技術(shù)中心2024-12-23
螺紋是機(jī)械工程中常見的幾何特征之一, 應(yīng)用廣泛。螺紋的加工工藝較多, 如基于塑性變形的滾絲與搓絲, 基于切削加工的車削、銑削、攻螺紋與套螺紋、螺紋磨削、螺紋研磨等。
一、螺紋種類
按牙型可分為三角形、梯形、矩形、鋸齒形和圓弧螺紋；
按螺紋旋向可分為左旋和右旋；
按螺旋線條數(shù)可分為單線和多線；
按螺紋母體形狀分為圓柱和圓錐等。
按牙型可分為三角形、梯形、矩形、鋸齒形和圓弧螺紋；
按螺紋旋向可分為左旋和右旋；
按螺旋線條數(shù)可分為單線和多線；
按螺紋母體形狀分為圓柱和圓錐等。
二、螺紋的要素
螺紋包括五個要素：牙型、公稱直徑、線數(shù)、螺距（或?qū)С蹋⑿颉?br/>
1. 牙型
在通過螺紋軸線的剖面區(qū)域上，螺紋的輪廓形狀稱為牙型。有三角形、梯形、鋸齒形、圓弧和矩形等牙型。
螺紋的牙型比較：
螺紋包括五個要素：牙型、公稱直徑、線數(shù)、螺距（或?qū)С蹋⑿颉?br/>
1. 牙型
在通過螺紋軸線的剖面區(qū)域上，螺紋的輪廓形狀稱為牙型。有三角形、梯形、鋸齒形、圓弧和矩形等牙型。
螺紋的牙型比較：
2. 直徑
螺紋有大徑（d、D）、中徑（d2、D2）、小徑（d1、D1），在表示螺紋時采用的是公稱直徑，公稱直徑是代表螺紋尺寸的直徑。
普通螺紋的公稱直徑就是大徑。
螺紋有大徑（d、D）、中徑（d2、D2）、小徑（d1、D1），在表示螺紋時采用的是公稱直徑，公稱直徑是代表螺紋尺寸的直徑。
普通螺紋的公稱直徑就是大徑。
外螺紋（左） 內(nèi)螺紋（右）
3. 線數(shù)
沿一條螺旋線形成的螺紋稱為單線螺紋，沿軸向等距分布的兩條或兩條以上的螺旋線形成的螺紋稱為多線螺紋。
沿一條螺旋線形成的螺紋稱為單線螺紋，沿軸向等距分布的兩條或兩條以上的螺旋線形成的螺紋稱為多線螺紋。
單線螺紋（左） 雙線螺紋（右）
4. 螺距和導(dǎo)程
螺距（p）是相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。
導(dǎo)程（ph）是同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。
單線螺紋時，導(dǎo)程=螺距；多線螺紋時，導(dǎo)程=螺距×線數(shù)。
螺距（p）是相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。
導(dǎo)程（ph）是同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。
單線螺紋時，導(dǎo)程=螺距；多線螺紋時，導(dǎo)程=螺距×線數(shù)。
5. 旋向
順時針旋轉(zhuǎn)時旋入的螺紋稱為右旋螺紋；
逆時針旋轉(zhuǎn)時旋入的螺紋稱為左旋螺紋。
順時針旋轉(zhuǎn)時旋入的螺紋稱為右旋螺紋；
逆時針旋轉(zhuǎn)時旋入的螺紋稱為左旋螺紋。
三、螺紋加工
用螺紋加工工具加工各種內(nèi)、外螺紋的方法。
用螺紋加工工具加工各種內(nèi)、外螺紋的方法。
一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺紋的方法，主要有車削、銑削、攻絲套絲磨削、研磨和旋風(fēng)切削等。車削、銑削和磨削螺紋時，工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，機(jī)床的傳動鏈保證車刀、銑刀或砂輪沿工件軸向準(zhǔn)確而均勻地移動一個導(dǎo)程。在攻絲或套絲時,刀具(絲錐或板牙）與工件作相對旋轉(zhuǎn)運動，并由先形成的螺紋溝槽引導(dǎo)著刀具（或工件）作軸向移動。
２螺紋車削
在車床上車削螺紋可采用成形車刀或螺紋梳刀（見螺紋加工工具）。用成形車刀車削螺紋，由于刀具結(jié)構(gòu)簡單，是單件和小批生產(chǎn)螺紋工件的常用方法；用螺紋梳刀車削螺紋，生產(chǎn)效率高，但刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只適于中、大批量生產(chǎn)中車削細(xì)牙的短螺紋工件。普通車床車削梯形螺紋的螺距精度一般只能達(dá)到8～9級（JB2886-81，下同）;在專門化的螺紋車床上加工螺紋，生產(chǎn)率或精度可顯著提高。
３螺紋銑削
３螺紋銑削
在螺紋銑床上用盤形銑刀或梳形銑刀進(jìn)行銑削。盤形銑刀主要用于銑削絲桿、蝸桿等工件上的梯形外螺紋。梳形銑刀用于銑削內(nèi)、外普通螺紋和錐螺紋，由于是用多刃銑刀銑削、其工作部分的長度又大于被加工螺紋的長度，故工件只需要旋轉(zhuǎn)1.25～1.5轉(zhuǎn)就可加工完成,生產(chǎn)率很高。螺紋銑削的螺距精度一般能達(dá) 8～9級，表面粗糙度為R5～0.63微米。這種方法適用于成批生產(chǎn)一般精度的螺紋工件或磨削前的粗加工。
４螺紋磨削
４螺紋磨削
主要用于在螺紋磨床上加工淬硬工件的精密螺紋，按砂輪截面形狀不同分單線砂輪和多線砂輪磨削兩種。單線砂輪磨削能達(dá)到的螺距精度為5～6級，表面粗糙度為R1.25～0.08微米，砂輪修整較方便。這種方法適于磨削精密絲杠、螺紋量規(guī)、蝸桿、小批量的螺紋工件和鏟磨精密滾刀。多線砂輪磨削又分縱磨法和切入磨法兩種?？v磨法的砂輪寬度小于被磨螺紋長度，砂輪縱向移動一次或數(shù)次行程即可把螺紋磨到最后尺寸。切入磨法的砂輪寬度大于被磨螺紋長度，砂輪徑向切入工件表面，工件約轉(zhuǎn)1.25轉(zhuǎn)就可磨好，生產(chǎn)率較高，但精度稍低，砂輪修整比較復(fù)雜。切入磨法適于鏟磨批量較大的絲錐和磨削某些緊固用的螺紋。
５螺紋研磨
用鑄鐵等較軟材料制成螺母型或螺桿型的螺紋研具，對工件上已加工的螺紋存在螺距誤差的部位進(jìn)行正反向旋轉(zhuǎn)研磨，以提高螺距精度。淬硬的內(nèi)螺紋通常也用研磨的方法消除變形，提高精度。
６攻絲和套絲
５螺紋研磨
用鑄鐵等較軟材料制成螺母型或螺桿型的螺紋研具，對工件上已加工的螺紋存在螺距誤差的部位進(jìn)行正反向旋轉(zhuǎn)研磨，以提高螺距精度。淬硬的內(nèi)螺紋通常也用研磨的方法消除變形，提高精度。
６攻絲和套絲
套絲是用板牙在棒料（或管料）工件上切出外螺紋。攻絲或套絲的加工精度取決于絲錐或板牙的精度。加工內(nèi)、外螺紋的方法雖然很多，但小直徑的內(nèi)螺紋只能依靠絲錐加工。攻絲和套絲可用手工操作，也可用車床、鉆床、攻絲機(jī)和套絲機(jī)。
７螺紋滾壓
用成形滾壓模具使工件產(chǎn)生塑性變形以獲得螺紋的加工方法螺紋滾壓一般在滾絲機(jī)搓絲機(jī)或在附裝自動開合螺紋滾壓頭的自動車床上進(jìn)行，適用于大批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)緊固件和其他螺紋聯(lián)接件的外螺紋。滾壓螺紋的外徑一般不超過 25毫米，長度不大于100毫米，螺紋精度可達(dá)2級(GB197-63)，所用坯件的直徑大致與被加工螺紋的中徑相等。滾壓一般不能加工內(nèi)螺紋，但對材質(zhì)較軟的工件可用無槽擠壓絲錐冷擠內(nèi)螺紋（最大直徑可達(dá)30毫米左右），工作原理與攻絲類似。冷擠內(nèi)螺紋時所需扭距約比攻絲大1倍,加工精度和表面質(zhì)量比攻絲略高。
螺紋滾壓的優(yōu)點是：①表面粗糙度小于車削、銑削和磨削；②滾壓后的螺紋表面因冷作硬化而能提高強(qiáng)度和硬度；③材料利用率高；④生產(chǎn)率比切削加工成倍增長，且易于實現(xiàn)自動化；⑤滾壓模具壽命很長。但滾壓螺紋要求工件材料的硬度不超過HRC40;對毛坯尺寸精度要求較高；對滾壓模具的精度和硬度要求也高，制造模具比較困難；不適于滾壓牙形不對稱的螺紋。
按滾壓模具的不同，螺紋滾壓可分搓絲和滾絲兩類。
搓絲 兩塊帶螺紋牙形的搓絲板錯開 1/2螺距相對布置，靜板固定不動，動板作平行于靜板的往復(fù)直線運動。當(dāng)工件送入兩板之間時，動板前進(jìn)搓壓工件，使其表面塑性變形而成螺紋。
滾絲有徑向滾絲、切向滾絲和滾壓頭滾絲 3種。
①徑向滾絲：2個（或3個）帶螺紋牙形的滾絲輪安裝在互相平行的軸上,工件放在兩輪之間的支承上,兩輪同向等速旋轉(zhuǎn)，其中一輪還作徑向進(jìn)給運動。工件在滾絲輪帶動下旋轉(zhuǎn)，表面受徑向擠壓形成螺紋。對某些精度要求不高的絲杠，也可采用類似的方法滾壓成形。
②切向滾絲：又稱行星式滾絲，滾壓工具由1個旋轉(zhuǎn)的中央滾絲輪和3塊固定的弧形絲板組成。滾絲時，工件可以連續(xù)送進(jìn)，故生產(chǎn)率比搓絲和徑向滾絲高。
③滾絲頭滾絲：在自動車床上進(jìn)行，一般用于加工工件上的短螺紋。滾壓頭中有3～4個均布于工件外周的滾絲輪。滾絲時,工件旋轉(zhuǎn)，滾壓頭軸向進(jìn)給，將工件滾壓出螺紋。
螺紋加工常見問題及解決方法
７螺紋滾壓
用成形滾壓模具使工件產(chǎn)生塑性變形以獲得螺紋的加工方法螺紋滾壓一般在滾絲機(jī)搓絲機(jī)或在附裝自動開合螺紋滾壓頭的自動車床上進(jìn)行，適用于大批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)緊固件和其他螺紋聯(lián)接件的外螺紋。滾壓螺紋的外徑一般不超過 25毫米，長度不大于100毫米，螺紋精度可達(dá)2級(GB197-63)，所用坯件的直徑大致與被加工螺紋的中徑相等。滾壓一般不能加工內(nèi)螺紋，但對材質(zhì)較軟的工件可用無槽擠壓絲錐冷擠內(nèi)螺紋（最大直徑可達(dá)30毫米左右），工作原理與攻絲類似。冷擠內(nèi)螺紋時所需扭距約比攻絲大1倍,加工精度和表面質(zhì)量比攻絲略高。
螺紋滾壓的優(yōu)點是：①表面粗糙度小于車削、銑削和磨削；②滾壓后的螺紋表面因冷作硬化而能提高強(qiáng)度和硬度；③材料利用率高；④生產(chǎn)率比切削加工成倍增長，且易于實現(xiàn)自動化；⑤滾壓模具壽命很長。但滾壓螺紋要求工件材料的硬度不超過HRC40;對毛坯尺寸精度要求較高；對滾壓模具的精度和硬度要求也高，制造模具比較困難；不適于滾壓牙形不對稱的螺紋。
按滾壓模具的不同，螺紋滾壓可分搓絲和滾絲兩類。
搓絲 兩塊帶螺紋牙形的搓絲板錯開 1/2螺距相對布置，靜板固定不動，動板作平行于靜板的往復(fù)直線運動。當(dāng)工件送入兩板之間時，動板前進(jìn)搓壓工件，使其表面塑性變形而成螺紋。
滾絲有徑向滾絲、切向滾絲和滾壓頭滾絲 3種。
①徑向滾絲：2個（或3個）帶螺紋牙形的滾絲輪安裝在互相平行的軸上,工件放在兩輪之間的支承上,兩輪同向等速旋轉(zhuǎn)，其中一輪還作徑向進(jìn)給運動。工件在滾絲輪帶動下旋轉(zhuǎn)，表面受徑向擠壓形成螺紋。對某些精度要求不高的絲杠，也可采用類似的方法滾壓成形。
②切向滾絲：又稱行星式滾絲，滾壓工具由1個旋轉(zhuǎn)的中央滾絲輪和3塊固定的弧形絲板組成。滾絲時，工件可以連續(xù)送進(jìn)，故生產(chǎn)率比搓絲和徑向滾絲高。
③滾絲頭滾絲：在自動車床上進(jìn)行，一般用于加工工件上的短螺紋。滾壓頭中有3～4個均布于工件外周的滾絲輪。滾絲時,工件旋轉(zhuǎn)，滾壓頭軸向進(jìn)給，將工件滾壓出螺紋。
螺紋加工常見問題及解決方法
