1. 钢丝螺套的概述

钢丝螺套，一种由高强度、高精度且具有菱形截面的不锈钢丝精密缠绕而成的螺纹连接件，其形状类似密圈弹簧。这种连接件常被用于增强铝或其他低强度材料的机体螺孔的坚固度，或者修复因加工不当或使用过程中受损的螺纹孔。通过将钢丝螺套旋入特定尺寸的螺孔内，其菱形截面的外角与机体螺孔紧密贴合，同时，菱形截面的内角会形成一个全新的标准内螺纹。之后，只需将一个标准螺钉拧入这一内螺纹中，即可完成一个带有钢丝螺套的螺纹连接。

钢丝螺套有多种类型，包括普通型钢丝螺套（有或无折断槽）、普通型盲孔用钢丝螺套、锁紧型钢丝螺套（有或无折断槽）以及锁紧盲孔型钢丝螺套。此外，钢丝螺套还涉及到国家标准、军用标准和航空标准等多个方面。在公司的实际选用中，通常倾向于采用普通型有折断槽类的钢丝螺套，并执行军用标准《普通型有折断槽钢丝螺套》（GJB119.1A-2001）。

2. 钢丝螺套的选用及孔加工

在选用钢丝螺套时，需要考虑其尺寸，这包括螺纹直径（D）、螺距（P）和自由状态圈数（N）。这些尺寸参数与选定的螺钉规格密切相关。特别是自由状态圈数，它需要根据机体螺纹深度来选择。通常，公司的螺纹深度设定为螺纹直径的2倍。例如，对于M6的螺纹，我们通常会选用安装后长度L约为12的钢丝螺套。当N=10K时，L约为11.9，因此我们可以选择N=10K的钢丝螺套。具体的选用参数可以参考附录中的“钢丝螺套长度选用参数表”。
在安装钢丝螺套之前，首要步骤是选定合适的钻孔直径。这一选择应遵循的原则是，确保攻丝后的螺孔螺纹内径满足相应的标准规定。通常，我们推荐使用以下公式来确定钻头直径：D钻头 = d + (0.2-0.3)p，其中d代表标准外螺纹的螺纹外径，p为螺距。对于盲孔情况，孔深的选择则需考虑钢丝螺套的旋入螺钉长度L0以及螺距P，即孔深 = L0 + 6P。其中，L0可参考附录中的“钢丝螺套长度选用参数表”来选取。

由于钢丝螺套的内螺纹规格是专用的，因此必须使用专为这一目的设计的丝锥。这些丝锥通常由钢丝螺套的生产厂家配套提供。
在将钢丝螺套旋入螺孔之前，为了确保其形成的螺纹精度满足要求，特别是在生产关键产品时，我们必须对螺孔的尺寸精度进行严格检查。这一步骤需要借助专为钢丝螺套内螺纹设计的螺纹塞规来进行，以确保螺孔的合格性。
通常，为了便于螺钉的拧入，螺孔的端头会进行倒角处理，以去除螺纹半扣。然而，对于安装钢丝螺套的螺孔，通常无需额外倒角，只需去除扣头毛刺即可。若确实需要倒角，建议制成120°倒角至螺纹外径，避免制作90°锥形孔或过大倒角，以确保钢丝螺套能够顺畅旋入。

3.2. 常用规格

在设计和制造过程中，我们总结了一些常用的钢丝螺套规格。特别是对于粗牙螺钉，我们推荐选用的钢丝螺套安装长度为其对应螺钉直径的2倍，这样能确保螺钉的旋入深度控制在1.5至2倍螺钉直径的范围内。同时，关于钻孔的规格，我们也提供了相应的参考。

即：
M3：选D=3，P=0.5，N=10（安装后长度L=6.08），对应型号为ST3x0.5-10K，钻孔直径Φ3.0，钻深12，攻丝深8
M4：选D=4，P=0.7，N=10（安装后长度L=8.38），对应型号为ST4x0.7-10K，钻孔直径Φ4.1，钻深14，攻丝深10
M5：选D=5，P=0.8，N=10（安装后长度L=9.60），对应型号为ST5x0.8-10K，钻孔直径Φ5.1，钻深16，攻丝深12
M6：选D=6，P=1，N=10（安装后长度L=11.9），对应型号为ST6x1-10K，钻孔直径Φ6.2，钻深19，攻丝深14
M8：选D=8，P=1.25，N=12（安装后长度L=17.59），对应型号为ST8x1.25-12K，钻孔直径Φ8.2，钻深26，攻丝深20
M10：选D=10，P=1.5，N=12（安装后长度L=21.03），对应型号为ST10x1.5-12K，钻孔直径Φ10.3，钻深30，攻丝深23
M12：选D=12，P=1.75，N=12（安装后长度L=23.99），对应型号为ST12x1.75-12K，钻孔直径Φ12.3，钻深35，攻丝深26
M16：选D=16，P=2，N=14（安装后长度L=32.00），对应型号为ST16x2-14K，钻孔直径Φ16.4，钻深44，攻丝深34
M20：选D=20，P=2.5，N=14（安装后长度L=39.69），对应型号为ST20x2.5-14K，钻孔直径Φ20.5，钻深54，攻丝深42

此外，对于需要打盲孔的板来说，板的厚度（L）必须大于钻孔深度（A）加上钻头端部的长度（B），以确保钢丝螺套能够正确安装并发挥其功能。这一要求在设计和制造过程中必须予以充分考虑。

具体计算公式为：
L≥A+B+(34);
其中B=D（钻头直径）/2
加上34mm是由于钻床加工深度时常会有一定的误差，再加上需下钢丝螺套的板强度较低，为了保证盲孔能够不透，故加上此余量。
例如：若板上需下M6的钢丝螺套，其钻孔深度A可由上表查出为19，而D（钻头直径）即为钻孔直径。通过计算，我们得出L≥19+6.2/2+(34)=23.824.8，这意味着板厚必须至少为24mm才能确保不透孔。
对于打通孔的板，由于钢丝螺套专用工具的设计，使得无需专用工具即可轻松旋出，从而消除了脱落的风险。因此，板的厚度仅需稍大于钢丝螺套的安装长度2~3mm即可。
当板的厚度无法满足上述要求时，可以参考以下表格中的规格进行选择。该表格中的钢丝螺套安装长度为对应螺钉直径的1.5倍，可供您在实际操作中参考：

即：
M3：选D=3，P=0.5，N=8（安装后长度L=4.97），对应型号为ST3x0.5-8K，钻孔直径为Φ3.0，钻深11，攻丝深7。
M4：选D=4，P=0.7，N=8（安装后长度L=6.85），对应型号为ST4x0.7-8K，钻孔直径为Φ4.1，钻深13，攻丝深9。
M5：选D=5，P=0.8，N=8（安装后长度L=7.84），对应型号为ST5x0.8-8K，钻孔直径为Φ5.1，钻深14，攻丝深10。
M6：选D=6，P=1，N=8（安装后长度L=9.72），对应型号为ST6x1-8K，钻孔直径为Φ6.2，钻深17，攻丝深12。
M8：选D=8，P=1.25，N=8（安装后长度L=12.15），对应型号为ST8x1.25-8K，钻孔直径为Φ8.2，钻深20，攻丝深14。
M10：选D=10，P=1.5，N=8（安装后长度L=14.52），对应型号为ST10x1.5-8K，钻孔直径为Φ10.3，钻深23，攻丝深16。
M12：选D=12，P=1.75，N=8（安装后长度L=16.57），对应型号为ST12x1.75-8K，钻孔直径为Φ12.3，钻深27，攻丝深18。
M16：选D=16，P=2，N=8（安装后长度L=19.14），对应型号为ST16x2-8K，钻孔直径为Φ16.4，钻深36，攻丝深26。
M20：选D=20，P=2.5，N=8（安装后长度L=23.75），对应型号为ST20x2.5-8K，钻孔直径为Φ20.5，钻深43，攻丝深31。

请注意：上述表格所提供的钢丝螺套规格仅供参考。对于通孔而言，所选规格能确保螺钉旋入长度为其直径的1.5倍；而对于盲孔，由于螺钉无法完全旋入钢丝螺套中，其旋入长度通常在螺钉直径的1至1.5倍范围内。因此，在设计过程中需要合理规划螺钉的旋入长度以确保其强度。此外，对于薄板类零件，可以通过增加底端凸起的方式来提升板厚和螺钉旋入长度进而增强螺钉强度。具体的设计方案可参考图2和图3进行操作。

接下来，我们继续探讨如何增强螺钉强度。对于薄板类零件，一个有效的方法是增加底端凸起，这不仅可以提升板厚，还能增加螺钉的旋入长度，从而显著增强螺钉的强度。具体的设计方案可以参考图2和图3来进行操作。

若因板厚限制或无法打通孔，导致无法选用标准钢丝螺套长度，可向技术部门申请其他规格的钢丝螺套。

需特别留意的是，在设计时，有时设计师会选用比攻丝深度更长的钢丝螺套，造成其超出孔外，给安装人员带来诸多不便。此外，若钢丝螺套过长，操作人员可能会裁剪其一部分，而在裁剪处形成的尖角又会影响后续螺钉的旋入。因此，设计师在选用钢丝螺套时，必须确保其安装长度小于孔的攻丝深度。

为便于工艺编排和机床加工，设计师在使用钢丝螺套时，应在图纸上明确标注钢丝螺套孔的钻孔深度、攻丝深度以及所选钢丝螺套的型号。以下是钢丝螺套孔在图纸上的表示范例：

对于盲孔：

对于通孔，其钢丝螺套的标注方式与盲孔有所不同。

4. 钢丝螺套使用时的关键考量：

钢丝螺套在安装过程中可能面临旋入失败的风险，这可能导致螺套报废。因此，在设计阶段，建议在设计所需数量基础上增加10%至20%，以确保钢丝螺套的充足供应，满足实际使用需求。