机械加工螺纹全解析:类型、技术与应用
螺丝在机械行业仍扮演重要角色。将螺丝与另一组件连接需要内螺纹,也可在加工件外表面切削螺纹。螺纹使零件能低成本轻松连接。制造商采用多种方法制造螺纹,以适配数十种不同类型紧固件。
本文将介绍制造中螺纹的定义、类型、螺纹铣削技巧、注意事项及优势。
工程制造中的螺纹是什么?
螺纹是在圆柱或圆锥的内表面(螺母)或外表面(螺丝或螺栓)上形成的连续螺旋凸起,具有均匀横截面。螺纹轮廓由牙顶(螺纹顶部)、牙底(螺纹底部)和牙侧(连接牙顶和牙底)组成。螺纹指连续螺旋凸起,在圆柱或圆锥不同表面上具有均匀横截面,可形成于螺母内表面或螺丝/螺栓外表面。螺纹主要功能是作为两机构间的联结件。想像水瓶盖旋紧形成密封,即可直观理解螺纹作用。
螺纹类型
按不同分类标准,螺纹类型繁多。机用螺纹和管用螺纹常用于紧固件。UNF(细牙)和UNC(粗牙)是统一螺纹标准系列。UNC(粗牙):每英寸20牙(tpi);UNF(细牙):每英寸28牙;UNEF(特细牙):每英寸32牙。此处重点介绍内螺纹和外螺纹。
内螺纹
内加工螺纹是内表面或凹面螺纹。此类螺纹用单唇螺纹刀加工。部分内螺纹用传统丝锥。丝锥是用于在CNC加工件上切削内螺纹的金属工具。
外螺纹
外螺纹又称螺纹,是圆锥或圆柱外部的螺纹。常见外螺纹包括螺丝、塞规、螺栓或螺柱。对满足车削条件的零件,外螺纹可贯穿零件全长。
什么是螺纹铣削?
螺纹铣削是通过旋转刀具圆周运动生产不同尺寸内外螺纹的金属加工操作。螺距由一次横向圆周运动产生。与攻丝不同,螺纹铣削主要用于较大孔。但现在的整体硬质合金螺纹铣刀也能加工小螺纹孔。同一刀具可加工各种左右旋螺纹,精度高、表面光洁度好。螺纹铣削有两种刀具选择:整体硬质合金刀具或可转位刀具。整体硬质合金刀具主要用于较小孔径,因可转位刀具通常不适合直径0.625英寸或更小的孔。投资方面,整体硬质合金螺纹铣刀通常比可转位刀具贵,但视所需质量和批量可能更具成本效益。可转位刀具购买刀体后,生产螺纹成本仅在于更换刀片。
螺纹铣削注意事项
螺纹铣削是螺纹铣刀围绕或内部插补工件以在工件上创建所需螺纹形状。铣削多次径向走刀可提供良好切屑控制。但请记住:螺纹铣削需在能同时在X、Y、Z三轴移动的机床上进行。
螺纹铣削优势
更优的螺纹质量
螺纹铣削因提供更好排屑,螺纹质量优于攻丝。攻丝用与螺纹同尺寸刀具强制切屑通过螺纹排出。
刀具灵活性高
同一刀具可生产内外螺纹,刀柄亦可通用。此外,螺距相同时,同一刀具可加工不同直径螺纹。
安全加工操作
短切屑和低切削力最小化加工停顿风险。若刀具失效,工件不易损坏,因螺纹铣刀直径小于螺纹,刀具不会卡住。
难加工材料适用性强
优越切削条件使螺纹铣削可加工硬度达HRC65的淬硬钢、钛合金等难加工材料。
盲孔螺纹加工
螺纹铣削能从孔顶到底加工完整螺纹轮廓。攻丝时需钻得更深,因丝锥从第三牙开始形成完整螺纹轮廓。
制造工艺