2.2.7　攻螺紋

用絲錐在孔壁上切削螺紋稱為攻螺紋。

（1）絲錐的構造

絲錐由切削部分、定徑（修光）部分以及柄部組成，如圖2-103（a）所示。絲錐用高碳鋼或者合金鋼制成，并經淬火處理。

①切削部分。是絲錐前部的圓錐部分，有鋒利的切削刃，起主要切削作用。刀刃的前角為8°～10°，后角（γ）為4°～6°，如圖2-103（b）所示。

②定徑部分。確定螺紋孔直徑、修光螺紋、引導絲錐軸向運動以及作為絲錐的備磨部分，其后角α=0°。

③屑槽部分。有容納、排除切屑以及形成刀刃的作用，常用的絲錐上有3～4條屑槽。

④柄部。它的形狀及作用與鉸刀相同。

（2）絲錐種類和應用

手用絲錐一般由2只或3只組成一組，分頭錐、二錐以及三錐，其圓錐斜角φ各不相等，修光部分大徑也不相同。

3只組絲錐：頭錐φ=4°～5°，切削部分中不完整牙有5～7個，完成切削總工作量的60％，二錐φ=10°～15°，切削部分中不完整牙3～4個，完成切削總工作量的30％；三錐φ=18°～23°，切削部分中不完整牙有1～2個，完成切削總工作量的10％，如圖2-104所示。因為3只組絲錐分3次攻螺紋，總切削量劃分為3部分，所以，可減少切斷面積和阻力，攻螺紋時省力，螺紋也較為光潔，還可以避免絲錐折斷與損壞切削刃。

兩只組絲錐：頭錐φ=7°，不完整牙約為6個；二錐φ=20°，不完整牙約為2個，如圖2-105所示。

一般M6～M24的螺紋攻一套有兩只，M6以下及M24以上一套螺紋攻有3只。這是因為小螺紋攻強度不高，易折斷，因此備3只；而大螺紋攻切削負荷大，需要分幾次逐步切削，因此，也做成3只一套。細牙螺紋絲錐不論大小規格均為2只一套。

普通絲錐還包括管子絲錐，它又分為圓柱形管子絲錐與圓錐形管子絲錐兩種。圓柱形管子絲錐的工作部分比較短，是2只組；圓錐形管子絲錐是單只，但是較大尺寸時也有2只組的，如圖2-106所示。管子絲錐用于管子接頭等處的切削螺紋。

除手用絲錐外，還有機用普通絲錐，用于機械攻螺紋。為裝夾方便，絲錐柄部較長。通常機用絲錐是一只，攻螺紋一次完成。其切削部分的傾斜角大，也較長；適用于攻通孔螺紋，不便于淺孔攻螺紋。機用絲錐也可以用于手工攻螺紋。

（3）攻螺紋扳手（鉸手、鉸杠）

手用絲錐攻螺紋孔時一定要用扳手夾持絲錐。扳手分普通式與丁字式兩類，如圖2-107所示。各類扳手又分固定式與活絡式兩種。

①固定式扳手。扳手的兩端是手柄，中部方孔適合一種尺寸的絲錐方尾。

因為方孔的尺寸是固定的，不能適合于多種尺寸的絲錐方尾。在使用時要根據絲錐尺寸的大小，來選擇不同規格的攻螺紋扳手。此種扳手的優點是制造方便，可隨便找一段鐵條鉆上個孔，用銼刀銼成所需尺寸的方形孔就可使用。當經常攻一定大小的螺紋時，用就會它很適宜。

②活絡式扳手（調節式扳手）。這種扳手的方孔尺寸經過調節后，可適合不同尺寸的絲錐方尾，使用很方便。比較常用的攻螺紋扳手規格見表2-6。

③丁字形攻螺紋扳手。這種扳手常用在較小的絲錐上。當需要攻工件高臺階旁邊的螺紋孔或者攻箱體內部的螺紋孔時，用普通扳手要碰工件，此時則要用丁字扳手。小的丁字扳手有做成活絡式的，它是一個4爪的彈簧夾頭。通常用于裝M6以下的絲錐。大尺寸的絲錐通常都用固定的丁字扳手。固定丁字扳手往往是專用的，根據工件的需要確定其高度。

（4）攻螺紋前螺紋底孔直徑的確定

攻螺紋時絲錐對金屬有切削與擠壓作用，若螺紋底孔與螺紋內徑一致，會產生金屬咬住絲錐的現象，造成絲錐損壞與折斷。所以，鉆螺紋底孔的鉆頭直徑應比螺紋的小徑稍大些。

如果大得太多，會致攻出的螺紋（絲扣）不足而成廢品。底孔直徑的確定跟材料性質有很大關系，可通過查表2-7與表2-8或用公式計算法來確定底孔直徑。

簡單計算法常用下列經驗公式。

①常用公制螺紋底孔直徑的確定。

鋼料及韌性金屬　D≈d-t（mm）

鑄鐵及脆性金屬　D≈d-1.1t（mm）

式中，D為底孔直徑（鉆孔直徑）；d為螺紋大徑（公稱直徑）；t為螺距。

②英制螺紋底孔直徑的確定。

鋼料及韌性金屬　

鑄鐵及脆性金屬　

式中，D為鉆孔直徑；d₀為螺紋大徑，in；n為螺紋每英寸牙數。

③不通孔鉆孔深度的確定。不通孔攻螺紋時，因為絲錐切削刃部分攻不出完整的螺紋，所以，鉆孔深度應要超過所需要的螺紋孔深度。鉆孔深度是螺紋孔深度加上絲錐起切削刃的長度，起切削刃長度大約等于螺紋外徑d的0.7倍。所以，鉆孔深度可按照下式計算：

鉆孔深度=需要的螺紋孔深度+0.7d　　（2-1）

（5）攻螺紋方法及注意事項

①用絲錐攻螺紋的方法與步驟如圖2-108所示。

a.鉆底孔。攻螺紋前在工件上鉆出適宜的底孔，可查表2-7與表2-8，也可用公式計算將底孔直徑確定，選用鉆頭。

b.锪倒角。鉆孔的兩面孔口用90°的锪鉆倒角，使倒角的最大直徑與螺紋的公稱直徑相等。這樣，絲錐易起削，最后一道螺紋也不至在絲錐穿出來時候崩裂。

c.將工件夾入虎鉗。一般的工件夾持在虎鉗上攻螺紋，但較小的工件可放平，左手緊握工件，右手使用扳手攻螺紋。

d.選用合適的扳手。根據絲錐柄上的方頭尺寸來選用扳手。

e.頭攻攻螺紋。將絲錐切削部分放入工件孔內，必須使絲錐與工件表面垂直，并且要認真檢查矯正，如圖2-109所示。攻螺紋開始起削時，兩手要加適當壓力，并按照順時針方向（右旋螺紋）將絲錐旋入孔內。當起削刃切進后，兩手不要再加壓力，只用平穩的旋轉力攻出螺紋，見圖2-110。在攻螺紋中，兩手用力要均衡，旋轉要平穩。每當旋轉至1/2～1周時，將絲錐反轉1/4周，以割斷和排除切屑，防止切屑堵塞屑槽，造成絲錐的損壞及折斷。

f.二攻、三攻攻螺紋。頭攻攻過之后，再用二攻、三攻擴大及修光螺紋。二攻、三攻必須先用手旋進頭攻已攻過的螺紋中，使其得到良好的引導之后，再用扳手，按照以上方法，前后旋轉直到攻螺紋完成為止。

②及時清除絲錐和底孔內的切屑。深孔、不通孔以及韌性金屬材料攻螺紋時，必須隨時旋出絲錐，清除絲錐和底孔內的切屑，這樣，可以防止絲錐在孔內咬住或折斷。

③正確選用冷卻潤滑液。為了改善螺紋的粗糙度，保持絲錐良好的切削性能，依據材料性質的不同及需要，可參照表2-9所示選用冷卻潤滑液。

（6）絲錐手工刃磨方法

當絲錐切削部分磨損時，常借助手工修磨其后隙面。比如絲錐切削部分崩了幾牙或斷掉一段時，先把損壞部分磨掉，然后，再刃磨切削部分的后隙面。磨時要使各刃的半錐角與刀刃的長短一致。若采用磨鉆頭的方法磨絲錐時，要尤其注意磨到刃背最后部位時，防止把后一齒的刀刃倒角。為了避免這一點，絲錐可立起來刃磨，如圖2-111所示。此時，擺動絲錐磨切削部分后角，就看得清后面一齒的位置，不至將后面一齒磨壞。有時，為了防止碰壞后一齒，磨切削部分后隙面時，也可不擺動絲錐而磨成一個斜度為α角的平面。

當絲錐校準部分磨損（刃口出現圓角）時，經常靠手工在鋸片砂輪上修絲錐的前傾面，將刃口圓角磨去，使絲錐鋒利。這時，如圖2-112所示，要控制前角γ。絲錐要軸向移動，使整個前傾面均磨到。磨時要常用水冷卻，防止絲錐刃口退火。

（7）絲錐折斷在孔中的取出方法

絲錐折斷在孔中，根據不同情況，采用不同方法，從孔中將斷絲錐取出。

①絲錐折斷部分露出孔外，可用鉗子擰出，或用尖鏨及樣沖輕輕地剔出斷絲錐，如圖2-113所示。如果斷絲錐與孔咬得太死，用如以上方法取不出時，可將彎桿或螺母氣焊在斷絲錐上部，然后，旋轉彎桿或用扳手扭動螺母，即可取出斷絲錐，如圖2-114所示。

②絲錐折斷部分在孔內，可以用鋼絲插入到絲錐屑槽中，在帶方頭的斷絲錐上旋上兩個螺母，鋼絲插入斷絲錐與螺母間的空槽（絲錐上有幾條屑槽應插入幾根鋼絲），然后，用攻螺紋扳手反時針方向旋轉，取出斷絲錐，如圖2-115所示。還可以用旋取器將斷絲錐取出，如圖2-116所示。在彎桿的端頭上鉆3個均勻分布的孔，插入3根短鋼絲，鋼絲直徑根據屑槽大小而定，形成三爪形，插入到屑槽內，按照絲錐退出方向旋動，取出絲錐。

在用上述方法取出斷絲錐時，應適當加入潤滑劑。

③在用上述幾種方法都不能取出斷絲錐時，如有條件，可以用電火花打孔方法，取出斷絲錐，但往往受設備及工件太大所限制。其次，還可以將斷絲錐退火，然后，用鉆頭取出鉆削，此種方法只適用于可以改大螺孔的情況。

斷絲錐也會遇到難以取出的情況，從而造成螺孔或工件的報廢。所以，在攻螺紋時，要嚴格按照操作方法及要求進行，工作要認真細致，避免絲錐折斷。

（8）攻螺紋時產生廢品及絲錐折斷的原因及防止方法

①攻螺紋時產生廢品的原因及防止方法見表2-10。

②攻螺紋時絲錐折斷的原因及防止方法見表2-11。