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螺纹的八种加工方式汇总

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螺丝钉对应的英文单词是Screw. 这个单词在近几百年词义发生了比较大的变化,至少在1725年,它是“交配”的意思。

螺纹原理的应用可追溯到公元前 220年希腊学者阿基米德创造的螺旋提水工具。

公元4世纪,地中海沿岸国家在酿酒用的压力机上开始应用螺栓和螺母的原理。当时的外螺纹都是用一条绳子缠绕到一根圆柱形棒料上,然后按此标记刻制而成的,而内螺纹则往往是用较软材料围裹在外螺纹上经锤打成形的。

1500年左右,意大利人列奥纳多·达芬奇绘制的螺纹加工装置草图中,已有应用母丝杠和交换齿轮加工不同螺距螺纹的设想。此后,机械切削螺纹的方法在欧洲钟表制造业中有所发展。

1760年,英国人J.怀亚特和W.怀亚特兄弟获得了用专门装置切制木螺钉的专利。1778年,英国人J.拉姆斯登曾制造一台用蜗轮副传动的螺纹切削装置,能加工出精度很高的长螺纹。1797年,英国人H.莫兹利在由他改进的车床上,利用母丝杠和交换齿轮车削出不同螺距的金属螺纹,奠定了车削螺纹的基本方法。

19世纪20年代,莫兹利制造出第一批加工螺纹用的丝锥和板牙。

20世纪初,汽车工业的发展进一步促进了螺纹的标准化和各种精密、高效螺纹加工方法的发展,各种自动张开板牙头和自动收缩丝锥相继发明,螺纹铣削开始应用。

30年代初,出现了螺纹磨削。

螺纹滚压技术虽在19世纪初期就有专利,但因模具制造困难,发展很慢,直到第二次世界大战时期(1942~1945),由于军火生产的需要和螺纹磨削技术的发展解决了模具制造的精度问题,才获得迅速发展。

螺纹主要分连接螺纹和传动螺纹

对连接螺纹,其加工方法主要为:攻丝,套丝,车丝,滚丝,搓丝等。

对传动螺纹,其加工方法主要为:粗精车—磨,旋风铣—粗精车等。

第一大类:螺纹切削

一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺纹的方法,主要有车削、铣削、攻丝套丝磨削、研磨和旋风切削等。车削、铣削和磨削螺纹时,工件每转一转,机床的传动链保证车刀、铣刀或砂轮沿工件轴向准确而均匀地移动一个导程。在攻丝或套丝时,刀具(丝锥或板牙)与工件作相对旋转运动,并由先形成的螺纹沟槽引导着刀具(或工件)作轴向移动。

 

01
螺纹车削

在车床上车削螺纹可采用成形车刀或螺纹梳刀。用成形车刀车削螺纹,由于刀具结构简单,是单件和小批生产螺纹工件的常用方法;用螺纹梳刀车削螺纹,生产效率高,但刀具结构复杂,只适于中、大批量生产中车削细牙的短螺纹工件。普通车床车削梯形螺纹的螺距精度一般只能达到8~9级(JB2886-81,下同);在专门化的螺纹车床上加工螺纹,生产率或精度可显著提高。

 

02
螺纹铣削

在螺纹铣床上用盘形铣刀或梳形铣刀进行铣削。

盘形铣刀主要用于铣削丝杆、蜗杆等工件上的梯形外螺纹。梳形铣刀用于铣削内、外普通螺纹和锥螺纹,由于是用多刃铣刀铣削、其工作部分的长度又大于被加工螺纹的长度,故工件只需要旋转1.25~1.5转就可加工完成,生产率很高。螺纹铣削的螺距精度一般能达 8~9级,表面粗糙度为R5~0.63微米。这种方法适用于成批生产一般精度的螺纹工件或磨削前的粗加工。

螺纹铣刀加工内螺纹

03
螺纹磨削

主要用于在螺纹磨床上加工淬硬工件的精密螺纹,按砂轮截面形状不同分单线砂轮和多线砂轮磨削两种。单线砂轮磨削能达到的螺距精度为5~6级,表面粗糙度为R1.25~0.08微米,砂轮修整较方便。这种方法适于磨削精密丝杠、螺纹量规、蜗杆、小批量的螺纹工件和铲磨精密滚刀。多线砂轮磨削又分纵磨法和切入磨法两种。纵磨法的砂轮宽度小于被磨螺纹长度,砂轮纵向移动一次或数次行程即可把螺纹磨到最后尺寸。切入磨法的砂轮宽度大于被磨螺纹长度,砂轮径向切入工件表面,工件约转1.25转就可磨好,生产率较高,但精度稍低,砂轮修整比较复杂。切入磨法适于铲磨批量较大的丝锥和磨削某些紧固用的螺纹。

04
螺纹研磨

用铸铁等较软材料制成螺母型或螺杆型的螺纹研具,对工件上已加工的螺纹存在螺距误差的部位进行正反向旋转研磨,以提高螺距精度。淬硬的内螺纹通常也用研磨的方法消除变形,提高精度。

05
攻丝和套丝

攻丝

是用一定的扭距将丝锥旋入工件上预钻的底孔中加工出内螺纹。

套丝

是用板牙在棒料(或管料)工件上切出外螺纹。攻丝或套丝的加工精度取决于丝锥或板牙的精度。

加工内、外螺纹的方法虽然很多,但小直径的内螺纹只能依靠丝锥加工。攻丝和套丝可用手工操作,也可用车床、钻床、攻丝机和套丝机。

 

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