钳工基础知识——螺纹加工

（2）丝椎的构造（见下图） 丝锥由工作部分和柄部组成。工作部分包括切削部分和校准
部分。切削部分磨出锥角 。校准部分具有完整的齿形，柄部有方 榫。
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（3）丝椎的几何参数 ①前角、后角和倒锥
被加工材料
前角γ
铸青铜
0°
铸铁
5°
硬钢
5°
黄铜
10 °
中碳钢
10 °
低碳钢 不锈钢
=8.35-8.42mm
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（6）攻螺纹的操作要领： 1） 攻螺纹时，用右手掌按住铰杠中部沿丝锥轴线用力加压，左手配合作顺
向旋进；保证丝锥中心线与孔中心线重合。在转动的同时，要加入切屑液或机 油，起到润滑作用。
2）为避免切屑过长咬住丝锥，攻螺纹时应经常用反转1/2圈，断掉铁屑,还应 注意丝锥与工件表面是否垂直。
梯形螺纹 锯齿形 螺纹
矩形螺纹 平面螺纹
普通螺纹
粗牙 细
螺纹
牙 螺
纹
英制螺纹
非螺纹密封用螺纹密封 60°圆
的55°圆柱 的55°圆 管 螺 纹 锥管 螺 纹
锥螺纹
米制梯形 英制梯形
螺纹
螺纹
特殊螺纹：螺纹牙型符合标准螺纹规定，而大径和 螺距不符合标准
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二、螺纹基本尺寸和啮合要素
1.螺纹的要素：（1）牙型 （2）公称直径 （3）线数 （4）螺距（或导程）（5） 旋向 （1）牙型 在通过螺纹轴线的剖面区域上，螺纹的轮廓形状称为牙型。有三角形、梯形、 锯齿形、圆弧和矩形等牙型。
牙顶
牙底
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（3） 线数 沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿轴向等距分布的
两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。
单线螺纹
双线螺纹
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（4） 螺距和导程 螺距（p）是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 导程（ph）是同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向
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四、内螺纹的加工方法和加工工具
在圆柱内表面上形成的螺纹叫内螺纹；钳工利用丝锥在圆柱内表面上加
工出的螺纹操作叫做攻螺纹。
攻螺纹要用丝锥、铰杠和保险夹头等工具。
柄部
柄部：被夹持部分，传递扭矩
丝锥：
加工
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部分
加工工具：
加工部分：切削部 分
校准部分
绞杠： 夹持丝锥的工具
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1、丝锥 （1）丝椎的种类
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（3）梯形螺纹和锯齿形螺纹
梯形螺纹和锯齿形螺纹常用于传递运动和动力的丝杠上。 梯形螺纹工作时牙的两侧 均受力，而锯齿形螺纹在工作时是单侧面受力梯形螺纹和锯齿形螺纹的标记与普通螺
纹 类同。
梯形螺纹的标记示例
Tr40×7LH－7e, 梯形螺纹(螺纹特征代号为Tr), 公称直径φ40 ，单线，螺距7，左 旋，中径公差带代号7e；中等旋合长度。 注意: 只标注中径公差带代号，旋合长度只有 两种（代号N和L），当中等旋合长度时，N省略不注。
当螺纹为多线螺纹时，标记为： Tr40×14（P7）－7e , 其中“14”为导程,“7”为螺 距，双线螺纹。
梯形螺纹的螺纹副表示为：Tr40×7－7H/7c, 内螺纹的公差带在前，外螺纹的公差 带在后，二者之间用“/”分开。
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三、各种螺纹的用途 （1）三角螺纹 由于三角形螺纹的牙型角为60°，螺距分为粗牙和细牙。 根部强度较高，螺纹的自锁性较高，因此三角形螺纹主要应用在各种联接件 上，如：螺杆、螺母等。 （2）梯形和矩形（非标准）螺纹 由于螺纹的传动效率低和强度较高，因 此主要用在传动和受力较大的机械上，如台虎钳和螺旋千斤顶的螺杆采用矩 形螺纹等。 （3）锯齿型螺纹 主要用在承受单项作用力的机械上，如压力机、冲床的 螺杆等。 （4）圆形螺纹 应用在管件的连接，如水管连接和螺纹灯泡等。 （5）英制螺纹 一般应用较少，主要应用在进口机械的备件和维修件。
解：因为中碳钢是韧性材料 所以底孔直径 D底=DP=（162）mm=14mm
指引的方法标注，指引线指到螺纹的 大径上。
管螺纹的标记 由螺纹特征代号、尺寸代号
和旋向组成。 尺寸代号不是螺纹大径的大小， 而是管子的通径（英制）大小。 标记中未注写旋向的均为右旋。
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55°非密封管螺纹的标记示例: G: 非密封管螺纹的螺纹特征代号； G3/4: 尺寸代号为3/4的单线右旋圆柱内螺纹； G3/4A或G3/4B: 尺寸代号为3/4的单线右旋圆柱外螺纹, 标记中的A和B是螺纹 中径的公差等级； G3/4LH和G3/4A-LH中的LH表示左旋螺纹，二者构成的螺纹副仅 标注外螺纹的标记代号。 55°密封管螺纹的标记示例: Rp3/4LH：尺寸代号为3/4的单线左旋圆柱内螺纹； Rc3/4： 尺寸代号为3/4的单线右旋圆锥内螺纹； Rp/R13/4 LH和Rc/R23/4：内螺纹与外螺纹旋合构成螺纹副。 Rp ：密封圆柱内螺纹的螺纹特征代号； Rc ：密封圆锥内螺纹的螺纹特征代号； R1 ：与圆柱内螺纹相配合的圆锥外螺纹的特征代号； R2 ：与圆锥内螺纹相配合的圆锥外螺纹的特征代号；
距离。 单线螺纹时，导程ph = 螺距p ；多线螺纹时，导程ph =螺距×n线数。
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（5）旋向 顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹。 逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹。
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6）螺纹精度 螺纹精度由螺纹公差带和旋合长度组成。螺纹公差带由基本 偏差决定，外螺纹的上偏差（es）和内螺纹的下偏差（EI）为基本偏差。
丝锥按其用途不同又可以分为普通螺纹丝锥、英制螺纹丝锥、 圆柱管螺纹丝锥、圆锥管螺纹丝锥、校准丝锥及特殊螺纹丝锥(如 梯形螺纹丝锥)等。其中普通螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥和圆锥管 螺纹丝锥，是常用的三种丝锥。
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丝锥按其用途不同又可以分为普通螺纹丝锥、英制螺纹丝锥、 圆柱管螺纹丝锥、圆锥管螺纹丝锥、校准丝锥及特殊螺纹丝锥(如 梯形螺纹丝锥)等。其中普通螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥和圆锥管 螺纹丝锥，是常用的三种丝锥。
螺纹的牙型比较
30º
15º
30º
3º
矩形螺纹
三角形螺纹 M
梯形螺纹 Tr
锯齿形螺纹 B
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（2）螺纹直径 螺纹有大径（d、D）、中径（d2、D2）、小径（d1、D1），在表示螺
纹时采用的是公称直径，公称直径是代表螺纹尺寸的直径。 普通螺纹的公称直径就是大径。
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牙底
牙顶
小径 大径
图1— 顺向攻螺纹方法
图-2 攻螺纹反转
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3）在加工通孔时，为了使排屑顺利，也可在直槽标准 丝锥的切 削部分前端加以修磨，以形成刃倾角λ＝-5°～-15°， 如下图所示。
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2、铰杠 铰杠是手工攻螺纹时用的一 种辅助工具。铰杠分普通铰杠和丁字 形铰杠两类。
各类铰杠又分为固定式和可调式两种。 丁字铰杠主要用于攻工件凸台旁的螺纹 或箱体内部的螺纹。
铝合金
15 ° 15-20 ° 20-30 °
后角α°，一般用手用丝锥α°=6°—8°，机用丝锥α°= 10 °—12°，齿侧为零度。
②容屑槽
M8以下的丝锥一般是三条 容屑槽，M8~12的丝锥有三条 也有四条的，M12以上的丝锥 一般是四条容屑槽。较大的手 用和机用丝锥及管螺纹丝锥也 有六条容屑槽的。
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螺纹加工
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一、螺纹分类 （详细分类见下图） 按牙型可分为三角形、梯形、矩形、锯齿 形和圆弧螺纹； 按螺纹旋向可分为左旋和右旋； 按螺旋线条数可分为单线和多线； 按螺纹母体形状分为圆柱和圆锥等。
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螺纹
标准螺纹
特殊螺纹 非标准 螺纹
三角螺纹
管用螺纹
可调式铰杠可以调节夹持丝锥方榫。
普通铰杠—示图1
（a）固定式 （b）活络式 丁字铰杠—示图2
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（1）攻螺纹前底孔直径与深度的计算 1）攻螺纹前底孔直径的计算 丝锥在攻螺纹的过程中，切削刃主要是切削金属，但还有挤压
金属的作用，因而造成金属凸起并向牙尖流动的现象，所以攻螺 纹前，钻削的孔径（即底孔）应大于螺纹内径。
螺纹旋合长度分为三种，分别称为旋合长度S，中等旋合长度N和长旋 合长度L。 （2）螺纹代号 主要用来反映螺纹各基本要素。 标准螺纹代号其表示顺序 是：牙型 公称直径×螺距（导程/线数）—精度等级—旋向。
1）GB/T193—2003中对普通螺纹代号的规定如下： 粗牙普通螺纹用字母“M”及“公称直径”表示，细牙普通螺纹用字母“M”
M10－5g6g―S 为短旋合长度的螺纹
M10―7H―L 为长旋合长度的螺纹
当螺纹为中等旋合长度时，代号N不标注。
当特殊需要时，可注明旋合长度的数值。
M20×2―5g6g―40
旋向代号 左旋时标注LH，右旋时不标注。
M10―7H―L ―LH
为左旋螺纹
M10―7H―L
为右旋螺纹
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2） 管螺纹 管螺纹一般用于管路(水管、油管、 煤气管等)的连接中。管螺纹的标 记用
对于普通螺纹来说， 底孔的直径可查手册或按下面的经验公 式计算：
脆性材料（铸铁、青铜等） D底=D1.05P 韧性材料 （钢、紫铜等） D底=DP 式中，D底——底孔直径； D——螺纹大径； P——螺距。
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【例4.1】分别在中碳钢和铸铁上攻M162的螺纹，求各自的底 孔直径。（计算题）
及“公称直径×螺距”表示；当螺纹为左旋时。需要加注“LH”。 2）梯形螺纹代号应符合GB/T5796—2005标准，用“Tr”表示。 单线螺纹用“Tr”及“公称直径×螺距”表示； 多线螺纹用“Tr”及“公称直径×导程（p螺距）”表示； 当螺纹为左旋时。需要加注“LH”。
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3）锯齿型螺纹代号应符合GB/T13576.1—1992标准，用“B”表示。 单线螺纹用“B”及“公称直径×螺距”表示。 多线螺纹用“B”及“公称直径×导程（p螺距）”表示。 当螺纹为左旋时,后面需要加注“LH”，右旋不标注。
D孔——螺纹底孔钻头直径 D——---内螺纹大径 P———螺距
例-1：我们要在钢件上攻M10螺纹计算底孔直径是多少？
根据公式D孔=D-P =10-1.5=8.5mm 对于铸铁和塑性小的材料：D孔=D-(1.05~1.1)P
例-2：我们要在铸铁上攻M10螺纹时的底孔直径是多少？
根据公式D孔=D-(1.05-1.1)×1.5
容屑槽的方向与排 屑
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（4）成套丝锥的切削用量分配 丝锥负荷的分配，一般有两种形式：锥形分配和柱形分配。
图-1锥形分配(等径丝锥) 图-2柱形分配(不等径丝锥)
图-3 攻螺纹前的挤压现象
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(5）底孔直径的计算公式：根据材料的塑性大小来考虑。 对于钢件和塑性大的材料：D孔=D-P
丝锥的种类丝锥的种类较多，按使用方法不同，可分为手用丝锥和机 用丝锥两大类。
机用丝锥
手用丝锥
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手用丝锥是手工攻螺纹时用的一种丝锥(见图-1)，它常用于单 件小批生产及各种修配工作中。制造手用丝锥时一般都不经磨削， 工作时的切削速度较低，通常都用9SiCr、GCr9钢制造。
机用丝锥是通过攻螺纹夹头，装夹在机床上使用的一种丝锥(见 图-2)。它的形状与手用丝锥相仿。不同的是其柄部除铣有方榫外， 还割有一条环槽。因机用丝锥攻螺纹时的切削速度较高，故常采用 W18Cr4V高速钢制造。
当螺纹中径公差带与顶径公差带代号不同时，需分别注出， 如 M10 ― 5g 6g
顶径公差带代号 中径公差带代号
当中径与顶径公差带代号相同时，只注一个代号，
如： M10×1―7H
公差带代号为 6g 或 6H(公称直径≥ 1.6mm)时不标注。
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普通螺纹的旋合长度
有长、中、短三种，分别用代号L、N、S表示。
特征代号
尺寸代 号
公差带代 号
旋合长度代 号
旋向代 号
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例： M 10×1 ― 7H ― L ― LH “M10”表示公称直径为10 mm、螺距1.5 mm的单线粗牙普通螺纹。 “M10×1”表示公称直径为10mm、螺距为1 mm的单线细牙普通螺纹。
由公差等级（数字）和基本偏差（外螺纹用小写字母、内螺纹用大 写字母表示）所组成，例如5g6g、6g、6H、7H。
4）普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹戴好示例见表4-14.
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（3）螺纹标记 螺纹完整标记由螺纹代号、螺纹公差代号和螺纹 旋合长度所组成。
1）普通螺纹的标记由五部分组成： 特征代号：M (表示普通螺纹) 尺寸代号：公称直径×螺距（多线螺纹的导程和螺距均要注出，单线 粗牙普通螺纹螺距不标注）。