螺紋的八種加工方式匯總.docx

1、螺紋的八種加工方式匯總目錄目錄1序言11. 第一大類(lèi)：螺紋切削22. 1.螺紋車(chē)削22. 2.螺紋供削32. 3.螺紋磨削52.4.螺紋研磨52. 5.攻絲和套絲6第二大類(lèi)：螺紋滾壓73. 1.搓絲83. 2.滾絲83. 3.電火花螺紋加工91.序言螺紋主要分連接螺紋和傳動(dòng)螺紋。對(duì)于連接螺紋，其加工方法主要為：攻絲、套絲、車(chē)絲、滾絲和搓絲等；對(duì)于傳動(dòng)螺紋，其加工方法主要為：粗精車(chē)-磨、旋風(fēng)銖-粗精車(chē)等。螺紋原理的應(yīng)用可追溯到公元前220年，希臘學(xué)者阿基米德創(chuàng)造的螺旋提水工具。公元4世紀(jì)，地中海沿岸國(guó)家在釀酒用的壓力機(jī)上開(kāi)始應(yīng)用螺栓和螺母的原理。當(dāng)時(shí)的外螺紋都是用一條繩子纏繞到一根圓柱形棒料上，

2、然后按此標(biāo)記刻制而成的，而內(nèi)螺紋則往往是用較軟材料圍裹在外螺紋上經(jīng)錘打成形的。1500年左右，意大利人列奧納多達(dá)芬奇繪制的螺紋加工裝置草圖中，己有應(yīng)用母絲杠和交換齒輪加工不同螺距螺紋的設(shè)想。此后，機(jī)械切削螺紋的方法在歐洲鐘表制造業(yè)中有所發(fā)展。1760年，英國(guó)人J懷亞特和W懷亞特兄弟獲得了用專(zhuān)門(mén)裝置切制木螺釘?shù)膶?zhuān)利。1778年，英國(guó)人J拉姆斯登曾制造一臺(tái)用蝸輪副傳動(dòng)的螺紋切削裝置，能加工出精度很高的長(zhǎng)螺紋。1797年，英國(guó)人H莫茲利在由他改進(jìn)的車(chē)床上，利用母絲杠和交換齒輪車(chē)削出不同螺距的金屬螺紋，奠定了車(chē)削螺紋的基本方法。19世紀(jì)20年代，莫茲利制造出第一批加工螺紋用的絲錐和板牙。20世紀(jì)初，汽

3、車(chē)工業(yè)的發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了螺紋的標(biāo)準(zhǔn)化和各種精密、高效螺紋加工方法的發(fā)展，各種自動(dòng)張開(kāi)板牙頭和自動(dòng)收縮絲錐相繼發(fā)明，螺紋銃削開(kāi)始應(yīng)用。30年代初，出現(xiàn)了螺紋磨削。螺紋滾壓技術(shù)雖在19世紀(jì)初期就有專(zhuān)利，但因模具制造困難，發(fā)展很慢，直到第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期（1942年1945年）,由于軍火生產(chǎn)的需要和螺紋磨削技術(shù)的發(fā)展解決了模具制造的精度問(wèn)題，才獲得迅速發(fā)展。2.第一大類(lèi)：螺紋切削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(chē)削、銃削、攻絲、套絲磨削、研磨和旋風(fēng)切削等。車(chē)削、銖削和磨削螺紋時(shí)，工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，機(jī)床的傳動(dòng)鏈保證車(chē)刀、銃刀或砂輪沿工件軸向準(zhǔn)確而均勻地移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程。在攻絲或套絲時(shí)，刀具

4、（絲錐或板牙）與工件作相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并由先形成的螺紋溝槽引導(dǎo)著刀具（或工件）作軸向移動(dòng)。2.1.螺紋車(chē)削鋼通常是指使用成形工具或研磨工具在工件上加工螺紋鋼筋的方法，主要包括車(chē)削，銖削，攻絲，螺紋加工，磨削，磨削和旋風(fēng)切割。在車(chē)削，銖削和磨削螺紋時(shí)，機(jī)床的傳動(dòng)鏈確保了每次旋轉(zhuǎn)工件時(shí)，車(chē)削刀具，銃刀或砂輪沿著工件軸線(xiàn)精確，均勻地移動(dòng)。攻絲或攻絲時(shí)，刀具（錐度或模具）與工件進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且預(yù)先形成的螺紋槽引導(dǎo)刀具（或工件）軸向運(yùn)動(dòng)。螺紋切削在車(chē)床上車(chē)削螺紋可采用成形車(chē)刀或螺紋梳刀（見(jiàn)螺紋加工工具）。用成形車(chē)刀車(chē)削螺紋，由于刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是單件和小批生產(chǎn)螺紋工件的常用方法；用螺紋刀車(chē)削螺紋，生產(chǎn)

5、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(chē)削細(xì)牙的短螺紋工件。普通車(chē)床車(chē)削梯形螺紋的螺距精度一般只能達(dá)到89級(jí)（JB2886-81,下同）；在專(zhuān)門(mén)化的螺紋車(chē)床上加工螺紋，生產(chǎn)率或精度可顯著提高。在車(chē)床上車(chē)削螺紋可采用成形車(chē)刀或螺紋梳刀。用成形車(chē)刀車(chē)削螺紋，由于刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chē)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(chē)削細(xì)牙的短螺紋工件。普通車(chē)床車(chē)削梯形螺紋的螺距精度一般只能達(dá)到89級(jí)（JB2886-81,下同）；在專(zhuān)門(mén)化的螺紋車(chē)床上加工螺紋，生產(chǎn)率或精度可顯著提高。2.2.螺紋銖削在螺紋鐵床上用盤(pán)形銃刀或梳形銖刀進(jìn)行銖削。螺

6、紋立銖刀一般是先下降到螺紋孔底部，采用螺旋插補(bǔ)的方法靠近工件，沿螺紋孔旋轉(zhuǎn)360度后在Z軸方向上上升一個(gè)螺距，然后離開(kāi)工件。螺紋銖刀加工時(shí)扭矩較小，增加了工藝過(guò)程的安全性。它還具有廣泛的適用性，可以加工各種不同的材料，而且在螺距相同的情況下，使用一把刀具可以加工出各種螺紋直徑或者公差范圍的螺紋。缺點(diǎn)是：要求機(jī)床是三座標(biāo)的數(shù)控機(jī)床，另外相對(duì)于絲錐而言，其加工效率是比較低的，刀具成本也比較高，所以適用于小批量生產(chǎn)中大直徑螺紋孔的加工。在螺紋銖床上用盤(pán)形銖刀或梳形銖刀進(jìn)行銖削。盤(pán)形銃刀主要用于銖削絲桿、蝸桿等工件上的梯形外螺紋。梳形銖刀用于銃削內(nèi)、外普通螺紋和錐螺紋，由于是用多刃銃刀銃削、其工作部分

7、的長(zhǎng)度又大于被加工螺紋的長(zhǎng)度，故工件只需要旋轉(zhuǎn)1.251.5轉(zhuǎn)就可加工完成，生產(chǎn)率很高。螺紋銖削的螺距精度一般能達(dá)89級(jí)，表面粗糙度為R5。.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。盤(pán)形銖刀主要用于銖削絲桿、蝸桿等工件上的梯形外螺紋。梳形銖刀用于銃削內(nèi)、外普通螺紋和錐螺紋，由于是用多刃銖刀銖削、其工作部分的長(zhǎng)度又大于被加工螺紋的長(zhǎng)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。螺紋銖削的螺距精度一般能達(dá)89級(jí)，表面粗糙度為R50.63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。圖1螺紋銖刀加工內(nèi)螺紋2.3.螺紋磨削主要用于在螺紋磨

8、床上加工硬化工件的精密螺紋。根據(jù)砂輪的形狀，可以分為單線(xiàn)砂輪和多線(xiàn)砂輪兩種。單線(xiàn)砂輪的節(jié)距精度為5至6,表面粗糙度為1.25至0.08微米，這使砂輪的修整更加容易。該方法適用于磨削精密螺釘，螺紋規(guī)，蝸桿，小批量螺紋工件和鏟磨精密滾刀。多線(xiàn)砂輪分為縱向磨削法和切入磨削法兩種。在縱向磨削方法中，砂輪的寬度小于要磨削的螺紋的長(zhǎng)度，并且可以通過(guò)砂輪在縱向上的一個(gè)或多個(gè)行程將螺紋磨削至最終尺寸。切入磨削方法中的砂輪寬度大于要磨削的螺紋的長(zhǎng)度。砂輪沿徑向切入工件表面。約1.25圈后可以研磨工件。生產(chǎn)率較高，但精度略低。直插式磨削方法適用于磨削大容量絲錐和磨削某些緊固螺紋。主要用于在螺紋磨床上加工淬硬工件的

9、精密螺紋，按砂輪截面形狀不同分單線(xiàn)砂輪和多線(xiàn)砂輪磨削兩種。單線(xiàn)砂輪磨削能達(dá)到的螺距精度為56級(jí)，表面粗糙度為R1.250.08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(xiàn)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(zhǎng)度，砂輪縱向移動(dòng)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(zhǎng)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。2.4.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(duì)工件上已加

10、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。用鑄鐵等較軟材料制成螺母型或螺桿型的螺紋研具，對(duì)工件上己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。2.5.攻絲和套絲攻絲也叫攻牙，是螺紋孔加工中應(yīng)用很廣泛的一種方法。它可以借助數(shù)控刀具的幾何形狀確定螺紋的成型，所以加工時(shí)無(wú)需專(zhuān)用機(jī)床，在普通機(jī)床，生產(chǎn)線(xiàn)專(zhuān)機(jī)以及加工中心上都可以使用。攻牙過(guò)程是絲錐先正轉(zhuǎn)進(jìn)行切削，到螺紋底部時(shí)反轉(zhuǎn)，離開(kāi)工件，在非常狹窄的空間進(jìn)行切削并將切屑排出。對(duì)于不同的加工條件，不同的加工材質(zhì)，所

11、選擇的絲錐種類(lèi)也不同。在小直徑及大批量生產(chǎn)中多采用絲錐攻絲。攻絲是使用一定的扭矩將絲錐擰入工件上預(yù)先鉆好的底孔中以加工內(nèi)螺紋。螺紋鋼筋加工是使用模具切割鋼筋（或管道）工件上的外螺紋。攻絲或攻絲的精度取決于絲攻或模具的精度。盡管處理內(nèi)螺紋和外螺紋的方法很多，但是小直徑的內(nèi)螺紋只能用絲錐加工。攻絲和攻絲可以手動(dòng)進(jìn)行，但也可以車(chē)床，鉆床，攻絲機(jī)和攻絲機(jī)進(jìn)行。攻絲：是用一定的扭距將絲錐旋入工件上預(yù)鉆的底孔中加工出內(nèi)螺紋。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

12、用車(chē)床、鉆床、攻絲機(jī)和套絲機(jī)。3.第二大類(lèi)：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(dòng)開(kāi)合螺紋滾壓頭的自動(dòng)車(chē)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(guò)25毫米，長(zhǎng)度不大于100毫米，螺紋精度可達(dá)2級(jí)(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(duì)材質(zhì)較軟的工件可用無(wú)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(lèi)似。冷擠內(nèi)螺紋時(shí)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(diǎn)：表面粗糙度小于車(chē)削、銖削和磨削；滾壓

13、后的螺紋表面因冷作硬化而能提高強(qiáng)度和硬度；材料利用率高；生產(chǎn)率比切削加工成倍增長(zhǎng)，且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；滾壓模具壽命很長(zhǎng)。但滾壓螺紋要求工件材料的硬度不超過(guò)HRC40;對(duì)毛坯尺寸精度要求較高；對(duì)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(duì)稱(chēng)的螺紋。按滾壓模具的不同，螺紋滾壓可分搓絲和滾絲兩類(lèi)。3.1.搓絲兩塊帶螺紋牙形的搓絲板錯(cuò)開(kāi)1/2螺距相對(duì)布置，靜板固定不動(dòng)，動(dòng)板作平行于靜板的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)工件送入兩板之間時(shí)，動(dòng)板前進(jìn)搓壓工件，使其表面塑性變形而成螺紋。3.2.滾絲滾絲也叫擠壓。擠壓加工屬于無(wú)屑加工。加工過(guò)程與攻絲一樣，擠壓絲錐旋入預(yù)鉆孔，在軸向和徑向中擠出材料，從而形

14、成特有的齒型螺紋輪廓。螺紋擠壓成型適用于塑性變形比較好的材料，材料范圍比較小，一般要求材料的斷裂延伸率大于7%,而最大的抗拉強(qiáng)度小于1300N/MMo在鋁合金加工中應(yīng)用最多。有徑向滾絲、切向滾絲和滾壓頭滾絲3種。 徑向滾絲：2個(gè)（或3個(gè)）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(yùn)動(dòng)。工件在滾絲輪帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，表面受徑向擠壓形成螺紋。對(duì)某些精度要求不高的絲杠，也可采用類(lèi)似的方法滾壓成形。 切向滾絲：又稱(chēng)行星式滾絲，滾壓工具由1個(gè)旋轉(zhuǎn)的中央滾絲輪和3塊固定的弧形絲板組成。滾絲時(shí)，工件可以連續(xù)送進(jìn)，故生產(chǎn)率比搓絲和徑向滾絲高。 滾絲頭滾絲：在自動(dòng)車(chē)床上進(jìn)行，一般用于加工工件上的短螺紋。滾壓頭中有34個(gè)均布于工件外周的滾絲輪。滾絲時(shí)，工件旋