螺栓螺母的加工與連接

吳聯(lián)進(jìn)

一、本實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目的主要內(nèi)容

本實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目“螺栓螺母的加工與連接”是與高中通用技術(shù)課本必修模塊技術(shù)與設(shè)計(jì)1（蘇教版）第七章“模型或原型的制作”的第二小節(jié)“工藝”相配套的學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目，該實(shí)踐活動(dòng)是把鐵釘改造為螺栓，以鋁板為材料制作出螺母，實(shí)現(xiàn)螺紋螺母的配合連接。這個(gè)活動(dòng)項(xiàng)目覆蓋了金工工藝的各個(gè)加工環(huán)節(jié)即劃線、鋸割、銼削、鉆孔、攻內(nèi)螺紋（攻絲）和套外螺紋連接（套絲）、連接等。

二、本實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)

1.通過(guò)本活動(dòng)項(xiàng)目的實(shí)踐，使學(xué)生全面體驗(yàn)和練習(xí)金工工藝中各個(gè)工序的操作技能及相應(yīng)工具的使用方法。

2.通過(guò)本活動(dòng)項(xiàng)目的實(shí)踐，能輕松地把學(xué)生帶入到技術(shù)世界里，更好地體驗(yàn)技術(shù)的內(nèi)涵和美妙，提高對(duì)工藝的選擇能力。

3.通過(guò)本活動(dòng)項(xiàng)目的實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)的興趣。

三、本實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目的重難點(diǎn)

重點(diǎn)是螺母螺栓的制作；難點(diǎn)是螺栓的制作。

四、本實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)施

（一）活動(dòng)目的

自制螺栓和螺母，實(shí)現(xiàn)螺紋螺母連接。

（二）活動(dòng)準(zhǔn)備

工具：劃針、樣沖、鋼鋸、角尺、絲錐及扳手、板牙及扳手、臺(tái)虎鉗、臺(tái)鉆、圓頭錘、銼刀等，鋼絲刷、角尺、游標(biāo)卡尺等。

材料：3寸（直徑為4 mm）鐵釘，8 mm（厚）的鋁板。

（三）活動(dòng)過(guò)程

1.螺栓的加工

把圖1所示的鐵釘（直徑為4 mm）加工成螺栓，加工的主要環(huán)節(jié)和步驟如下：

（1）劃線

劃線主要包括螺栓圓柱體長(zhǎng)度的劃線、螺紋長(zhǎng)度的劃線和扁平頭部的凹槽劃線。

（2）鋸割

鋸割包括鐵釘尖端部圓柱體的鋸割、扁平頭部的“十”字或“一”字凹槽的鋸割。

（3）銼削（倒角）

把鐵釘圓柱桿的鋸割端銼削（倒角）成150～200的圓錐體。

（4）套絲

就是利用板牙在圓柱體的外表面上加工出外螺紋的操作。

套絲前，要詳細(xì)了解板牙的結(jié)構(gòu)，確定板牙的孔徑，板牙的孔徑由下式確定：

查表可知M4螺距為0.7，因此，可近似選用直徑為4 mm的板牙。

為保證加工出的外螺紋的質(zhì)量，套絲時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

①套絲時(shí)應(yīng)保持板牙端面與圓柱桿軸線垂直；

②套絲開(kāi)始時(shí)雙手順時(shí)針均勻旋轉(zhuǎn)板牙，并施加軸向壓力，當(dāng)板牙切入后取消壓力；

③為了斷屑，板牙要經(jīng)常逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，為了提高螺紋表面質(zhì)量和板牙使用壽命，要加切削液。

2.螺母的加工

用厚度約為8 mm的鋁板制作一個(gè)邊長(zhǎng)約8 mm、內(nèi)螺孔直徑為4 mm的六角螺母，其制作流程如下：

（1）劃線

包括六角螺母外形劃線、內(nèi)螺紋中心孔劃線，在鋁板上劃線時(shí)，六角形的一邊宜與鋁板的邊界重合，這樣在鋸割時(shí)，只需鋸割另外的5條邊。

（2）鉆孔

在已劃線的中心孔位置鉆底孔，底孔的直徑可依下式確定：

查表可知M4的螺距P=0.7 mm，即底孔直徑，故選用Φ3.3麻花鉆頭進(jìn)行鉆孔。

（3）攻絲

利用絲錐在圓柱孔內(nèi)表面上加工出內(nèi)螺紋的操作。

攻絲要用到絲錐及扳手，套絲前要詳細(xì)了解絲錐的結(jié)構(gòu)，確定絲錐的規(guī)格，根據(jù)內(nèi)外螺紋相匹配的道理，選用M4絲錐進(jìn)行攻絲，攻絲時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①鉆孔后孔口倒角（本實(shí)踐活動(dòng)此步驟省略）；

②攻絲時(shí)絲錐應(yīng)垂直于孔的中心線的垂直面；

③當(dāng)絲錐切入1～2圈時(shí)，用目測(cè)或直角尺前后、左右兩個(gè)方向檢查絲錐是否垂直，在校正、攻絲時(shí)，每扳鉸杠1/2～1圈時(shí)，要倒轉(zhuǎn)約1/2圈，使切屑斷裂易于排出，攻絲時(shí)應(yīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，若感到吃力時(shí)即逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度。再吃力時(shí)可適當(dāng)加一點(diǎn)冷卻液（根據(jù)被攻工件的材質(zhì)而定）；

（3）鋸割

按照劃線，鋸割出六角形狀的螺母。

（4）銼削

銼削包括六角螺母的六個(gè)側(cè)平面銼削和上、下底面的倒角銼削，先銼削側(cè)平面，銼削時(shí)，要保證每個(gè)面的平整度和垂直度，使上下底面成規(guī)則的六角形；上下底面的倒角銼削，要根據(jù)所劃好的線條，將工件平行裝夾于平口鉗上，用銼刀加工出15°倒角，要求倒角面圓滑，如圖2所示是加工好的螺母。

（5）連接

把加工好的螺栓和螺母進(jìn)行配合，根據(jù)內(nèi)外螺紋配合順暢程度對(duì)螺栓和螺母進(jìn)行修正。如圖3所示是加工好的螺栓和螺母的配合連接圖。

五、本實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目的教后反思

本實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)有幾點(diǎn)說(shuō)明如下：

1.關(guān)于加工流程時(shí)序的安排

（1）鐵釘扁平頭的“一”字或“十”凹槽的加工應(yīng)在鐵釘?shù)奶捉z之前，因?yàn)楫?dāng)鐵釘?shù)膱A柱桿有螺紋時(shí)就不好夾持了。

（2）在一般的鉗工基本技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，六角螺母的加工流程一般為劃線—成型鋸割—銼削—螺孔加工—外形倒角，而本實(shí)踐活動(dòng)的操作流程為劃線—螺孔加工—成型鋸割—銼削（包括外形）倒角，這樣便于夾持或手持鋁板進(jìn)行鉆孔，會(huì)使整個(gè)加工過(guò)程變得簡(jiǎn)練、緊湊，在通常的加工方法中，在經(jīng)歷了鋸割和銼削的夾持后，已經(jīng)劃好的孔的中心線可能會(huì)變得模糊，可能要重新劃，而本實(shí)踐操作的流程是劃線后直接先螺孔加工，同時(shí)又不影響六角成型加工，這樣顯得簡(jiǎn)練。本實(shí)踐活動(dòng)中的倒角實(shí)際上就是銼削，因此，把側(cè)平面的銼削加工和上下底面的倒角銼削加工連在一起，顯得更加緊湊。

2.由于使用手工攻絲時(shí)，M6以內(nèi)的用一次攻絲，M8-M16絲錐采取頭攻和二攻，M18以上使用三支一組，由于本實(shí)踐活動(dòng)的螺孔的直徑（大徑）為4 mm，同時(shí)鋁板不如鋼材硬，故本實(shí)踐活動(dòng)的攻絲用M4絲錐一次攻絲。

3.本實(shí)踐活動(dòng)用鋁板作為制作螺母的材料，降低了操作難度，增加了操作的親切度，還巧妙地降低了本實(shí)踐活動(dòng)中的操作難點(diǎn)，提高了課堂的趣味性。

4.本實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目取材方便、成本低廉，易于普及和推廣

螺栓和螺母的制作是在鉗工基本技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)中經(jīng)常采用的載體，而本實(shí)踐活動(dòng)用鐵釘制作螺栓，用鋁板制作螺母，是教學(xué)設(shè)計(jì)的一種創(chuàng)新，具有推廣價(jià)值。由于本活動(dòng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)新穎、合理科學(xué)、便于操作，學(xué)生的上課熱情很高，課堂效果相當(dāng)好，值得推廣。

（作者單位 浙江省溫州中學(xué)）