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胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案

教师 课型 课题 项目七：攻螺纹套螺纹 专业 课时 班级 时间 知识目标 ? 掌握攻螺纹底孔直径和套螺纹圆杆直径的确定方法； ? 掌握攻和套螺纹的操作方法； ? 熟悉丝锥折断和攻、套螺纹中常见问题的产生原因和防止措施。 ? 掌握攻螺纹和套螺纹的操作要领； ? 提高动手操作能力； ? 锻炼互相帮助、相互协作的能力。 ? 培养吃苦耐劳的精神； ? 增强团结协作的意识； ? 树立良好的竞争意识、学习态度。 教学目标 能力目标 情感目标 教学重点 教学难点 教学方法 学习方法 教材分析 教学用具 教学环节 时间分配 一、组织教学 二、温故知新 ▲ 攻螺纹和套螺纹基本操作和相关工具的熟练应用 ★ 螺纹加工前底孔直径、孔深和圆杆直径的确定。 1、讲练结合（为主） 2、演示法 3、讲解法 4、激励法5、分组教学 多动脑，多思考，多总结，在动手的练习中不断体会操作要领并掌握。 螺纹在日常生活工具和机械制造业应用十分广泛，攻螺纹与套螺纹是钳工螺纹常用的加工方法，掌握本部分内容，对学生从事钳工及其他机械加工工作有着积极的意义。 讲台、黑板、粉笔、钳桌、多媒体投影仪、加工零件实物、钻床、方箱、平板等。 教 学 主 要 内 容 1、检查出勤情况并记录； 2、检查衣服穿戴是否整齐，是否适合规定； 3、加强安全教育 教学方法 使同学们形成良好的上课习惯，并增 强安全意识。 螺纹的相关知识回顾 宣布上课 1、螺纹可分内螺纹和外螺纹，在钳工实习所加工的螺纹为三角螺纹，它的牙型 【提问】 角为60°。 2、螺纹要素：牙形、外经、螺距、精度、旋向。 启发式教学、 3、请问同学们回答螺纹的种类有几种？ 讨论法、提问 螺纹的种类比较多，有三角螺纹、梯形螺纹、方螺纹、圆螺纹、管螺纹等等。 法。 1 胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 攻丝与套丝在钳工中来讲就是螺纹加工，螺纹在日常生活工具和机械制造业应入新课 用十分广泛，下面我们先对今天需掌握的内容看2个视频短篇，初步对螺纹加工的 认识。 四、内一、攻螺纹的相关工具介绍 容讲授 1、丝锥 丝锥是专门用来攻丝的工具。丝锥按使用方法不同，分机用丝锥和手用丝锥 两大类。 机用丝锥 三、导 通过多媒体播放螺纹加工的视频短片导入新课。 学生观察丝锥实物 让学生以组为单位观察机用、手用丝锥的外形特点，找出其不同点，分组抢答。 让学生以组手用丝锥 为单位观察机用丝锥一般为1支。为了减小切削力和提高耐用度，手用丝锥可以分为两种手用丝锥的情况：其中M6~M24的丝锥为两支一套（即头攻、二攻），小于M6或大于M24的外形特点，找丝锥为三支一套（即头攻、二攻、三攻）；一般常用两支一套的，使用时先用头攻，出其不同点，再用二攻。 以组为单位 进行总结。 学生观察丝【注】：若是通孔可以直接用头攻一次攻通即可，可以不用二攻，盲孔必须要使用锥实物，自行二攻。 总结出丝锥 丝锥头攻、二攻的区分： 头攻、二攻的 区分主要看丝锥的切削部分，头攻的切削部分斜度较长，一般有5~7个不完区别 整牙形，二攻较短有1~2个不完整的牙形。（每组学生再通过实物的对照加深理解）。 2、铰杠 铰杠的种类很多，可以分为普通铰杠和丁字形铰杠；同时这两种铰杠都有固定 式和活动式之分。 学生观察普 通铰杠，自行（1）普通铰杠 总结出两种 铰杠的区别 2

胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 （2）丁字形铰杠 学生观察丁字形铰杠，自行总结出两种铰杠的区别 【注】攻丝时要合理的选用攻丝扳手，太小攻丝困难，太大丝锥容易断。详见下表： 丝锥直径/mm ＜6 8~10 12~14 ≥16 铰杠长度/mm 150~200 ＞200~250 250~300 400~450 二、攻螺纹底孔直径的确定 1、攻丝前底孔直径的确定：（可查有关手册直接确定，也可以用公式计算） ①、对于脆性材料（铸铁、青铜等） 引导学生结Δ D孔 = D －（1.05~1.1）P 合制图知识 式中：D孔 —— 螺纹底孔直径，mm； 和常识理解 D —— 螺纹大经，mm； 攻螺纹底孔 P —— 螺距，mm。 直径，并对公 ②、 对于塑性材料（钢、紫铜等） 式加以理解Δ D孔 = D － P 记忆 式中：D —— 螺纹大经，mm； P —— 螺距，mm。 ③、对于盲孔（不通孔）的螺纹时，用丝锥不能攻出完整的牙形，所以孔的 深度要大于螺纹的长度，具体公式如下： Δ H深 = H有效 + 0.7D 式中：H深 —— 底孔深度，mm； H有效 —— 螺纹有效长度，mm； D —— 螺纹大径，mm。 2．有关手册直接确定螺纹底孔的直径 普通三角螺纹攻螺纹前的底孔直径可根据表 1 中的经验公式计算，也可直接 按该表选用。 3

胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 表 1 普通螺纹攻螺纹前钻底孔的钻头直径 钻 头 直 径 d0 螺纹直径 D 螺距 P 铸铁、青钢、可锻铸铁、紫板 铜、黄铜 铜、层压螺纹直径 D 螺距 P 铸铁、青钻 头 直 径 d0 钢、可锻铸铁、紫板 铜、黄铜 铜、层压2 0.4 0.25 0.5 0.35 1.6 1.75 2.5 2.65 1.6 1.75 2.5 2.65 2.5 0.45 0.35 2 1.5 1 2.5 2 1.5 1 2.5 2 1.5 1 2.5 2 1.5 1 3 2 1.5 1 2.05 2.15 13.8 14.4 14.9 15.3 15.8 16.4 16.9 17.3 17.8 18.4 18.9 19.3 19.8 20.4 20.9 20.7 21.8 22.4 22.9 2.05 2.15 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5 18 18.5 19 19.5 20 20.5 21 21 22 22.5 23 3 16 4 0.7 0.5 3.3 3.5 3.3 3.5 18 5 0.8 0.5 4.1 4.5 4.2 4.5 20 6 1 0.75 4.9 5.2 5 5.2 22 8 1.25 1 0.75 1.5 1.25 1 0.75 1.75 1.5 1.25 1 2 1.5 1 6.6 6.9 7.1 8.4 8.6 8.9 9.1 10.1 10.4 10.6 10.9 11.8 12.4 12.9 6.7 7 7.2 8.5 8.7 9 9.2 10.2 10.5 10.7 11 12 12.5 13 24 10 12 14 攻螺纹底孔直径的经验计算公式：塑性材料 d0=D－P，脆性材料 d0=D－（1.05～1.1）P 攻英制三角螺纹、圆柱管螺纹和圆锥管螺纹时，钻底孔用的钻头直径可分别从表 2、 表 3中查出。 4

胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 表 2 英制螺纹、圆柱管螺纹攻螺纹前钻底孔的钻头直径 英制螺纹 螺纹 直径 （in） 3/16 1/4 5/16 3/8 1/2 5/8 3/1 7/8 1 11 811 411 231 4圆柱管螺纹 螺纹直径 （in） 1/8 1/4 3/8 1/2 3/4 1 11 431 811 2每 in 牙数 24 20 18 16 12 11 10 9 8 7 7 6 5 14 2钻头直径（mm） 铸铁、 青铜、黄铜 3.8 5.1 6.6 8 10.6 13.6 16.6 19.5 22.3 25 28.2 34 39.5 45.3 钢、可 锻铸铁 3.9 5.2 6.7 8.1 10.7 13.8 16.8 19.7 22.5 25.2 28.4 34.2 39.7 45.6 每 in 牙数 钻头直径 （mm） 8.8 11.7 15.2 18.9 24.4 30.6 39.2 41.6 45.1 28 19 19 14 14 11 11 11 11 2 表 3 圆锥管螺纹攻螺纹前钻底孔的钻头直径 55°圆锥管螺纹 公称直径（in） 每 in 牙数 钻头直径（mm） 公称直径（in） 60°圆锥管螺纹 每 in 牙数 钻头直径（mm） 1/8 1/4 3/8 1/2 3/4 1 11 411 228 19 19 14 14 11 11 11 11 8.4 11.2 14.7 18.3 23.6 29.7 38.3 44.1 55.8 1/8 1/4 3/8 1/2 3/4 1 11 411 227 18 18 14 14 111 21 21 21 28.6 11.1 14.5 17.9 23.2 19.2 37.9 43.9 56 11112 2 11 5

胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 三、攻螺纹示范指导 1、攻丝的方法和步骤 在攻丝的两断面孔口倒角，使丝锥与工件的底孔同轴。将丝锥方榫套在铰杠方孔中，按顺时针方向搬动铰杠，开始攻丝时加压力，两手用力均匀，保持平衡。当丝锥切入1~2牙后，用角尺进行垂直度校正（如图a、b所示），然后只要转动铰杠，此时每正转1圈，倒转1/4~1/2圈，(问：为什么要倒转1/4~1/2圈？答：以便使切屑断落，防止切屑挤坏螺纹。)；加冷却液润滑，可减小阻力；在攻盲孔时，尤其要清除切屑，以免堵塞容屑槽损坏丝锥（如图c所示）。 6

首先让学生观看视频资料，对攻丝有个大体认识，然后教师示范指导，学生练习，教师矫正动作，强调注意事项。

胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 C）进铰中的排屑 2、机攻的方法和手工的方法相同，它是用机床来加工的，加工时注意要经常反转。 3、攻螺纹质量分析 攻螺纹时产生废品的形式及原因如表 4 所示。 表 4 攻螺纹质量分析 结合视频资废品形式 产生原因 料让学生对攻螺纹的废1．螺纹底孔直径太小，丝锥不易切入，孔口烂牙 品形式以及2．换用二锥、三锥时，与已切出的螺纹没有旋合好就强行攻削 产生的原因3．头锥攻螺纹不正，有二锥、三锥时强行纠正 有个感性的4．对塑性材料未加切削液或丝锥不经常倒转，而把已切出的螺纹烂牙 认识。 啃伤 5．丝锥磨钝或刀刃有粘屑 6．丝锥绞杠掌握不稳，攻铝合金等强度较低的材料时，容易被切 烂 1． 攻不通孔螺纹时，丝锥已到底仍然继续扳转 滑牙 2．在强度较低的材料上攻较小螺孔时，丝锥已切出螺纹仍继续加 力，或攻完退出时连 铰杠转出 1．丝锥位置不正 螺孔攻歪 螺孔攻歪 2．机攻螺纹时丝锥与螺孔不同心 1．攻螺纹前底孔直径太大螺纹牙深不够 螺纹牙深不够 2．丝锥磨损 1．在强度较低的材料上攻螺纹时，丝锥切削部分全部切入螺孔后，螺纹中径大 仍对丝锥施加压力 （齿形瘦） （齿形瘦） 2．机攻时，丝锥晃动，或切削刃磨得不对称 四、套螺纹的相关工具介绍 1． 板牙 板牙是一种标准的多刃螺纹加工工具，多用合金工具钢制成，以圆板牙最为常用。 结合事物让学生对套螺（1） 板牙的结构 圆板牙的外形像一个圆螺母，在它上面钻有几个排屑孔而形成切削刃，如图 d 所纹的相关工具有个直观示。 认识 7

胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 调整螺钉锥坑 （b）固定式 装夹螺钉锥坑 （a）结构图 （c）可调式 图 d 圆板牙 圆板牙由切削部分、校准部分和排屑孔组成。其两端的锥角是切削部分，正反都可使用， 中间为校准部分，有完整的齿深。 （2）板牙的种类 板牙分为圆板牙和管螺纹板牙两大类。 圆板牙有固定式和可调式两种，如图 5-9（b）、（c）所示。其中可调式圆板牙的直径可 以在 0.1～0.25mm 范围内调整。 管螺纹板牙用于管子外螺纹加工，分为圆柱管螺纹板牙和圆锥管螺纹板牙。其结构均与 圆板牙相仿，只是圆锥管螺纹板牙在单面制成切削锥，只能单面使用。 2． 板牙架 板牙架是装夹板牙的工具，分为圆板牙架和管螺纹板牙架，其结构如图 e 所示。 图e 板牙架的外圆旋有四只紧定螺钉和一只调整螺钉，使用时，紧定螺钉将板牙固定在板牙 架上。如使用可调式圆板牙，通过调整上面两只紧定螺钉和调整螺钉，可使板牙螺纹直径在 一定范围内变动。 五、套螺纹参数确定 1.套螺纹前首先确定圆杆直径，太大难以套入，太小形成不了完整螺纹，可按公式计算： Δ d杆 = d － 0.13P 式中：d杆 —— 套螺纹前圆杆的直径，mm； d —— 螺纹大经，mm； P —— 螺距，mm。 2.套螺纹时的圆杆直径可根据表 5 中的经验公式计算 8

结合视频资料与实物引导学生认识板牙的种类 结合视频资料与实物引导学生认识板牙架的种类 引导学生结合制图知识和常识理解套螺纹圆杆直径，并对公式加以理解记忆

胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 表 5 套螺纹时的圆杆直径 粗 牙 普 通 螺 纹 螺杆直径螺纹直径 D（mm） （mm） 螺距 P （mm） 最小 直径 M6 M8 M10 M12 1 1.25 1.5 1.75 5.8 7.8 9.75 11.75 13.7 英 制 螺 纹 螺杆直径螺纹直径 D（in） （mm） 最小 直径 1/4 5/16 3/8 1/2 5.9 7.4 9 12 圆 柱 管 螺 纹 管子外径螺纹直径 D（in） （mm） 最小 直径 1/8 1/4 3/8 1/2 9.4 12.7 16.2 20.5 9.5 13 16.5 20.8 最大 直径 5.9 7.9 9.85 11.9 13.85 15.85 17.85 19.85 21.85 23.8 最大 直径 6 7.6 9.2 12.2 最大 直径 M14 2 --- --- --- 5/8 22.5 22.8 M16 2 15.7 5/8 15.2 15.4 3/4 26 26.3 M18 2.5 17.7 --- --- --- 7/8 29.8 30.1 M20 2.5 19.7 3/4 18.3 18.5 1 32.8 33.1 M22 2.5 21.7 23.65 26.65 29.6 7/8 21.4 21.6 11 811 431 811 2--- 37.4 37.7 M24 3 1 24.5 24.7 41.4 41.7 M27 3 26.8 11 4--- 30.7 31 43.8 44.1 M30 3.5 29.8 --- --- 47.3 47.6 M36 4 35.6 41.55 47.5 51.5 59.45 63.4 67.4 35.8 41.75 47.7 51.7 59.7 63.7 67.7 11 2--- --- --- --- --- --- 37 37.3 --- --- M42 M48 M52 M60 M64 M68 4.5 5 5 5.5 6 6 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- 3.端面倒角 为了使板牙起套时容易对准工件和切入工件，圆杆端部要倒成圆锥斜角为 15°～20°的锥 体，如图 f 所示。锥体的最小直径应比螺纹小径略小，以避免螺纹端部出现锋口和卷边。 9

胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 图f 端面倒角 六、套螺纹示范指导 1.套螺纹要点 （1）套螺纹时切削力矩较大，圆杆类工件要用 V 形钳口或厚铜板作衬垫，方能可靠夹 持，如图 g 所示。 图 g 工件的夹持图 h 套螺纹时的排屑 （2）当板牙切入材料 2～3 圈时，应用 90°角尺检查板牙的位置并及时校正，否则切出 的螺纹牙形一面深一面浅，甚至出现乱牙。 （3）起套完成进入正常套螺纹时，不要加压，自然扳动板牙架让板牙随之引进，以免损 坏螺纹和板牙，并要经常倒转断屑，如图 h所示。 2.套螺纹时的冷却润滑 与攻螺纹一样，在钢件等塑性材料上套螺纹时，要加注切削液，以减小加工螺纹的表面 粗糙度值，延长板牙使用寿命。 常用切削液一般为机油或浓度较大的乳化液，质量要求较高时可选用工业植物油。 3、套螺纹质量分析 套螺纹时产生废品的形式及原因如表6 所示。 首先让学生观看视频资料，对套螺纹有个大体认识，然后教师示范指导，学生练习，教师矫正动作，强调注意事项。 10

胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 表6 套螺纹质量分析 废品 1．圆杆直径太大 2．板牙磨钝 3．套螺纹时，板牙左右摇摆，且没有经常倒转 形式烂牙 4．板牙歪斜太多，套螺纹时强行修正 5．板牙刀刃上有切削瘤 6．用带调整槽的板牙套螺纹，第二次套螺纹时板牙没有与已切出螺纹旋合，就强行套螺纹 7．未采用合适的切削液 螺纹歪斜 1．板牙端面与圆杆不垂直 2．用力不均匀，板牙架歪斜 1．板牙已切出仍施加压力 2．由于板牙端面与圆杆不垂直而多次纠正，使部分螺纹切去 2．用带调整槽的板牙套螺纹时，直径调节太大 产 生 原 因 结合视频资料让学生对套螺纹的废品形式以及产生的原因有个感性的认识。 螺纹中径小 （齿形瘦） 螺纹牙深不够 七、丝锥和板牙损坏原因 损坏形式 损坏原因 1、工件材料硬度太高，或硬度不均匀 2、丝锥或板牙切削部分刀齿前、后角太大 3、螺纹底孔直径太小或圆杆直径太大 4、丝锥或板牙位置不正 5、用力过猛，铰杠掌握不稳 6、丝锥或板牙没有经常倒转，致使切屑将容屑 槽堵塞 7、刀齿磨钝，并粘附有积屑瘤 8、未采用合适的切削液 9、攻不通孔时，丝锥碰到孔底时仍在继续扳转 10、套台阶旁的螺纹时，板牙碰到阶台仍在继续 扳转 崩牙或扭断 11

胶州市职业教育中心—《钳工工艺与技能训练》教案 作业 实训项目：螺纹加工练习 1．训练要求 （1）提高麻花钻的刃磨技能。 （2）掌握攻螺纹底孔直径和套螺纹圆杆直径的确定方法。 （3）掌握攻螺纹和套螺纹方法。 （4）掌握丝锥折断和攻螺纹、套螺纹中产生废品的原因和防止方法。 2．训练步骤 （1）攻螺纹 以附件1图所示工件为例。 其具体加工步骤如下： 1）按图样要求分别划出螺孔的加工位置线； 2）钻螺孔底孔并对孔口进行倒角； 3）依 次攻 M8、M10、M6 螺纹； 4）用相应的螺钉进行配检。 （2）套螺纹 以附件2图所示双头螺栓为例。 其具体加工步骤如下： 1）按图样要求落料； 2）对圆杆端部进行倒角； 3）套 M8、M10双头螺栓 的螺纹； 4）用相应的螺母进行配检。 3．注意事项 （1）攻螺纹练习的重点应放在起攻和攻制后的螺纹质量上，套螺纹练习的重点应放在起 套以及牙形质量上。 （2）起攻、起套时，要从两个方向进行垂直度的及时借正，这是保证攻螺纹、套螺纹质 量的重要一环，特别是套螺纹时。 （3）攻螺纹时，要控制两手用力均匀和掌握最大用力限度。 （4）掌握攻、套螺纹中常出现的问题及产生的原因，以便在练习中及时加以注意 4.评分标准见附件4 5.实训报告见附件5 1、设计理念 本次课程讲授以实际操作为主，辅以多媒体，活跃课堂气氛，帮助学生能更好的理解课本中抽象的知识点；以培养学生探索创新能力，动手实见能力和终身学习能力为目的，体现密切联系实际生产，使学生学而所成的教学理念。 2、设计结构 以实际动手为明线，辅以实物观察，多媒体实操播放，手脑结合，设计联系尝试——发现课后记 问题——实践探索——解决提高问题的策略。 3、设计特色 （1）序列号设计，符合职高的思维实际和应用需要。 （2）分组学习模式，锻炼学生自我讨论能力，自我发现问题解决问题。 （3）深入实践环节，提高学生实际动手能力。

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附件1

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附件2

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附件3

实 验 报 告

姓 名 本次实训主要内容 实训过程 写明主要工艺步骤 和 操作要点 班 级 学 号 总 结 写出 螺纹螺距 M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 含义解释 M8×1.25 M10×2.5

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附件4 螺纹加工 评 分 表

学校： 序号 配合 安全文明生产 安全生产 文明生产 双头螺柱 项目 内螺纹加工 检测内容 4-M6 2-M8 4-M10 60±0.20mm 32±0.20mm 48±0.20mm 40±0.20mm 27±0.20mm 75±0.20mm Ra3.2μm M8（2处） M10（2处） 25±0.20mm 40±0.20mm 20±0.20mm 30±0.20mm Ra3.2μm 2-M8配合 4-M10配合 按国家办法有关法规或企业自定有关规定操作 按企业自定有关规定 每违反一项扣3分，从总分中扣除 班级： 配分 8 4 8 5 5 5 5 5 5 10 4 4 4 4 4 4 4 4 8 检测结果 姓名： 组别：第 组 总分： 评分标准 超差不得分 超差不得分 超差不得分 超差不得分 超差不得分 超差不得分 超差不得分 超差不得分 超差不得分 升高1级不给分 超差不得分 超差不得分 超差不得分 超差不得分 超差不得分 超差不得分 升高1级不给分 配合顺利，无毛刺等 配合顺利，无毛刺等 每违反一项扣5分，从总分中扣除，严重加倍扣分。 扣分 得分 备注 最多扣10分；包括基本操作姿势及相关内容 16

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