螺紋加工是一種通過使用特定的工具,如車削、銑削、磨削等工藝來加工工件并形成螺紋的技術。這種技術包括多種不同的方法,如車削、銑削、攻絲、套絲、磨削、研磨和旋風切削等。在這些方法中,工件會隨著工具的轉動而沿著軸向方向發生精確而均勻的位移,從而形成所需的螺紋。
歷史背景
螺紋加工的歷史可以追溯到公元前220年的古希臘,當時阿基米德創造了螺旋提水工具。到了公元4世紀,地中海沿岸國家在釀酒用的壓力機上開始應用螺栓和螺母的原理。早期的外螺紋通常是通過在一根圓柱形棒料上纏繞繩索并按照標記刻制而成,而內螺紋則是通過在較軟材料上圍裹外螺紋并經過錘打而成。1500年左右,意大利人列奧納多·達·芬奇繪制了螺紋加工裝置的草圖,其中包括使用母絲杠和交換齒輪加工不同螺距螺紋的設計。隨后,機械切削螺紋的方法在歐洲鐘表制造業中得到發展。1760年,英國人J.懷亞特和W.懷亞特兄弟獲得了切割木螺釘的專利。1778年,英國人J.拉姆斯登制造了一臺能夠加工出極高精度長螺紋的螺紋切削裝置。1797年,H.亨利·莫茲利在改進的車床上利用母絲杠和交換齒輪車削出了金屬螺紋,奠定了車削螺紋的基礎方法。19世紀20年代,莫茲利制造出了第一批用于加工螺紋的絲錐和板牙。20世紀初,隨著汽車工業的發展,螺紋的標準化和精密高效的螺紋加工方法得到了進一步提升,包括自動張開板牙頭和自動收縮絲錐的發明以及螺紋銑削的出現。1930年代初,螺紋磨削技術得以發展。盡管螺紋滾壓技術早在19世紀初期就有了專利,但由于模具制造困難,發展緩慢,直至第二次世界大戰期間,由于軍火生產的需要和螺紋磨削技術的進步解決了模具制造的精度問題,才得以迅速發展。
切除材料形成螺紋形狀
車削螺紋
車削螺紋是在車床上使用成形車刀或螺紋梳刀進行的一種加工方法。成形車刀結構簡單,適合單件和小批量生產螺紋工件。螺紋梳刀則更適合中、大批量生產中車削細牙的短螺紋工件。普通車床車削梯形螺紋的螺距精度一般能達到8~9級,而在專用螺紋車床上加工螺紋,生產率或精度均可顯著提高。
銑削螺紋
銑削螺紋是在螺紋銑床上使用盤形銑刀或梳形銑刀進行的加工。盤形銑刀主要用來銑削絲桿、蝸桿等工件上的梯形外螺紋,而梳形銑刀則用于銑削內外普通螺紋和錐螺紋。由于使用多刃銑刀,生產率較高,但精度稍低,砂輪修整較為復雜。
磨削螺紋
磨削螺紋主要用于在螺紋磨床上加工淬硬工件的精密螺紋。根據砂輪截面形狀的不同,分為單線砂輪和多線砂輪磨削兩種。單線砂輪磨削能達到的螺距精度為5~6級,表面粗糙度為R1.25~0.08微米。這種方法適用于磨削精密絲杠、螺紋量規、蝸桿、小批量的螺紋工件和鏟磨精密滾刀。多線砂輪磨削則分為縱磨法和切入磨法,后者生產率更高,但精度稍低。
研磨螺紋
研磨螺紋主要是通過對已經加工過的螺紋存在的螺距誤差部位進行正反向旋轉研磨,以提高螺距精度。對于淬硬的內螺紋,通常也采用研磨的方法消除變形,提高精度。
攻絲和套絲
攻絲是將絲錐旋入工件上預先鉆好的底孔中,以加工出內螺紋的過程。套絲則是使用板牙在棒料(或管料)工件上切出外螺紋。攻絲或套絲的加工精度取決于絲錐或板牙的精度。這兩種方法既可以手動操作,也可以在車床、鉆床、攻絲機和套絲機上進行。
材料變形形成螺紋形狀
搓絲
搓絲,也稱為搓制螺紋,是通過兩塊帶螺紋牙形的搓絲板相互作用,使工件表面塑性變形而形成螺紋的方法。搓絲板靜板固定不動,動板作平行于靜板的往復直線運動。當工件送入兩板之間時,動板前進搓壓工件,使其表面塑性變形而成螺紋。
滾壓螺紋
滾壓螺紋是通過成形滾壓模具使工件產生塑性變形以獲得螺紋的加工方法。滾壓一般在滾絲機、搓絲機或在附裝自動開合螺紋滾壓頭的自動車床上進行,適用于大批量生產標準緊固件和其他螺紋連接件的外螺紋。滾壓螺紋具有表面粗糙度小、強度和硬度提高、材料利用率高等優點,但不適合滾壓牙形不對稱的螺紋。
直接成型
鑄造螺紋
鑄造螺紋是通過鑄造過程直接形成螺紋的方法。
3D打印螺紋
3D打印螺紋是通過3D打印技術直接制造螺紋的方法。
吹塑成型螺紋
吹塑成型螺紋是通過吹塑工藝直接形成螺紋的方法。
參考資料 >
各種螺紋的加工方法,真的一個比一個更牛!.搜狐網.2024-08-15
螺紋的八種加工方式匯總,做機加工必知.搜狐網.2024-08-15
各種螺紋的加工方法,你知道嗎?.搜狐網.2024-08-15