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攻螺纹专用分体焊接式加长转接套加工方案

数控机床与金属加工展MWCS

2025-07-15

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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、寿命仅6～8件等缺陷。改进后设计并应用分体焊接式加长转接套，配合普通丝锥实现高效稳定攻螺纹，显著提升螺纹中径合格率，降低刀具成本，满足规模化生产需求。

1 序言

皮带轮第二级端面需加工12×M8-6H深30mm螺纹盲孔，其位置距上端面有一定距离，且螺纹孔与外圆间径向尺寸仅16mm（单边8mm），无法容纳常规攻螺纹夹头回转半径（22mm）。因此，传统方法只能使用专用丝锥或延长杆。专用丝锥单价127元，寿命仅6～8件，成本高且易断裂；而普通M8丝锥长度仅70mm，不满足最小100mm安装需求。若采用一体式加长转接套，因制造精度不足导致同轴度差，螺纹中径超差率超20%，严重影响成品率。为此，开发分体焊接式加长转接套，解决空间受限下的高精度攻螺纹难题。

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，安装状态见图3。其工作部分硬度为63～66HRC，柄部35～45HRC，中心孔符合GB145-85标准。由于工件单边空间仅8mm，远小于攻螺纹夹头定位回转半径22mm，夹头定位面不可低于工件上表面。经计算，所需丝锥最短长度为31+31+30+8=100mm，普通M8机用丝锥（长70mm）无法适用。专用丝锥虽满足长度要求，但成本高、寿命短，经济性差。

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。整体式转接套结构如图4所示，三维模型见图5。该方案通过方孔（mm×9mm）和圆孔（×8mm）定位，M4顶丝锁紧；另一端以四方扁（mm×10mm）及外圆（mm）连接攻螺纹夹头。内孔同轴度ϕ0.1mm可通过磨削保证，但方孔与圆孔对称度ϕ0.05mm难以实现——因方孔为盲孔，需电脉冲加工，难与已有圆孔精准对位，导致装配后跳动超标，螺纹中径超差率仍高于20%，无法满足生产要求。

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

鉴于一体式方案精度不足，改用分体焊接式加长转接套（图6、图7），由连接杆与连接套两部分组成。一端通过mm×9mm方孔及mm×8mm圆孔定位并用M4顶丝固定；另一端以mm×10mm四方扁和mm外圆连接攻螺纹夹头，工艺可行性更高。

连接套两端mm×8mm与mm×8mm孔同轴度ϕ0.02mm通过先磨外圆再分别磨内孔间接保证；中间mm×9mm方孔与圆孔对称度ϕ0.05mm通过线切割找正圆孔实现，实测可达ϕ0.01mm。组焊后以外圆磨床分别以连接杆左端中心孔和连接套内孔定位，磨削mm外圆，确保整体同轴度ϕ0.02mm。材料选用40Cr，热处理至45～50HRC，兼具强度与韧性，抗冲击能力强。