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鋼絲螺套安裝全攻略：從選型到孔加工的完整流程

本標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了鋼絲螺套的選用標(biāo)準(zhǔn)及鉆孔標(biāo)準(zhǔn)，適用于普通型且?guī)в姓蹟嗖垲?lèi)的鋼絲螺套。對(duì)于其他廠家的鋼絲螺套，亦可參照此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選用和鉆孔操作。

1. 鋼絲螺套的概述

鋼絲螺套，一種由高強(qiáng)度、高精度且具有菱形截面的不銹鋼絲精密纏繞而成的螺紋連接件，其形狀類(lèi)似密圈彈簧。這種連接件常被用于增強(qiáng)鋁或其他低強(qiáng)度材料的機(jī)體螺孔的堅(jiān)固度，或者修復(fù)因加工不當(dāng)或使用過(guò)程中受損的螺紋孔。通過(guò)將鋼絲螺套旋入特定尺寸的螺孔內(nèi)，其菱形截面的外角與機(jī)體螺孔緊密貼合，同時(shí)，菱形截面的內(nèi)角會(huì)形成一個(gè)全新的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋。之后，只需將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)螺釘擰入這一內(nèi)螺紋中，即可完成一個(gè)帶有鋼絲螺套的螺紋連接。

鋼絲螺套有多種類(lèi)型，包括普通型鋼絲螺套（有或無(wú)折斷槽）、普通型盲孔用鋼絲螺套、鎖緊型鋼絲螺套（有或無(wú)折斷槽）以及鎖緊盲孔型鋼絲螺套。此外，鋼絲螺套還涉及到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、軍用標(biāo)準(zhǔn)和航空標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)方面。在公司的實(shí)際選用中，通常傾向于采用普通型有折斷槽類(lèi)的鋼絲螺套，并執(zhí)行軍用標(biāo)準(zhǔn)《普通型有折斷槽鋼絲螺套》（GJB119.1A-2001）。

2. 鋼絲螺套的選用及孔加工

在選用鋼絲螺套時(shí)，需要考慮其尺寸，這包括螺紋直徑（D）、螺距（P）和自由狀態(tài)圈數(shù)（N）。這些尺寸參數(shù)與選定的螺釘規(guī)格密切相關(guān)。特別是自由狀態(tài)圈數(shù)，它需要根據(jù)機(jī)體螺紋深度來(lái)選擇。通常，公司的螺紋深度設(shè)定為螺紋直徑的2倍。例如，對(duì)于M6的螺紋，我們通常會(huì)選用安裝后長(zhǎng)度L約為12的鋼絲螺套。當(dāng)N=10K時(shí)，L約為11.9，因此我們可以選擇N=10K的鋼絲螺套。具體的選用參數(shù)可以參考附錄中的“鋼絲螺套長(zhǎng)度選用參數(shù)表”。
在安裝鋼絲螺套之前，首要步驟是選定合適的鉆孔直徑。這一選擇應(yīng)遵循的原則是，確保攻絲后的螺孔螺紋內(nèi)徑滿(mǎn)足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。通常，我們推薦使用以下公式來(lái)確定鉆頭直徑：D鉆頭 = d + (0.2-0.3)p，其中d代表標(biāo)準(zhǔn)外螺紋的螺紋外徑，p為螺距。對(duì)于盲孔情況，孔深的選擇則需考慮鋼絲螺套的旋入螺釘長(zhǎng)度L0以及螺距P，即孔深 = L0 + 6P。其中，L0可參考附錄中的“鋼絲螺套長(zhǎng)度選用參數(shù)表”來(lái)選取。

由于鋼絲螺套的內(nèi)螺紋規(guī)格是專(zhuān)用的，因此必須使用專(zhuān)為這一目的設(shè)計(jì)的絲錐。這些絲錐通常由鋼絲螺套的生產(chǎn)廠家配套提供。
在將鋼絲螺套旋入螺孔之前，為了確保其形成的螺紋精度滿(mǎn)足要求，特別是在生產(chǎn)關(guān)鍵產(chǎn)品時(shí)，我們必須對(duì)螺孔的尺寸精度進(jìn)行嚴(yán)格檢查。這一步驟需要借助專(zhuān)為鋼絲螺套內(nèi)螺紋設(shè)計(jì)的螺紋塞規(guī)來(lái)進(jìn)行，以確保螺孔的合格性。
通常，為了便于螺釘?shù)臄Q入，螺孔的端頭會(huì)進(jìn)行倒角處理，以去除螺紋半扣。然而，對(duì)于安裝鋼絲螺套的螺孔，通常無(wú)需額外倒角，只需去除扣頭毛刺即可。若確實(shí)需要倒角，建議制成120°倒角至螺紋外徑，避免制作90°錐形孔或過(guò)大倒角，以確保鋼絲螺套能夠順暢旋入。

3.2. 常用規(guī)格

在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，我們總結(jié)了一些常用的鋼絲螺套規(guī)格。特別是對(duì)于粗牙螺釘，我們推薦選用的鋼絲螺套安裝長(zhǎng)度為其對(duì)應(yīng)螺釘直徑的2倍，這樣能確保螺釘?shù)男肷疃瓤刂圃?.5至2倍螺釘直徑的范圍內(nèi)。同時(shí)，關(guān)于鉆孔的規(guī)格，我們也提供了相應(yīng)的參考。

即：
M3：選D=3，P=0.5，N=10（安裝后長(zhǎng)度L=6.08），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST3x0.5-10K，鉆孔直徑Φ3.0，鉆深12，攻絲深8
M4：選D=4，P=0.7，N=10（安裝后長(zhǎng)度L=8.38），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST4x0.7-10K，鉆孔直徑Φ4.1，鉆深14，攻絲深10
M5：選D=5，P=0.8，N=10（安裝后長(zhǎng)度L=9.60），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST5x0.8-10K，鉆孔直徑Φ5.1，鉆深16，攻絲深12
M6：選D=6，P=1，N=10（安裝后長(zhǎng)度L=11.9），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST6x1-10K，鉆孔直徑Φ6.2，鉆深19，攻絲深14
M8：選D=8，P=1.25，N=12（安裝后長(zhǎng)度L=17.59），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST8x1.25-12K，鉆孔直徑Φ8.2，鉆深26，攻絲深20
M10：選D=10，P=1.5，N=12（安裝后長(zhǎng)度L=21.03），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST10x1.5-12K，鉆孔直徑Φ10.3，鉆深30，攻絲深23
M12：選D=12，P=1.75，N=12（安裝后長(zhǎng)度L=23.99），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST12x1.75-12K，鉆孔直徑Φ12.3，鉆深35，攻絲深26
M16：選D=16，P=2，N=14（安裝后長(zhǎng)度L=32.00），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST16x2-14K，鉆孔直徑Φ16.4，鉆深44，攻絲深34
M20：選D=20，P=2.5，N=14（安裝后長(zhǎng)度L=39.69），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST20x2.5-14K，鉆孔直徑Φ20.5，鉆深54，攻絲深42

此外，對(duì)于需要打盲孔的板來(lái)說(shuō)，板的厚度（L）必須大于鉆孔深度（A）加上鉆頭端部的長(zhǎng)度（B），以確保鋼絲螺套能夠正確安裝并發(fā)揮其功能。這一要求在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中必須予以充分考慮。

具體計(jì)算公式為：
L≥A+B+(34);
其中B=D（鉆頭直徑）/2
加上34mm是由于鉆床加工深度時(shí)常會(huì)有一定的誤差，再加上需下鋼絲螺套的板強(qiáng)度較低，為了保證盲孔能夠不透，故加上此余量。
例如：若板上需下M6的鋼絲螺套，其鉆孔深度A可由上表查出為19，而D（鉆頭直徑）即為鉆孔直徑。通過(guò)計(jì)算，我們得出L≥19+6.2/2+(34)=23.824.8，這意味著板厚必須至少為24mm才能確保不透孔。
對(duì)于打通孔的板，由于鋼絲螺套專(zhuān)用工具的設(shè)計(jì)，使得無(wú)需專(zhuān)用工具即可輕松旋出，從而消除了脫落的風(fēng)險(xiǎn)。因此，板的厚度僅需稍大于鋼絲螺套的安裝長(zhǎng)度2~3mm即可。
當(dāng)板的厚度無(wú)法滿(mǎn)足上述要求時(shí)，可以參考以下表格中的規(guī)格進(jìn)行選擇。該表格中的鋼絲螺套安裝長(zhǎng)度為對(duì)應(yīng)螺釘直徑的1.5倍，可供您在實(shí)際操作中參考：

即：
M3：選D=3，P=0.5，N=8（安裝后長(zhǎng)度L=4.97），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST3x0.5-8K，鉆孔直徑為Φ3.0，鉆深11，攻絲深7。
M4：選D=4，P=0.7，N=8（安裝后長(zhǎng)度L=6.85），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST4x0.7-8K，鉆孔直徑為Φ4.1，鉆深13，攻絲深9。
M5：選D=5，P=0.8，N=8（安裝后長(zhǎng)度L=7.84），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST5x0.8-8K，鉆孔直徑為Φ5.1，鉆深14，攻絲深10。
M6：選D=6，P=1，N=8（安裝后長(zhǎng)度L=9.72），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST6x1-8K，鉆孔直徑為Φ6.2，鉆深17，攻絲深12。
M8：選D=8，P=1.25，N=8（安裝后長(zhǎng)度L=12.15），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST8x1.25-8K，鉆孔直徑為Φ8.2，鉆深20，攻絲深14。
M10：選D=10，P=1.5，N=8（安裝后長(zhǎng)度L=14.52），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST10x1.5-8K，鉆孔直徑為Φ10.3，鉆深23，攻絲深16。
M12：選D=12，P=1.75，N=8（安裝后長(zhǎng)度L=16.57），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST12x1.75-8K，鉆孔直徑為Φ12.3，鉆深27，攻絲深18。
M16：選D=16，P=2，N=8（安裝后長(zhǎng)度L=19.14），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST16x2-8K，鉆孔直徑為Φ16.4，鉆深36，攻絲深26。
M20：選D=20，P=2.5，N=8（安裝后長(zhǎng)度L=23.75），對(duì)應(yīng)型號(hào)為ST20x2.5-8K，鉆孔直徑為Φ20.5，鉆深43，攻絲深31。

請(qǐng)注意：上述表格所提供的鋼絲螺套規(guī)格僅供參考。對(duì)于通孔而言，所選規(guī)格能確保螺釘旋入長(zhǎng)度為其直徑的1.5倍；而對(duì)于盲孔，由于螺釘無(wú)法完全旋入鋼絲螺套中，其旋入長(zhǎng)度通常在螺釘直徑的1至1.5倍范圍內(nèi)。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要合理規(guī)劃螺釘?shù)男腴L(zhǎng)度以確保其強(qiáng)度。此外，對(duì)于薄板類(lèi)零件，可以通過(guò)增加底端凸起的方式來(lái)提升板厚和螺釘旋入長(zhǎng)度進(jìn)而增強(qiáng)螺釘強(qiáng)度。具體的設(shè)計(jì)方案可參考圖2和圖3進(jìn)行操作。

接下來(lái)，我們繼續(xù)探討如何增強(qiáng)螺釘強(qiáng)度。對(duì)于薄板類(lèi)零件，一個(gè)有效的方法是增加底端凸起，這不僅可以提升板厚，還能增加螺釘?shù)男腴L(zhǎng)度，從而顯著增強(qiáng)螺釘?shù)膹?qiáng)度。具體的設(shè)計(jì)方案可以參考圖2和圖3來(lái)進(jìn)行操作。

若因板厚限制或無(wú)法打通孔，導(dǎo)致無(wú)法選用標(biāo)準(zhǔn)鋼絲螺套長(zhǎng)度，可向技術(shù)部門(mén)申請(qǐng)其他規(guī)格的鋼絲螺套。

需特別留意的是，在設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)設(shè)計(jì)師會(huì)選用比攻絲深度更長(zhǎng)的鋼絲螺套，造成其超出孔外，給安裝人員帶來(lái)諸多不便。此外，若鋼絲螺套過(guò)長(zhǎng)，操作人員可能會(huì)裁剪其一部分，而在裁剪處形成的尖角又會(huì)影響后續(xù)螺釘?shù)男搿Ｒ虼耍O(shè)計(jì)師在選用鋼絲螺套時(shí)，必須確保其安裝長(zhǎng)度小于孔的攻絲深度。

為便于工藝編排和機(jī)床加工，設(shè)計(jì)師在使用鋼絲螺套時(shí)，應(yīng)在圖紙上明確標(biāo)注鋼絲螺套孔的鉆孔深度、攻絲深度以及所選鋼絲螺套的型號(hào)。以下是鋼絲螺套孔在圖紙上的表示范例：

對(duì)于盲孔：

對(duì)于通孔，其鋼絲螺套的標(biāo)注方式與盲孔有所不同。

4. 鋼絲螺套使用時(shí)的關(guān)鍵考量：

鋼絲螺套在安裝過(guò)程中可能面臨旋入失敗的風(fēng)險(xiǎn)，這可能導(dǎo)致螺套報(bào)廢。因此，在設(shè)計(jì)階段，建議在設(shè)計(jì)所需數(shù)量基礎(chǔ)上增加10%至20%，以確保鋼絲螺套的充足供應(yīng)，滿(mǎn)足實(shí)際使用需求。

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