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攻螺纹专用分体焊接式加长转接套加工方案

机工刀具世界

2025-07-16

编者按

针对皮带轮批量生产中12×M8-6H深30mm螺纹盲孔因径向空间受限、轴向尺寸较大导致加工困难的问题，原工艺采用专用丝锥，存在成本高、易折断、寿命短等缺陷。改进后设计并应用分体焊接式加长转接套，配合普通丝锥完成攻螺纹，有效解决了螺纹中径超差率高的问题，显著提升加工精度与经济性。

1 序言

皮带轮需在第二级端面加工12×M8-6H深30mm螺纹盲孔，该位置距上端面有一定距离，且螺纹孔与外圆之间的径向空间仅8mm，无法满足常规攻螺纹夹头的回转半径要求（22mm）。此前采用专用丝锥或丝锥延长杆方案均存在明显弊端：专用丝锥单价达127元，每套仅能加工6～8件，成本高且易断裂；而普通丝锥加延长杆则因制造精度不足，导致螺纹中径超差率超过20%，严重影响成品合格率与生产进度。为此，研发一种分体焊接式加长转接套，实现低成本、高精度攻螺纹加工。

2 专用丝锥攻螺纹加工方案分析

专用丝锥结构如图1所示，实物见图2，加工状态如图3。由于工件单边空间仅为8mm，远小于攻螺纹夹头定位部分回转半径（22mm），故夹头定位平面不能低于工件上表面。经计算，所需丝锥最小长度为100mm（31+31+30+8），而标准M8-H2机用丝锥长度仅70mm，无法满足加工需求，必须定制专用加长丝锥。尽管其可满足尺寸要求，但成本高、寿命短，不适用于大批量生产。

图1　专用丝锥结构

图2　专用丝锥实物

图3　专用丝锥攻螺纹

3 一体式丝锥加长转接套配合普通丝锥螺纹加工方案

为降低成本，尝试采用一体式加长转接套配合普通M8丝锥加工，结构如图4，三维模型见图5。该转接套一端通过方孔和圆孔定位并由M4顶丝锁紧，另一端与攻螺纹夹头连接。虽然设计简单，但工艺实现难度大：其中<φ8mm×8mm>圆孔与<φ14mm×9mm>方孔之间对称度要求ϕ0.05mm，因方孔为盲孔，需电脉冲加工，难以精确找正，导致装配后丝锥跳动超标，最终造成螺纹中径超差，合格率低，无法满足批量生产要求。

图4　皮带轮用整体式丝锥转接套

图5　一体式加长转接套三维模型

4 分体焊接式丝锥加长转接套配合普通丝锥螺纹加工方案

鉴于一体式方案无法保证精度，提出分体焊接式加长转接套新方案，结构如图6，三维模型见图7。该装置由连接杆与连接套两部分组成，分别加工后组焊，并在外圆磨床上以中心孔及内孔定位，精磨外圆，确保同轴度ϕ0.02mm。连接套两端<φ14mm×8mm>孔与<φ12mm×8mm>孔间同轴度ϕ0.02mm可通过先磨外圆再磨内孔间接保证；中间方孔与圆孔对称度ϕ0.05mm通过线切割精准找正实现，实测可达ϕ0.01mm。

材料选用40Cr，热处理后硬度达45～50HRC，具备良好强度与抗冲击性能。装配时，丝锥通过方孔与圆孔定位，M5顶丝锁紧，整体刚性强，跳动控制优异。实际试验证明，每套普通M8丝锥可加工12～15件皮带轮，螺纹中径合格率提升至99%以上。