唐 偉

（長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長沙 410014）

1 鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的背景與現(xiàn)狀

鉗工是一門有著悠久歷史的技術(shù)工種，是一種綜合性知識應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的技能，是一項(xiàng)比較復(fù)雜、細(xì)微且工藝要求較高的工作。鉗工具有所用工具簡單、加工多樣靈活、操作方便以及適應(yīng)面廣等特點(diǎn)，有很多工作需要由鉗工來完成。因此，鉗工在機(jī)械制造及機(jī)械維修中具有特殊的、不可取代的作用。

鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，手工攻螺紋是一項(xiàng)重要的操作技能，是通過鉸杠帶動(dòng)絲錐在工件孔壁上切削出內(nèi)螺紋的方法，如圖1所示。普通的絲錐鉸杠結(jié)構(gòu)比較簡易。絲錐鉸杠夾持絲錐后，靠目測檢視鉸杠平衡，然后進(jìn)行攻螺紋。在攻螺紋過程中，鉸杠容易傾斜。尤其是初學(xué)者，在無經(jīng)驗(yàn)的情況下，無法確定鉸杠是否水平，且無法保證左右手施力的力度一致，很容易使絲錐傾斜，導(dǎo)致加工的螺紋不合格。另外，在旋轉(zhuǎn)過程中，如果左右手施力的力度不一致或用力過大，有可能導(dǎo)致絲錐折斷[1]。

圖1 普通攻螺紋操作方法

2 手工攻螺紋存在的常見問題及防止方法

2.1 螺紋亂牙

在手工攻螺紋過程中，螺紋底孔直徑太小，絲錐不易切入，易導(dǎo)致孔口亂牙[2]。在絲錐攻入時(shí)，螺紋歪斜過多，強(qiáng)行錯(cuò)正絲錐容易使螺紋亂牙。手工攻螺紋時(shí)，沒有及時(shí)斷屑強(qiáng)行攻削，容易破壞已切削出的螺紋。針對上述問題，有效防止螺紋亂牙的方法是根據(jù)工件材料選擇合理的底孔直徑。開始攻時(shí)，兩手用力要均衡，并多檢查絲維與工件表面的垂直性。在攻螺紋過程中，要多倒轉(zhuǎn)絲錐使切屑斷碎。

2.2 螺紋偏斜

初學(xué)者在手工攻螺紋時(shí)很容易造成螺紋偏斜，從而影響螺紋質(zhì)量。導(dǎo)致螺紋偏斜的原因主要有絲錐與工件平面不垂直、在攻螺紋過程中兩手用力不均衡等。主要的防止方法是絲錐開始切入時(shí)保證與工件平面垂直，切入后要多檢查校正。在攻螺紋過程中，要始終保持兩手用力均衡，防止絲錐偏斜。

2.3 絲錐折斷

在攻螺紋時(shí)，如果絲錐折斷，折斷的絲錐不易被取出，可能導(dǎo)致零件報(bào)廢。造成絲錐斷裂的原因主要有：絲錐與工件表面不垂直，導(dǎo)致螺紋偏斜過大；在攻螺紋過程中沒有及時(shí)斷屑，出現(xiàn)卡頓時(shí)強(qiáng)行攻入導(dǎo)致絲錐折斷。防止絲錐斷裂的主要方法是檢測絲錐是否與工件表面垂直、攻入時(shí)及時(shí)斷屑以及雙手用力不能過大等[3]。

3 改進(jìn)措施

針對手工攻螺紋的常見問題，初學(xué)者很難有效避免。為有效防止問題的出現(xiàn)以及幫助初學(xué)者更快捷地掌握手工攻螺紋的方法與技巧，通過研究改進(jìn)了普通的絲錐鉸杠，使初學(xué)者在攻螺紋時(shí)能直觀準(zhǔn)確地看到絲錐鉸杠是否水平、左右手施力是否均勻以及用力是否過大等問題。具體改進(jìn)措施如圖2所示。

圖2 鉸杠改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖

如圖2所示，在普通鉸杠上安裝水平校準(zhǔn)裝置，能夠準(zhǔn)確找到絲錐偏斜方向，及時(shí)調(diào)試，保證螺紋質(zhì)量；在普通鉸杠上設(shè)置壓力傳感系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測攻螺紋過程中左右手的旋轉(zhuǎn)扭力和上下壓力是否保持一致，為初學(xué)者更快更好地掌握攻螺紋的技巧以及動(dòng)作規(guī)范提供支持。為達(dá)到上述目的，改進(jìn)一種絲錐鉸杠，包括鉸杠基體。在基體的一端設(shè)有固定手柄，另一端設(shè)有可調(diào)手柄?；w上設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有固定塊和滑塊，滑塊與可調(diào)手柄相連?；w上設(shè)有第一水平氣泡儀和第二水平氣泡儀，第一水平氣泡儀的長度方向與基體的長度方向一致，第二水平氣泡儀的長度方向與基體的長度方向垂直。固定手柄上設(shè)有第一壓力傳感器，可調(diào)手柄上設(shè)有第二壓力傳感器。基體上設(shè)有壓力顯示器，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器均通過電線與壓力顯示器連接。

以上設(shè)置將第一水平氣泡儀和第二水平氣泡儀相對垂直設(shè)置即可確定水平面。通過觀察第一水平氣泡儀和第二水平氣泡儀內(nèi)氣泡的位置，及時(shí)糾正絲錐扳手的傾斜角度，可將絲錐扳手調(diào)整到水平狀態(tài)[4]。攻螺紋時(shí)，對絲錐扳手施加向下的力，可以通過觀察壓力顯示器上顯示的壓力值，實(shí)時(shí)調(diào)整左手和右手施力的大小，防止絲錐扳手傾斜和施力過大折斷絲錐扳手。

在固定手柄內(nèi)開設(shè)有第一過線孔，在基體內(nèi)設(shè)有第二過線孔。第二過線孔的一端與第一過線孔相通，另一端與壓力顯示器相通。可調(diào)手柄內(nèi)設(shè)有第三過線孔，滑塊內(nèi)設(shè)有第四過線孔，基體上設(shè)有第五過線孔。第四過線孔的一端與第三過線孔相通，另一端與第五過線孔的一端相通，第五過線孔的另一端與壓力顯示器相通。以上設(shè)置能形成連通傳感器與顯示器的電線通道，用來隱藏收納電線，使絲錐扳手外觀規(guī)整，防止電線外露而造成電線損壞，造成其性能不穩(wěn)定。

所述第五過線孔的直徑大于第四過線孔的直徑。在夾持和松開絲錐的過程中，滑塊與基體存在相對運(yùn)動(dòng)。在滑塊移動(dòng)時(shí)，第五過線孔能提供一個(gè)較大的空間供電線移動(dòng)，從而保證滑塊順利滑動(dòng)。所述第五過線孔為沿基體設(shè)置的長方形孔，采用截面為長方形的第五過線孔，既能使基體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，又能為電線的移動(dòng)提供足夠的空間，保證滑塊順利滑動(dòng)。第二壓力傳感器與壓力顯示器之間通過螺旋電線電連接，螺旋電線穿過第三過線孔、第四過線孔和第五過線孔。由于在夾持和松開絲錐的過程中，可調(diào)手柄需要旋轉(zhuǎn)，如果使用直的電線，可調(diào)手柄在旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)使電線扭曲，導(dǎo)致電線縮短，從而無法正常旋轉(zhuǎn)可調(diào)手柄，還有可能拉斷電線。使用螺旋電線不會(huì)有這種情況，亦能保證可調(diào)手柄正常旋轉(zhuǎn)。

在可調(diào)手柄的外圓周上均勻布置有4個(gè)以上的壓力傳感器。由于不同絲錐的夾持部分規(guī)格不同，如果只設(shè)置一個(gè)壓力傳感器，傳感器有可能停留在可調(diào)手柄圓周上的任意一個(gè)位置。在攻螺紋的過程中，第二壓力傳感器有可能不能完全受力，導(dǎo)致測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。此時(shí)，繞可調(diào)手柄的外圓周均勻布置4個(gè)以上的第二壓力傳感器能保證受力完整，提高測量的精度。固定手柄上位于第一壓力傳感器的外圍設(shè)有柔性的第一手柄套，可調(diào)手柄上位于第二豎向壓力傳感器的外圍設(shè)有柔性的第二手柄套。設(shè)置第一手柄套和第二手柄套不僅能防滑，還能保護(hù)傳感器，使傳感器受力更均勻，數(shù)據(jù)測量更準(zhǔn)確[5]。

4 結(jié)語

基于鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中初學(xué)者在攻螺紋中可能出現(xiàn)的問題，研制改進(jìn)了一種鉗工教學(xué)用鉸杠，能夠直觀準(zhǔn)確地確認(rèn)鉸杠是否水平、左右手施力是否均勻等問題，為初學(xué)者更快更好地掌握手工攻螺紋的技巧和動(dòng)作規(guī)范提供了支持。