螺纹的加工方法

7.5.2　螺纹的加工方法

螺纹加工的方法很多，常用的方法如表7-5所示。

表7-5　螺纹常用的加工方法

续表

注：公差等级指螺纹中径公差等级。

1.攻螺纹和套螺纹

攻螺纹（ta_pping）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、钻床或攻螺纹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.螺纹的车削

车螺纹是常用的螺纹加工方法。这种方法所用刀具简单，适应性广。使用通用设备能加工未淬硬的各种材料、不同截形和尺寸的内、外螺纹。加工精度等级可达4～8级，表面粗糙度R_a为0.4～1.6μm。但车螺纹生产率低，适于单件、小批生产。

在成批生产中，常用螺纹梳刀（见图7-41、图7-42）来加工螺纹。这是一种多齿的螺纹车刀，一次走刀就能切出全部螺纹，有较高的生产率。梳刀的主偏角κ_r，可使切削负荷均布在几个刀齿上，使刀具磨损均匀。一般的螺纹梳刀加工精度不高，不能加工精密螺纹。此外，螺纹附近有轴肩的工件，也不能用螺纹梳刀加工。

图7-41　棱形螺纹梳刀

图7-42　圆形螺纹梳刀

图7-43　盘形铣刀加工螺纹

3.螺纹的铣削

铣螺纹比车螺纹的生产率高，但加工精度较低，适合加工未淬硬的一般精度的内、外螺纹或作为精密螺纹的预加工。按铣刀结构的不同，有以下三种加工方式：

（1）用盘状螺纹铣刀加工　如图7-43所示，铣削时铣刀轴线与工件轴线倾斜成γ角，铣刀作快速旋转运动，同时工件与刀具作相对的螺旋进给运动，即工件每转一周，铣刀（或工件）沿工件轴向移动一个导程。这种方法加工精度不高，适合加工尺寸较大的传动螺纹，如粗加工丝杠等零件的梯形螺纹。

图7-44　梳形螺纹铣刀加工螺纹

（2）用梳形螺纹铣刀加工　如图7-44所示，铣削时铣刀除旋转外，还缓慢地轴向移动，工件每转一周，铣刀沿轴向移动一个导程。当工件转一周多一点，就可以切出全部螺纹，故生产率高。用这种方法可以加工短而螺距不大的三角形内、外螺纹和靠近轴肩或盲孔底部的螺纹，但加工精度较低。

（3）旋风铣削加工　如图7-45所示，这种用装在高速旋转刀盘上的硬质合金刀头，铣削内、外螺纹的方法，称为旋风铣削。它可以在改装的车床、螺纹加工机床或专用机床上进行。加工时工件装在卡盘中低速（3～30r/min）转动，刀盘作高速（900～3　000r/min）转动，并沿工件轴线作轴向进给，工件每转一周，刀盘移动一个导程。铣刀盘中心与工件中心有一个偏心距e，因而刀刃是间断切削的，一般只需一次走刀便可切出完整的螺纹，所以生产率比一般铣螺纹高3～6倍。加工精度为6～8级，表面粗糙度R_a为1.6μm。旋风铣削常在成批、大量生产中加工丝杠等零件的螺纹。

图7-45　旋风铣削螺纹

a）铣削外螺纹　b）铣削内螺纹

1，4—铣刀盘旋转中心　2，3—工件旋转中心

4.螺纹的磨削

螺纹磨削一般在专门的螺纹磨床上进行，主要用来加工淬硬的、高精度的螺纹，如精密丝杠、螺纹量规、丝锥和滚丝轮等。加工精度可达3级，表面粗糙度R_a为0.1～0.4μm。根据所用砂轮形状的不同，外螺纹有以下两种磨削方法：

（1）单线砂轮磨削　单线砂轮磨削如图7-46所示。这种方法砂轮修整较方便，加工精度较高，可以加工较长的螺纹，但生产率较低。

图7-46　单线砂轮磨削螺纹

图7-47　多线砂轮磨削螺纹

（2）多线砂轮磨削　多线砂轮磨削如图7-47所示。这种方法生产率高，工件只转一周多便完成磨削工作。但砂轮修整困难，磨出的牙型精度较低，只适合加工较短的螺纹。

直径大于30mm的内螺纹，也可以用单线砂轮磨削。螺纹在磨削之前，可用车、铣等方法进行预加工，对于小螺距的精密螺纹，可以不经预加工，在热处理后直接磨出螺纹。

5.螺纹的滚压

滚压（rolling）螺纹是使材料在室温条件下产生塑性变形的无屑加工方法。一般有以下两种方式：

（1）搓丝板滚压　搓丝板滚压如图7-48a所示。搓丝板相当于展开在平面上的螺纹，其截形与被加工螺纹截形相同。下搓板固定，上搓板作往复直线运动，工件在两搓板间滚动，即在工件表面上挤压出螺纹，上搓板往复移动一次，即可搓出一个零件。搓丝加工精度可达5级，表面粗糙度R_a为0.8～1.6μm。

（2）滚丝轮滚压　滚丝轮滚压如图7-48b所示。滚丝轮工作表面的截形与被加工螺纹相同，两个滚丝轮错开半个螺距，工件放在两轮之间的支承板上。滚丝轮在带动工件转动的同时，并作径向的进给运动，直到规定的螺纹深度为止。由于滚丝轮热处理后，可以在螺纹磨床上进行精磨，故滚丝轮滚压的螺纹精度可达3级，表面粗糙度R_a为0.2～0.8μm，但生产率比搓丝板滚压加工低。

滚压螺纹与切削螺纹相比较，具有生产率高、工件强度及材料利用率高（可节约材料16%～25%）、机床结构简单等优点，适用于成批、大量生产。但对毛坯的尺寸精度要求较高，只能滚压外螺纹，工件材料要求有较好的塑性，且不宜加工薄壁管件上的螺纹。

图7-48　滚压螺纹

a）搓丝板　b）滚丝轮

1—下搓板　2、5—工件　3—上搓板　4、6—丝轮