的进给速度和深度,保证加工质量多参数控制可根据不同材料和孔径自动调整主轴转速和进给率高效率加工无需人工测量和定位,大幅提高生产效率加工精度高定位精度可达
0.01mm,远优于普通钻床适合复杂工件能够加工复杂形状工件上的多个孔位数控钻床的优势与传统钻床相比,数控钻床具有显著优势•生产效率提高3~5倍•操作人员技能要求降低•产品一致性好,废品率低•可与CAD/CAM系统集成,实现智能制造数控钻床代表了钻孔设备的发展方向,通过计算机数字控制技术,实现了钻孔过程的高度自动化随着中国制造2025战略的推进,数控钻床在国内机械制造业的应用日益广泛数控钻床的主要类型立式数控钻床龙门式数控钻床数控深孔钻床•结构类似普通立式钻床•工作台固定,主轴在龙门架上移动•专门用于加工深孔•适合加工平板类工件•适合大型平板工件加工•配备特殊排屑和冷却系统•常用于模具制造行业•工作范围大,稳定性好•适合石油、航空等领域零件加工据中国机床工具工业协会统计,近五年来,国内数控钻床市场年均增长率达15%,国产数控钻床的市场占有率已超过60%这表明中国数控钻床技术已逐步成熟,并在中高端市场形成竞争力第四章钻孔操作流程正确的钻孔操作流程是保证钻孔质量和效率的关键本章将详细介绍钻孔前的准备工作、操作步骤以及常见问题的处理方法,帮助操作者掌握规范的钻孔技术钻孔看似简单,但要获得高质量的孔,需要操作者遵循科学的工艺流程,注意许多细节问题从工件装夹、钻头选择到切削参数设定,每一环节都直接影响最终的加工质量统计数据显示,约75%的钻孔质量问题源于操作不当或准备工作不充分通过规范操作流程,可将钻孔缺陷率降低80%以上本章将通过详细的步骤说明和实例分析,帮助读者建立正确的操作理念和习惯准备工作操作步骤问题处理质量检验钻孔前的准备工作123选用合适钻头及转速工件夹紧与定位润滑液的选择与使用根据工件材料和孔径要求选择合适的钻头类型和规格工件必须牢固地夹紧在工作台上,防止加工过程中移动或振动适当的润滑冷却对钻孔质量至关重要•碳钢工件一般选用高速钢钻头,转速约为20~30m/min•小型工件可使用台虎钳夹紧,确保钳口平行•碳钢、合金钢使用含硫切削油或乳化液•不锈钢工件宜选用钴高速钢钻头,转速约为10~15m/min•中大型工件使用压板、螺栓等固定在工作台T型槽上•不锈钢选用高效能切削油•铸铁工件可选用硬质合金钻头,转速约为25~35m/min•形状不规则工件可借助V型铁、角铁等辅助工具•铸铁通常干切削或使用压缩空气吹除切屑•铝合金工件宜选用专用铝合金钻头,转速约为60~100m/min•精密定位使用划线、中心冲点或导向钻套•铝合金使用煤油或专用铝合金切削液转速计算公式n=1000v/πd,其中v为切削速度m/min,d为钻头直径mm确保夹紧力适中,过大会变形工件,过小则无法抵抗切削力润滑液的作用冷却钻头、减小摩擦、帮助排屑、延长钻头寿命其他准备工作钻前划线在工件表面划出孔位中心线,便于定位钻前冲点用中心冲在孔位中心冲出浅坑,防止钻头滑移检查设备确认钻床工作状态良好,无松动或异常声音个人防护佩戴护目镜、手套等防护装备,防止切屑伤人清理工作台移除工作台上的杂物,保持工作环境整洁钻孔操作步骤标准钻孔操作流程安装钻头将钻头牢固地安装在钻夹头或主轴锥孔中,确保同轴度工件定位将工件安装在工作台上,调整位置使钻头对准孔位中心设定参数根据材料和钻头直径选择合适的主轴转速启动主轴开启钻床,确认主轴运转正常,无异常振动或噪音接近工件手动或自动控制钻头缓慢接近工件表面开始钻孔轻轻施加压力,使钻头开始切入工件正常进给保持适当的进给力,观察切屑形状和颜色定期排屑特别是在钻深孔时,需定期提起钻头排出切屑完成钻透感觉到钻头穿透工件时,减小进给力,防止崩边返回原位钻头退出工件,返回安全位置特殊情况处理停止主轴关闭钻床电源,等待主轴完全停止清理工件清除工件上的切屑和毛刺,检查钻孔质量预钻导向孔•大直径孔(10mm)宜先钻小直径导向孔•导向孔直径一般为主钻头直径的1/3~1/2•可显著降低钻孔阻力,提高定位精度深孔钻削•钻深度超过钻头直径3倍的孔需特别注意•采用啄钻法,即进退结合钻削•每进给1~2倍钻径深度,退出清屑一次在钻孔过程中,切屑的形状和颜色是判断钻孔状态的重要依据正常情况下,切屑应呈螺旋状或卷曲状,颜色适中若切屑变蓝或变紫,表明切削温度过高,应降低转速或增加冷却;若切屑过碎,表明进给过小或钻头过钝;若切屑过长,容易缠绕钻头,应适当减小进给或增加断屑措施统计数据显示,90%以上的钻头过早损坏是由于不当的操作造成的保持适当的进给力和冷却条件,可使钻头寿命延长2~3倍根据中国机械加工行业标准,一般加工的孔径公差应控制在±
0.1mm以内,表面粗糙度Ra值不超过
6.3μm钻孔常见问题及解决钻头偏斜孔径不准孔壁粗糙问题表现钻孔位置偏离预定位置,孔不在中心问题表现钻出的孔径与钻头标称直径不符问题表现孔壁表面粗糙,有明显刀痕或振纹可能原因可能原因可能原因•未进行中心冲点或冲点不明显•钻头磨损严重,直径减小•切削速度或进给量选择不当•工件表面不平,钻头滑移•钻头几何参数不正确,如钻尖角不对称•钻头切削刃磨钝或有崩口•钻头磨损不均匀,切削力不平衡•钻床主轴跳动过大•冷却润滑不足•工件夹持不牢固,加工中移动•进给过大或过小,导致孔径变化•工件材料含有硬点或夹杂物•钻床主轴与工作台不垂直•硬度不均匀的材料导致钻头偏斜•钻床主轴或工件振动解决方案解决方案解决方案•加工前做好明显的中心冲点•定期检查钻头尺寸,及时更换磨损钻头•调整切削参数,一般硬材料低速,软材料高速•不平整表面先用小钻头钻导向孔•正确修磨钻头,保持几何参数准确•更换或重新磨削钻头•检查并修磨钻头,确保对称锋利•检查并调整钻床主轴跳动•增加冷却液量或改善冷却方式•加强工件夹紧,必要时使用专用夹具•选择合适的进给量,保持稳定•对特殊材料预处理或选用专用钻头•检查钻床主轴垂直度,必要时调整•硬度不均材料采用先小后大的阶梯钻削•加强机床和工件的刚性,减少振动其他常见问题钻头过热表现为钻头变色、切屑发蓝,甚至钻头熔化原因转速过高、进给过小、冷却不足、排屑不畅解决降低转速、增加进给、加强冷却、定期排屑钻头断裂钻头在工作中突然折断原因进给过大、钻头过细、工件移动、钻头材质不当解决控制进给力、选用适当钻头、加强工件夹紧毛刺严重孔的出口处有明显毛刺原因进给过大、钻头磨钝、工件支撑不良解决减小进给、更换钻头、改善工件支撑第五章攻丝基础知识攻丝是在预先钻好的孔内加工内螺纹的工艺过程,是钻孔后的重要后续工序本章将介绍攻丝的基本概念、工具特性及操作要点,帮助学习者掌握攻丝技术的理论基础螺纹连接是机械制造中最常用的可拆卸连接方式,约占所有连接方式的60%以上高质量的内螺纹不仅影响连接的强度和可靠性,还直接关系到产品的装配效率和使用寿命虽然攻丝工艺相对简单,但要获得高质量的螺纹,需要掌握正确的操作方法和技巧本章将详细介绍螺纹的基本参数、丝锥的结构特点、攻丝前的准备工作以及操作中的注意事项,为后续的实际操作提供理论指导螺纹基础攻丝工具参数选择质量标准攻丝定义与作用攻丝的基本定义攻丝是利用专用切削工具(丝锥)在预先钻好的孔内切削加工出符合标准的内螺纹的工艺过程攻丝是实现内螺纹加工的最常用方法,特别适用于中小直径螺纹的加工攻丝的工作原理攻丝工作原理是利用丝锥上的切削齿在孔内切削出螺旋形槽,形成连续的内螺纹丝锥同时具有导向和切削两个功能•丝锥的锥形部分逐渐切入,减小切削阻力•丝锥的圆柱部分起导向和定位作用•丝锥的切削齿沿螺旋线排列,逐渐形成螺纹轮廓•丝锥的纵向槽用于排屑和导入切削液螺纹连接的优势螺纹连接是最常用的可拆卸连接方式,具有以下显著优势连接强度高能承受较大的轴向力和一定的横向力装拆方便使用简单工具即可完成连接与拆卸调整方便可通过旋转实现精确定位和预紧标准化程度高国家和国际标准完善,互换性好成本低制造工艺相对简单,成本低廉适应性强适用于各种材料、尺寸和工作条件在中国机械制造业,约85%的可拆卸连接采用螺纹连接方式根据国家标准GB/T3098《紧固件机械性能》系列标准,常用螺纹连接件的强度等级分为
3.
6、
4.
8、
5.
6、
6.
8、
8.
8、
9.
8、
10.
9、
12.9等级,数字越大表示强度越高攻丝加工的内螺纹质量直接影响螺纹连接的可靠性和使用寿命高质量的内螺纹应具备螺距准确、牙型完整、表面光滑、配合间隙适当等特点研究表明,约60%的螺纹连接失效是由内螺纹质量不良引起的,因此掌握正确的攻丝技术至关重要螺纹基本参数螺纹主要几何参数螺纹大径d/D外螺纹的最大直径或内螺纹的最大直径螺纹小径d1/D1外螺纹的最小直径或内螺纹的最小直径螺纹中径d2/D2螺纹大小径的平均值,是重要的功能尺寸螺距P相邻两牙对应点之间的轴向距离导程Ph螺纹旋转一周时的轴向移动距离牙型角α螺纹牙型两侧面在轴向截面内的夹角,公制为60°螺纹升角γ螺旋线与垂直于轴线平面的夹角螺纹规格标注公制螺纹标注方法M×P•M表示公制螺纹•×表示螺纹大径(单位mm)•P表示螺距(单位mm)例如M10×
1.5表示大径为10mm,螺距为
1.5mm的公制螺纹常用螺纹标准公制螺纹(ISO制)•牙型角60°•按螺距分为粗牙(常用)和细牙攻丝工具介绍手用丝锥其他攻丝工具手用丝锥是最常用的攻丝工具,通常成组使用,包括机用丝锥粗牙丝锥(#1)锥度大,切削量大,用于初次切削•适用于机械攻丝,一般为直槽或螺旋槽中牙丝锥(#2)锥度和切削量适中,用于二次切削•可在攻丝机或数控机床上使用底孔丝锥(#3)几乎无锥度,用于最后精加工和到底加工•效率高,适合批量生产特点操作简单,适合小批量生产和维修工作攻丝板手•用于转动丝锥的手工工具•有T型、棘轮型等多种形式•应选用与丝锥柄部匹配的板手按槽型分类按材质分类特殊丝锥直槽丝锥高速钢丝锥挤压丝锥•排屑槽与丝锥轴线平行•最常用的丝锥材料•不切削而是挤压成形•切削力均匀,适合通孔攻丝•具有良好的韧性和耐磨性•适合软材料攻丝•排屑主要向后,不适合深孔•适合大多数材料的攻丝•形成的螺纹强度高螺旋槽丝锥硬质合金丝锥可调式丝锥•排屑槽呈螺旋形•硬度高,耐磨性好•可调整直径范围•可向前或向后排屑•适合加工硬材料•适合修复损坏螺纹•适合深孔和盲孔攻丝•价格较高,易碎•精度较低,使用有限丝锥的选择应根据加工需求综合考虑在中国机械加工行业,高速钢丝锥仍是主流选择,占市场份额约75%根据材料硬度不同,丝锥的寿命差异很大加工铝合金时,一把高质量丝锥可加工500~1000个螺纹;而加工高强度合金钢时,可能只能加工50~100个螺纹为延长丝锥寿命,应选用合适的切削液并严格控制攻丝参数攻丝孔钻孔尺寸选择攻丝孔径的重要性攻丝前钻孔的直径(攻丝孔径)是决定螺纹质量的关键因素攻丝孔径过小,会增加攻丝阻力,容易折断丝锥;攻丝孔径过大,会导致螺纹高度不足,降低螺纹强度因此,正确选择攻丝孔径至关重要攻丝孔径计算公式对于公制螺纹,攻丝孔径的计算公式为攻丝孔径=螺纹大径-螺距例如•M8×
1.25螺纹的攻丝孔径=8-
1.25=
6.75mm•M10×
1.5螺纹的攻丝孔径=10-
1.5=
8.5mm•M12×
1.75螺纹的攻丝孔径=12-
1.75=
10.25mm这一公式适用于大多数金属材料,如钢、铸铁等攻丝专用钻头不同材料的攻丝孔径调整为简化工艺,市场上提供多种攻丝专用钻头,其直径已按特定螺纹规格优化根据材料特性,攻丝孔径需要适当调整•通常标记为M×,如M8钻软材料(铝、铜、塑料等)攻丝孔径=螺纹大径-
0.9×螺距•直接钻出适合攻制M8螺纹的孔硬材料(高强度钢、不锈钢等)攻丝孔径=螺纹大径-
1.1×螺距•提高工作效率,减少出错可能韧性材料(软铜、某些塑料)可能需要更大的孔径,以减小切削阻力钻孔质量要求攻丝孔不仅直径要准确,其质量也很重要•孔位精度影响螺纹的同轴度•孔壁粗糙度影响螺纹表面质量•孔的垂直度影响螺纹轴线方向螺纹规格螺距mm标准攻丝孔径mm软材料孔径mm硬材料孔径mmM6×
11.
05.
05.
14.9M8×
1.
251.
256.
756.
96.6M10×
1.
51.
58.
58.
658.35M12×
1.
751.
7510.
2510.
410.1M16×
22.
014.
014.
213.8研究表明,约40%的攻丝失败是由攻丝孔径不当造成的合理选择攻丝孔径可将丝锥寿命延长30%~50%,同时提高螺纹质量在精密制造领域,攻丝孔径的公差通常控制在±
0.05mm范围内,以确保螺纹质量的一致性第六章攻丝操作流程掌握正确的攻丝操作流程是获得高质量螺纹的关键本章将详细介绍攻丝前的准备工作、操作步骤和注意事项,帮助学习者建立规范的操作习惯从工具选择、参数设定到实际操作技巧,每个环节都直接影响攻丝质量攻丝虽然看似简单,但实际上是一项精细的技术工作,需要操作者具备耐心和细心特别是对于精密零件,正确的攻丝工艺能够确保螺纹连接的可靠性和使用寿命本章将分别介绍手工攻丝和机械攻丝的操作方法,以及在不同材料和不同类型孔中攻丝的特殊技巧通过学习和实践,学员将能够熟练掌握攻丝技术,为机械装配和维修工作打下坚实基础攻丝准备操作步骤质量控制安全事项攻丝前准备123孔径确认清理孔内杂质润滑油涂抹在开始攻丝前,必须确认钻孔直径是否符合要求钻孔后,孔内可能残留切屑、毛刺或冷却液,这些都会影响攻丝质量适当的润滑对攻丝过程至关重要,可减少摩擦、降低丝锥磨损•使用卡尺或内径千分尺测量钻孔直径•使用压缩空气吹净孔内切屑(佩戴护目镜)•根据材料选择合适的攻丝油或切削液•检查钻孔是否与要求的攻丝孔径一致•对于盲孔,可使用小毛刷清除底部切屑•钢材含硫攻丝油或切削乳化液•孔径过小将增加攻丝难度,过大将导致螺纹高度不足•检查孔口有无毛刺,必要时用倒角刀去除•不锈钢专用高效攻丝油•确认孔的垂直度,不垂直的孔会导致丝锥倾斜•确保孔表面无油污或其他污染物•铝合金煤油或铝专用切削液对于精密零件,推荐使用塞规检查孔径,确保其在公差范围内孔内清洁度直接影响螺纹表面质量和丝锥寿命•铸铁煤油或干式攻丝在孔内壁和丝锥工作部分均匀涂抹润滑油,确保充分润滑丝锥与工具准备丝锥选择根据螺纹规格选择合适的丝锥组检查丝锥确认丝锥无损伤、无磨钝丝锥排序手工攻丝时按#
1、#
2、#3顺序排列板手准备选择与丝锥方柄匹配的攻丝板手量规准备准备相应的螺纹规,用于后续检验工件固定确保工件牢固固定,防止移动辅助工具准备小刷子、镊子等清理工具手工攻丝步骤标准手工攻丝流程使用锥形丝锥(#1)起头•将锥形丝锥安装在攻丝板手上•将丝锥垂直放入孔中,轻轻压紧•顺时针旋转2~3圈,建立初始螺纹•检查丝锥是否垂直于工件表面•继续旋转,每转动1~2圈,反转1/4~1/2圈排屑•攻至丝锥工作部分全部进入孔内使用中间丝锥(#2)继续攻丝•取出#1丝锥,换上#2丝锥•注意保持同一轴线,避免偏斜•按相同方式旋转攻丝,定期反转排屑•感觉阻力变小时,表明已完成中间攻丝使用底孔丝锥(#3)完成攻丝盲孔攻丝特殊要点•换上#3丝锥,保持同轴盲孔攻丝比通孔更具挑战性•慢速均匀旋转,确保螺纹质量•通孔可完全穿透,盲孔注意控制深度•确保钻孔深度足够,留有足够空间•完成后慢慢退出丝锥,避免损伤螺纹•盲孔底部应有一定余量(
1.5~2倍螺距)•频繁退出丝锥清理切屑,防止堆积•使用螺旋槽丝锥改善排屑效果•攻至接近底部时,每前进半圈就需退出清屑•使用底孔丝锥时尤其注意控制深度对于深盲孔,可考虑使用喷射式切削液,帮助冲走切屑,提高攻丝效率和质量丝锥垂直度控制适当力度控制定期清理与润滑攻丝初期确保丝锥垂直是关键可使用直角尺或水平仪辅助检查初始2~3圈决定了攻丝需均匀施力,不可急躁正常攻丝手感应轻松流畅,若感觉阻力突然增大,应立攻丝过程中应定期取出丝锥清理附着的切屑,并补充润滑油特别是加工深孔时,清整个螺纹的方向,一旦偏斜很难纠正工作前可在工件附近放置垂直基准面作参考即停止并反向旋转,检查原因经验丰富的钳工能通过手感判断攻丝状态,及时调整理更为重要切屑堆积是导致丝锥断裂的主要原因之一,应高度重视操作手工攻丝虽然效率不高,但灵活性强,特别适合单件小批量生产和现场维修工作在中国机械制造业,熟练的钳工通常能在1分钟内完成一个中等尺寸(如M8)螺纹的手工攻丝根据行业标准,手工攻丝的螺纹精度通常可达6H级,满足一般机械连接要求攻丝注意事项与安全保持丝锥垂直定期反转排屑避免断丝锥丝锥垂直度是攻丝质量的关键切屑堆积是导致丝锥断裂的主要原因丝锥断裂是攻丝中最严重的问题•攻丝开始时,务必确保丝锥与孔轴线垂直•遵循进两转,退半转的原则•确保攻丝孔径正确,不要强行攻小孔•可使用角尺或工具架辅助定位•反转动作可断开切屑,防止堆积•使用足够的润滑油,减小摩擦•初始几圈决定整个螺纹的方向•盲孔攻丝时更要频繁排屑•感觉阻力异常增大时立即停止•一旦发现倾斜,应立即停止,重新开始•深孔攻丝可能需要完全取出丝锥清理•不要使用已经磨钝或损坏的丝锥•偏斜攻丝会导致螺纹变形,影响装配•观察切屑形状和颜色,判断攻丝状态•攻硬材料时应减小每次进给量熟练工人通常用眼睛从两个垂直方向观察丝锥位置,确保垂直切屑呈短螺旋状且颜色正常表明攻丝状态良好一旦丝锥断在孔内,取出非常困难,往往需要特殊工具或电火花加工移除安全操作要点个人防护•佩戴护目镜,防止切屑伤眼•戴防护手套,避免锋利切屑割伤•不要用手直接抓取切屑工具使用安全•确保攻丝板手与丝锥紧密配合•避免使用过长的杠杆增加力矩•注意手部位置,防止打滑受伤工作环境安全•保持工作台面整洁•确保照明充足,便于观察•工件固定牢固,防止移动质量检验攻丝完成后,应进行质量检验螺纹通检使用螺纹塞规或标准螺栓检查第七章钳工钻孔攻丝实操案例理论知识需要通过实践来巩固和深化本章将通过典型案例,展示钻孔攻丝技术在实际工作中的应用,帮助学习者将所学知识转化为实际操作能力每个案例都包含详细的工艺参数、操作步骤和质量控制要点,涵盖了不同材料、不同孔型的加工特点案例学习是技能培训的重要环节,通过分析实际工作中的具体问题和解决方案,可以帮助学习者建立完整的技术思维本章精选的案例都来自实际生产,具有很强的代表性和教学价值通过案例学习,学员不仅能够掌握标准操作流程,还能了解如何应对各种异常情况,培养灵活运用知识解决实际问题的能力这对于提高实际工作能力、减少操作失误具有重要意义案例分析技术要点质量控制问题解决案例一机械零件通孔钻孔与攻丝工艺流程设计前期准备•工件表面清理•划线定位在Φ120mm圆周上均布划出6个孔位•中心冲点使用中心冲在每个孔位点冲出凹坑钻孔工艺•钻Φ5mm导向孔增强定位精度•扩孔至Φ11mm使用Φ11mm麻花钻完成钻孔•去毛刺使用锪钻对孔口进行倒角处理攻丝工艺•选择攻丝孔径Φ
10.25mm(采用Φ11mm钻孔后无需调整)•使用M12×
1.75丝锥组进行手工攻丝•采用三进两退法攻丝,确保排屑顺畅工件介绍零件名称联轴器法兰材料45号钢(调质处理,HRC28~32)加工要求•钻6个Φ11mm通孔,均布在Φ120mm圆周上•每个孔攻制M12×
1.75螺纹•螺纹有效长度不小于15mm•螺纹精度6H级钻头选型与切削参数攻丝参数与工具质量检测与控制导向孔钻头Φ5mm高速钢钻头丝锥类型M12×
1.75手用丝锥组(三支一组)孔位检测使用卡尺检查孔位均布误差,控制在±
0.2mm内主钻头Φ11mm高速钢钻头(TiN涂层)丝锥材质高速钢(HSS-E含钴)孔径检测使用内径千分尺检查钻孔直径,确保在
10.9~
11.1mm范围内钻头转速根据V=πDn/1000计算攻丝油含硫攻丝油,专用于中碳钢螺纹检测•Φ5mm钻头v=25m/min,n≈1600rpm板手选择T型可调攻丝板手•使用M12×
1.75-6H螺纹环规检查螺纹尺寸•Φ11mm钻头v=22m/min,n≈640rpm攻丝方式手工攻丝,每次进给2圈后退半圈•使用M12×
1.75标准螺栓检查装配性能进给量每转进给约
0.1mm•螺栓应能用手拧入90%以上深度,无明显卡滞感案例二盲孔攻丝工艺解析工艺流程设计前期准备•工件装夹使用专用夹具定位固定•定位检查确认孔位尺寸,检查装夹精度钻孔工艺•钻Φ4mm导向孔,深度5mm,提高定位精度•钻Φ
8.5mm主孔,深度27mm(预留底部余量)•使用90°锪钻进行孔口倒角,便于丝锥进入•彻底清理孔内切屑,确保无杂质攻丝工艺•选用螺旋槽丝锥,改善排屑效果•涂抹专用铝合金攻丝膏•使用三支丝锥组依次攻丝•特别注意控制攻丝深度,避免触底工件介绍零件名称液压阀体材料ZL101A铝合金铸件加工要求•在阀体上钻4个Φ
8.5mm盲孔,深度25mm•攻制M10×
1.5螺纹,有效深度20mm•螺纹精度6H级•要求螺纹表面光洁,无撕裂•保证密封性能盲孔深度控制底孔丝锥的使用技巧常见缺陷及修复方法盲孔攻丝的关键技术点之一是深度控制底孔丝锥是盲孔攻丝的关键工具盲孔攻丝常见问题及解决方案•钻孔深度应比螺纹有效深度多2~3个螺距•底孔丝锥几乎没有锥度,可加工至孔底附近螺纹不全一般由于孔径过大或攻丝不到位,可用下一级大的丝锥修复•本案例螺距为
1.5mm,预留
4.5mm余量,实际钻深27mm•使用前确保前两把丝锥已充分攻出螺纹螺纹撕裂常见于铝合金材料,应减慢攻丝速度,增加润滑总结与答疑钳工钻孔攻丝的关键点回顾通过本课程的学习,我们系统掌握了钳工钻孔攻丝的基础知识和操作技能现对关键技术点进行总结钻孔关键点•正确选择钻头类型、材质和几何参数•精确计算和设置切削速度和进给量•保证工件定位和夹紧牢固可靠•注意排屑和冷却,防止钻头过热•控制钻孔深度和垂直度,确保质量攻丝关键点•精确计算攻丝孔径,确保适合材料特性•选择合适的丝锥类型和材质•保持丝锥垂直,防止螺纹偏斜技能提升路径•采用正确的进退方式,确保排屑顺畅•注重润滑和冷却,延长丝锥寿命钳工钻孔攻丝技能的提升是一个循序渐进的过程基础操作掌握标准材料、常规尺寸的操作多样化训练尝试不同材料、不同尺寸的加工难点攻关挑战深孔、小孔、硬材料等难点效率提升在保证质量的前提下提高速度经验总结不断总结规律,形成个人技能体系安全操作与质量保证安全操作要点质量保证措施常见问题解答•操作前检查设备和工具状态•制定详细的工艺规程和检验标准•丝锥断裂主要原因是孔径不当或排屑不畅•正确佩戴个人防护装备•关键环节进行自检和互检•螺纹不合格检查攻丝孔径和丝锥质量•遵守操作规程,不违规操作•使用合适的检测工具和方法•钻孔偏斜改善定位方法,确保垂直度•保持工作区域整洁有序•做好记录,建立质量追溯体系•工具寿命短检查切削参数和冷却条件•发现异常情况立即停机处理•定期分析质量问题,持续改进•效率低下优化工艺流程,改进操作方法钳工钻孔攻丝是机械制造和维修的基础技能,熟练掌握这项技术对提高工作质量和效率具有重要意义希望通过本课程的学习,各位学员能够打下坚实的理论基础,并在实践中不断提高操作技能,成为优秀的技术工人课程虽然结束,但学习和实践是永无止境的希望各位在今后的工作中继续钻研技术,不断创新工艺方法,为中国制造业的发展贡献力量如有任何问题,欢迎随时交流和探讨。
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