螺纹加工的类型、工艺、和切削指南

螺纹加工

只要螺钉需要用于机加工零件中,螺纹就仍是金属制造的一个重要方面。螺纹能以低成本方便地连接零件,是紧固件、零配件和连接器的理想选择。

除了了解什么是螺纹外,为您的项目选择正确的螺纹类型也很重要。那么,加工螺纹有哪些类型?请继续阅读,我们将为您提供有关螺纹加工的全面信息。

什么是零件制造中的螺纹加工?

螺纹加工是CNC零件加工的应用之一。它是一种用于制造不同尺寸的外螺纹和内螺纹的减法加工工艺。这种加工通过所需的螺纹深度和密度,来校准旋转刀具进行圆周运动。

螺纹的主要功能是作为两个部件之间的耦合连接。在耦合过程中,部件之间会发生运动。

螺纹包含不同的特征包括螺峰、螺根、螺旋角、螺距和侧面,下面让我们详细了解一下这些部分。

螺纹的特征

螺纹的主要特征

  • 螺旋角: 加工中的螺旋角是指直螺纹中螺纹轴线与螺旋线之间的角度,或者锥螺纹中螺纹锥形螺旋区所形成的角度。
  • 根部: 这是螺纹的底部,它是投影锥体或圆柱体的邻近区域。
  • 顶峰: 顶峰是螺纹的顶部,它是投影锥体或圆柱体的最远区域。顶峰也是连接侧面的螺纹表面。
  • 侧面: 该螺纹部分连接根部和顶峰。理论上,侧面与轴向平面的交点是一条平行线。
  • 螺距: 通常情况下,螺距的直径等于圆柱体的直径。螺距是在相邻螺纹上测量的区域之间的距离。

加工螺纹的类型

根据不同的分类标准,螺纹有多种类型。在统一螺纹系统中,UNF细牙螺纹和 UNC粗牙螺纹是标准螺纹。不过大体上,螺纹主要螺纹和外螺纹两种。

内螺纹

内螺纹使用单刃螺纹刀具进行加工。除了这种单刃工具,传统的螺纹加工方法也可以帮助切割内螺纹。需要注意的是,切割内螺纹只发生在凹面上。

那么,什么情况下需要内螺纹呢?如果工件需要插入螺钉,就需要内螺纹。通常,机械师使用手工丝锥或机器丝锥来切割内螺纹。

外螺纹和内螺纹

外螺纹

外螺纹适用于螺钉、螺栓、螺柱和塞规,使用车床是制作外螺纹最有效的方法之一。

另一种方法是使用圆板牙手工切削外螺纹。在这种情况下使用的圆板牙仍在一个固定的模具库中。除了圆板牙之外,还有六方板牙,非常适合用于互锁连接。

如何切削加工螺纹?

切削螺纹是制作带螺纹连接部件的理想方法。掌握切削螺纹的技巧大有裨益。例如,有了这项技能,你就可以制造单个的螺钉或螺母,或者在必要时对它们进行修复。此外,并非总是能使用螺纹切削机床。

那么,下面就是切削螺纹的方法。

切削内螺纹

1. 如何切削内螺纹?

你想切削内螺纹吗?首先,准备好正确的工具,包括护目镜、立式钻床(用于机用丝锥)、可调丝锥扳手(用于手用丝锥)、内丝锥、麻花钻和90度倒角刀。

准备好工具后,下一步是确定你想要放置螺纹的孔的直径。确定了直径后,下一步就是选择合适的丝锥进行切削。然后确定底孔直径,需要从丝锥直径中减去螺距。

开始切削内螺纹时,首先要用冲头定位中心,然后用麻花钻钻出芯孔。如果要在芯孔上制作倒角,请使用90度倒角刀。切削螺纹时,需要将装有丝锥的丝锥扳手旋入芯孔中。

切削外螺纹

2. 如何切削外螺纹?

切削外螺纹所需的工具包括锉刀、丝锥板、扁头、圆板牙、圆杆、虎钳(用于夹持)和切削液。

要切削外螺纹,首先用锉刀锉削圆杆的边缘,然后以45度的角度制作倒角。确保与螺纹深度相比,倒角更大。

下一步是夹紧或夹持圆板牙,使其牢固固定。这样可以防止不必要的移动,因为圆杆需要很大的压力才能最优地切削出外螺纹。此外,切削过程中使用切削液可以提高零件表面的质量。

切削螺纹的加工技巧

了解如何螺纹加工有很多好处。然而,获得切削螺纹的技巧是优质螺纹和次优螺纹之间的区别所在。以下是一些切削螺纹的技巧:

  • 给外螺纹的末端部件加上倒角;
  • 确保螺纹的起始端有一个平面。同时,确保它与螺纹的中心轴线一致;
  • 让内螺纹以倒角收尾;
  • 在形成或切削螺纹时,管状部件通常会受到压力,这就是为什么它们应该有增加的壁厚;
  • 虽然采用独特的螺纹尺寸是可以的,但使用标准螺纹尺寸更经济;
  • 如果没有螺纹规格,优先选择高度较低的螺纹,而不是高度较高的。

CNC加工中常见的螺纹切削方法

CNC中有多种螺纹切削方法。这些不同的方法各有特点和优势。在这里,我们将讨论常见的方法。

1. 攻丝

攻丝孔非常适合用于制作内螺纹。它是一种经济且高效的螺纹切削方法。这种CNC方法适用于精度要求不是特别高的螺纹孔以及小孔径的孔。

攻丝的切削结构与其他方法相比较简单。此外,攻丝是一种高速切削工艺,有效地提高了生产率和切削效率。

这种切削方法使用的切削工具更便宜,从而降低了制造成本。它也是一种多功能工艺,应用广泛。

螺纹铣削

2. 螺纹铣削

这是制作螺纹的另一种方法。此过程使用铣刀和CNC加工中心,螺纹铣削适合为大部件或高价值材料制作螺纹。

螺纹铣削具有加工速度快和精度高的特点,使用的铣刀通常含有硬质合金。此外,铣刀工具具有多功能性,减少了为不同铣削操作获取不同工具的需求。例如,同一把刀具可以使用相同的螺距切削左旋和右旋螺纹。

使用铣削制作的螺纹具有高质量的表面,这种方法非常适合制作薄壁部件、加工盲孔和非对称/非旋转部件。

螺纹车削

3. 螺纹车削

在车床上切削螺纹是另一种常见的螺纹切削工艺,应用广泛。CNC车床有助于生产高质量的螺纹,使用这种方法,机械师可以制作多个锥形螺纹、导程螺纹和螺距。

刚性攻丝和单点螺纹切削是CNC车床螺纹切削中最常用的两种方法。单点螺纹切削使用带有可转位刀片的工具,其形状和大小与成品螺钉头相对应。

4. 螺纹磨削

这种方法非常适合用于对硬化的工件进行螺纹切削。此过程使用两种主要的砂轮:多线砂轮和单线砂轮。单线砂轮的螺距精度为5~6级。它还具有R1.25~0.08微米的表面粗糙度。

单线磨削非常适合制作精密螺钉、蜗杆、螺纹量规、铲磨滚刀和小批量螺纹切削。

多线磨削分为切入式和纵向磨削法。这两种方法的主要区别在于砂轮的宽度。在纵向磨削法中,砂轮的宽度小于被磨削螺纹的长度。另一方面,在切入法中使用的砂轮宽度大于螺纹的长度。

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结论

对于大多数需要耦合或连接的产品而言,螺纹加工是一个重要方面。了解螺纹的工作原理、特征以及可用的不同加工过程,将有助于您做出正确的加工决策。

常见问题解答

螺纹铣削是否比攻丝更快?

通常情况下,攻丝比螺纹铣削更快。然而,螺纹铣削机床有时会配备额外的切削刃来弥补速度降低的问题。

螺纹铣刀和丝锥有什么区别?

螺纹铣削和攻丝之间的主要区别在于切削面的平滑度。螺纹铣削产生的切削面更平滑、更均匀,而攻丝产生的切削面则较为粗糙和参差不齐。

车床中的螺纹加工操作是什么?

车床中的螺纹加工操作是用于在工件上创建一个具有均匀横截面的螺旋脊的过程,它涉及使用螺纹刀具对工件进行连续切削。

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