螺丝

受到显微镜等科学仪器的早期设计师和制造商的启发，钟表匠和枪匠在螺丝切割机设计方面处于领先地位。 1760 年，英国两兄弟 Job 和 William Wyatt 为第一台自动螺丝切割装置申请了专利。他们的机器每分钟可以切割 10 个螺丝，被认为是大规模生产机器的先驱之一。

在 19 世纪初，英国人亨利·莫兹莱 (Henry Maudslay) 提出了至今仍在使用的螺钉制造方法。他的机器是第一台电动螺纹车床。在美国，与此同时，大卫威尔金森还建造了螺纹切削车床，并获得了美国第一个螺钉专利。新的创新紧随其后。 1845 年，Stephen Finch 开发了转塔车床，内战后不久，Christopher Walker 发明了全自动车床。

第一家螺丝厂 Abom 和 Jackson 于 1810 年在罗德岛开业。到 1895 年，美国的螺丝制造商开始组建工会，要求成员最低工资为每天 10 小时 1.75 美元，学徒最低工资为 1.25 美元。继续进行小规模创新以提高效率。 John E. Sweet 设计了有角度的螺纹切割方法，可以从一侧切割整条线。

今天，螺纹加工已被螺纹滚压所取代。 1836年，美国人威廉基恩开发了滚丝工艺，但当时收效甚微。用于制造滚丝螺钉的铁金属等级太低，并且在模切过程中容易裂开。最终需要以机械加工成本的一小部分来批量生产螺钉，这导致重新评估和建立螺钉的滚丝制造。

原材料

螺钉通常由低至中碳钢丝制成，但也可以使用其他坚韧且廉价的金属代替，例如不锈钢、黄铜、镍合金或铝合金。所用金属的质量至关重要，以避免 冷镦机切割一段线材，在末端吹两下，形成一个头部。在头部开槽机中，螺钉毛坯被夹在轮子周边的凹槽中。当轮子旋转时，圆形刀具将螺钉切槽。开裂。如果对螺钉进行了表面处理，则它必须是相容的化妆品。钢可以涂上或镀上锌、镉、镍或铬以提供额外的保护。

设计

在单螺纹螺钉上，导程和螺距相同，双螺纹型号的导程是螺距的两倍，三螺纹型号的螺距是螺距的三倍。螺钉的螺距是从每个螺纹上的同一点开始的两个螺纹（或凹槽）之间的距离。它也通常被称为每英寸或厘米的螺纹数。螺杆的导程测量它每转一圈被驱动的距离。

制造
过程

机加工仅用于独特的设计或螺钉太小而无法以任何其他方式制造。加工过程是精确的，但太费时、浪费和昂贵。大部分螺钉都是使用螺纹滚压方法批量制造的，这是进一步详细描述的程序。

冷镦

• 1 线材从机械线圈通过预矫直机送入。拉直的线材直接流入机器，机器会自动切割指定长度的线材，然后将螺丝坯头模切成预编程的形状。打头机采用开放式或封闭式模具，需要一个冲头或两个冲头来创建螺钉头。封闭（或实心）模具可产生更精确的螺杆坯料。平均而言，冷镦机每分钟可生产 100 至 550 个螺杆坯。

滚丝

• 2 冷镦后，螺杆毛坯会自动从振动料斗送入螺纹切削模具。料斗将螺杆毛坯沿斜槽引导至模具，同时确保它们处于正确的进料位置。
• 3 然后使用三种技术之一切割坯料。在往复模中，使用两个平模来切割螺纹。一个模具静止，而另一个往复运动，螺杆坯料在两者之间滚动。当使用无心圆柱模具时，螺纹毛坯在两到三个圆模具之间滚压以形成成品螺纹。滚丝的最后一种方法是行星旋转模具工艺。它使螺杆坯料保持静止，同时几台模切机围绕坯料滚动。

  可以通过多种方法将线程切割成空白。在往复方法中，螺杆毛坯在两个模具之间滚压。在圆柱方法中，它在几个滚子的中心转动。

• 这三种方法都能制造出比机器切割的螺丝质量更高的螺丝。这是因为螺纹在滚丝过程中并不是直接切入毛坯中，而是压入毛坯中。因此，没有金属材料损失，并且避免了金属的弱点。螺纹也更精确地定位。迄今为止，螺纹滚压技术的生产率更高的是行星旋转模具，它以每分钟 60 到 2,000 个零件的速度制造螺钉。

质量控制

国家螺纹委员会于 1928 年为螺纹的互换性制定了标准。随后是 1948 年的国际协议宣言，采用了统一螺纹系统。该标准侧重于三个主要元素：每英寸螺纹数、螺纹的指定螺距和形状以及指定的直径尺寸。 1966 年，国际标准化组织 (ISO) 建议将螺纹普遍限制在 ISO 公制和英制尺寸范围内，包括粗牙和细牙。符合 ISO 建议的标准是全球性的。