螺纹表面的加工

4.4　螺纹表面的加工

螺纹也是零件上常见的表面之一，它有多种形式，若按用途的不同，可分为如下两类：

（1）紧固螺纹 用于零部件间的紧固和联结。为保证联结可靠，要求这类螺纹具备条件有自锁性。常用的有普通三角形螺纹（牙形角60°为米制螺纹、牙形角55°为英制螺纹）、圆柱管螺纹和圆锥管螺纹（牙形角55°或60°）。

（2）传动螺纹 用于传递运动，将旋转运动转变为直线运动。除了要保证传递运动的准确性外，还需传递一定的动力、位移。常用的牙型有梯形、矩形和锯齿形，如机床的丝杠、蜗杆等。其中锯齿形螺纹用于传递单向动力。

4.4.1　螺纹表面的表面要求

螺纹表面与其他表面一样，有一定的尺寸精度、形位精度和表面质量要求。此外，视其工件条件与用途的不同，还有其他相应的技术要求。

用于固定联结的紧固螺纹，只要求可旋入性和联结的可靠性，故一般只对中径和顶径（外螺纹的大径、内螺纹的小径）提出精度要求；对于无传动精度要求的传动螺纹，也只对中径和顶径精度提出要求；对有传动精度要求的传动螺纹和读数螺纹，除要求中径和顶径的精度外，还对螺距和牙型半角的精度有较高要求。同时为了保证传动精度、读数精度、耐磨及螺纹接触良好性，对螺纹表面的粗糙度、硬度和尺寸稳定性等也有较高的要求。

4.4.2　螺纹表面的加工方法

螺纹表面的加工方法很多，常用的有攻螺纹、套螺纹、车螺纹、铣螺纹、磨螺纹、研磨和无屑加工（搓丝、滚丝）等。它们各有特点，需视螺纹的形状、尺寸、精度、表面粗糙度、工件材料和热处理以及生产批量的不同合理选择。

本节仅介绍螺纹表面的几种常用加工方法：

1.攻螺纹和套螺纹

攻螺纹是用丝锥加工尺寸较小的内螺纹。单件小批生产中，可以用手用丝锥手工攻螺纹；当批量较大时，则在车床、钻床或攻丝机上用机用丝锥攻螺纹。套螺纹是用板牙加工尺寸较小的外螺纹，螺纹直径一般不超过16mm，它既可以手工操作，也可在机床上进行。

攻螺纹和套螺纹的加工精度较低，主要用于精度要求不高的普通螺纹。

2.车螺纹

车螺纹是用螺纹车刀加工出工件上的螺纹，可用来加工各种形状、尺寸及精度的内、外螺纹，特别适于加工尺寸较大的螺纹。用螺纹车刀车螺纹，刀具简单，适用性广，可以使用通用设备，且能获得较高精度的螺纹。但生产率低，加工质量取决于工人的技术水平以及机床、刀具本身的精度，所以主要用于单件小批生产。

当生产批量较大时，为了提高生产率，常采用螺纹梳刀（见图4－4）车螺纹。螺纹梳刀实质上是多把螺纹车刀的组合，一般一次走刀就能切出全部螺纹，因而生产率很高。但螺纹梳刀只能加工低精度螺纹，且螺纹梳刀制造困难。当加工不同螺距、头数、牙形角的螺纹时，必须更换相应的螺纹梳刀，故只适用于成批生产。此外，对螺纹附近有轴肩的工件，也不能用螺纹梳刀加工螺纹。

3.铣螺纹

铣螺纹是在专用的螺纹铣床上用螺纹铣刀加工螺纹的方法。根据铣刀结构的不同，铣螺纹可分为下述两种：

（1）用盘状螺纹铣刀铣螺纹（见图4－5）。这种方法一般用于加工螺距较大的传动螺纹，如丝杠、蜗杆等梯形螺纹。加工时，铣刀轴线必须相对于工件轴线转动一个螺旋升角λ。由于加工精度较低，通常只作为粗加工，然后再用车削进行精加工。

图4－4　螺纹梳刀

图4－5　盘状螺纹铣刀与铣刀的安装

（2）用梳状螺纹铣刀铣螺纹（见图4－6）。铣螺纹时，铣刀、工件除按箭头方向旋转外，铣刀还作缓慢的轴向移动。在工件转动一周的同时铣刀应沿轴线移动一个螺距，工件只需要转一周多一点就可切出全部螺纹，因此，生产率较高。但该法其加工精度低，并需专用机床。这种方法适用于成批生产的、加工工件短而螺距又不大的三角形内、外螺纹，还可以加工靠近轴肩或盲孔底部的螺纹，且不需要退刀槽。

图4－6　梳状螺纹铣刀铣削螺纹

4.磨螺纹

用单线或多线砂轮来磨削工件的螺纹，称为磨螺纹，常用于淬硬螺纹的精加工。例如，丝锥、螺纹量规、滚丝轮及精密传动螺杆上的螺纹，为了修正热处理引起的变形，提高加工精度，必须进行磨削。磨螺纹一般在专门的螺纹磨床上进行。螺纹在磨削之前，可以用车、铣等方法进行预加工，对于小尺寸的精密螺纹，也可以不经预加工而直接磨出。

外螺纹的磨削可以用单线砂轮或多线砂轮进行磨削（见图4－7）。用单线砂轮磨螺纹，砂轮的修整较方便，加工精度较高，并且可以加工较长的螺纹。而用多线砂轮磨螺纹，砂轮的修整比较困难，加工精度比前者低，且仅适用于加工较短的螺纹。但是用多线砂轮磨削时，工件转转就可以完成磨削加工，生产率比用单线砂轮磨削高。

直径大于30mm的内螺纹，可用单线砂轮磨削。

图4－7　砂轮磨螺纹

4.4.3　螺纹加工方法的选择

螺纹加工方法应视工件形状、精度要求、工件材料、热处理及生产批量等，综合考虑合理选择。表4－1列出了各种方法加工螺纹的精度及适用范围，供参考。

表4－1　　　　　螺纹的加工方法

续表