螺紋:沿螺旋線形成的連續凸起或凹陷-中文百科頻道

基本參數

幾何參數

圓柱螺紋主要幾何參數

①外徑（大徑），與外螺紋牙頂或内螺紋牙底相重合的假想圓柱體直徑。螺紋的公稱直徑即大徑。

②内徑（小徑），與外螺紋牙底或内螺紋牙頂相重合的假想圓柱體直徑。

③中徑，母線通過牙型上凸起和溝槽兩者寬度相等的假想圓柱體直徑。

④螺距，相鄰牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。

⑤導程，同一螺旋線上相鄰牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。

⑥牙型角，螺紋牙型上相鄰兩牙側間的夾角。

⑦螺紋升角，中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面之間的夾角。

⑧工作高度，兩相配合螺紋牙型上相互重合部分在垂直于螺紋軸線方向上的距離等。螺紋的公稱直徑除管螺紋以管子内徑為公稱直徑外，其餘都以外徑為公稱直徑。螺紋已标準化，有米制（公制）和英制兩種。國際标準采用米制，中國也采用米制。

除管螺紋以管子内徑為公稱直徑外，其餘螺紋都以外徑為公稱直徑。螺紋升角小于摩擦角的螺紋副，在軸向力作用下不松轉，稱為自鎖，其傳動效率較低。圓柱螺紋中，三角形螺紋自鎖性能好。它分粗牙和細牙兩種，一般聯接多用粗牙螺紋。細牙的螺距小，升角小，自鎖性能更好，常用于細小零件薄壁管中，有振動或變載荷的聯接，以及微調裝置等。錐螺紋的牙型為三角形，主要靠牙的變形來保證螺紋副的緊密性，多用于管件。

結構分類

螺紋按其截面形狀（牙型）分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等。三角形螺紋主要用于聯接，矩形、梯形和鋸齒形螺紋主要用于傳動；按螺旋線方向分為左旋螺紋和右旋螺紋，一般用右旋螺紋；按螺旋線的數量分為單線螺紋、雙線螺紋及多線螺紋；聯接用的多為單線，傳動用的采用雙線或多線；按牙的大小分為粗牙螺紋和細牙螺紋等，按使用場合和功能不同，可分為緊固螺紋、管螺紋、傳動螺紋、專用螺紋等。

圓柱螺紋中﹐三角形螺紋自鎖性能好。它分粗牙和細牙兩種﹐一般聯接多用粗牙螺紋。細牙的螺距小，升角小，自鎖性能更好，常用于細小零件薄壁管中，有振動或變載荷的聯接以及微調裝置等。管螺紋用于管件緊密聯接。矩形螺紋效率高，但因不易磨制，且内外螺紋旋合定心較難，故常為梯形螺紋所代替。鋸齒形螺紋牙的工作邊接近矩形直邊，多用于承受單向軸向力。圓錐螺紋的牙型為三角形，主要靠牙的變形來保證螺紋副的緊密性，多用于管件。按密封性是又分為密封螺紋和非密封螺紋。

用途應用

加工

模具

直接用模具加工出螺紋的方法

滾壓

用成形滾壓模具使工件産生塑性變形以獲得螺紋的加工方法。螺紋滾壓一般在滾絲機。搓絲機或在附裝自動開合螺紋滾壓頭的自動車床上進行，适用于大批量生産标準緊固件和其它螺紋聯接件的外螺紋。滾壓螺紋的外徑一般不超過25毫米，長度不大于100毫米，螺紋精度可達2級（GB197-63），所用坯件的直徑大緻與被加工螺紋的中徑相等。滾壓一般不能加工内螺紋，但對材質較軟的工件可用無槽擠壓絲錐冷擠内螺紋（最大直徑可達30毫米左右），工作原理與攻絲類似。冷擠内螺紋時所需扭距約比攻絲大1倍，加工精度和表面質量比攻絲略高。

切削

指用成形刀具或磨具在工件上加工螺紋的方法。

螺紋銑削：在螺紋銑床上用盤形銑刀或梳形銑刀進行銑削。盤形銑刀主要用于銑削絲杆﹑蝸杆等工件上的形外螺紋。梳形銑刀用于銑削内﹑外普通螺紋和錐螺紋，由于是用多刃銑刀銑削﹑其工作部分的長度又大于被加工螺紋的長度,故工件隻需要旋轉1.25～1.5轉就可加工完成，生産率很高。螺紋銑削的螺距精度一般能達8～9級，表面粗糙度為R5～0.63微米。這種方法适用于成批生産一般精度的螺紋工件或磨削前的粗加工。

螺紋磨削：主要用于在螺紋磨床上加工淬硬工件的精密螺紋，按砂輪截面形狀不同分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，砂輪修整較方便。這種方法适于磨削精密絲杠﹑螺紋量規﹑蝸杆﹑小批量的螺紋工件和鏟磨精密滾刀。多線砂輪磨削又分縱磨法和切入磨法兩種。縱磨法的砂輪寬度小于被磨螺紋長度，砂輪縱向移動一次或數次行程即可把螺紋磨到最後尺寸。切入磨法的砂輪寬度大于被磨螺紋長度，砂輪徑向切入工件表面，工件約轉1.25轉就可磨好，生産率較高，但精度稍低，砂輪修整比較複雜。切入磨法适于鏟磨批量較大的絲錐和磨削某些緊固用的螺紋。

螺紋研磨：用鑄鐵等較軟材料制成螺母型或螺杆型的螺紋研具，對工件上已加工的螺紋存在螺距誤差的部位進行正反向旋轉研磨，以提高螺距精度。淬硬的内螺紋通常也用研磨的方法消除變形，提高精度。

攻絲和套絲：攻絲是用一定的扭距将絲錐旋入工件上預鑽的底孔中加工出内螺紋。套絲是用闆牙在棒料（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闆牙的精度。加工内﹑外螺紋的方法雖然很多，但小直徑的内螺紋隻能依靠絲錐加工。攻絲和套絲可用手工操作，也可用車床﹑鑽床﹑攻絲機和套絲機。

車削

車削螺紋注意事項：考慮螺紋加工牙型的膨脹量，外螺紋大徑（公稱直徑d）一般應車得比基本尺寸小0.2~0.4mm（約0.13P），保證車好螺紋後牙頂處有0.125P的寬度（P是螺距），镗内螺紋的底孔時保證底孔直徑為公稱直徑-P。。螺紋切削應注意在兩端設置足夠的升速進刀段δ1和降速退刀段δ2，以剔除兩端因變速而出現的非标準螺距的螺紋段。同理，在螺紋切削過程中，進給速度修調功能和進給暫停功能無效；若此時按進給暫停鍵，刀具将在螺紋段加工完後才停止運動。螺紋加工的進刀量可以參考螺紋底徑，即螺紋刀最終進刀位置。

螺紋小徑為：大徑-1.2倍螺距；螺紋加工的進刀量應不斷減少，具體進刀量根據刀具及工件材料進行選擇,但最後一次不要小于0.1mm。螺紋加工完成後可以通過觀察螺紋牙型判斷螺紋質量及時采取措施。但應注意對外螺紋來說當螺紋牙頂未尖時，增加刀的切入量反而會使螺紋大徑增大，增大量視材料塑性而定，當牙頂已被削尖時，增加刀的切入量則大徑成比例減小，根據這一特點要正确對待螺紋的切入量，防止報廢。對于一般标準螺紋，都采用螺紋環規或塞規來測量。在測量外螺紋時，如果螺紋“過端”環規（通規）正好旋進，而“止端”環規（止規）旋不進，則說明所加工的螺紋符合要求，反之就不合格。測量内螺紋時，采用螺紋塞規，以相同的方法進行測量。除螺紋環規或塞規測量外還可以利用其它量具進行測量，用螺紋千分尺測量螺紋中徑等等。

測量

1、對于一般标準螺紋，都采用螺紋環規或塞規來測量。

2、螺紋千分尺是用來測量螺紋中徑的。用量針測量螺紋中徑的方法稱三針量法。

3、齒厚遊标卡尺用來測量梯形螺紋中徑牙厚和蝸杆節徑齒厚。

4、其他參數測量用專用量具和儀器。

注意問題

标準畫法

在機械制圖中，螺紋和螺紋緊固件的視圖作圖比較繁瑣。為提高制圖效率，通常采用規定畫法。國際标準ISO和中國機械制圖标準都規定：螺紋牙頂用粗實線表示，牙底用細實線表示，在垂直于螺紋軸線的投影面的視圖中，表示牙底的細實線隻畫3/4圈，螺紋的終止界限用粗實線表示。螺紋的牙型、直徑、螺距……等則在标注尺寸中用螺紋代号标明。在裝配圖的剖視圖中，規定螺紋緊固件均按未剖切繪制，并對常見的螺紋緊固件規定了簡化畫法，如六角頭螺栓、六角螺母和墊圈的一組緊固件可按圖中的畫法繪制。

标注說明

國家标準規定的标準螺紋标注方法中，第一個字母代表螺紋代号，例如：M表示普通螺紋、G表示非螺紋密封的管螺紋、R表示用螺紋密封的管螺紋、Tr表示梯形螺紋等。第二個數字表示螺紋公稱直徑，也就是螺紋的大徑。它表示的是螺紋的最大直徑，單位為毫米。往後的符号分别是螺距、導程、旋轉、中徑公差代号、頂徑公差代号、旋合長度代号。M6的意思就是公稱直徑為6mm的普通螺紋。

檢驗測量

檢測系統

①硬件系統螺紋參數自動檢測系統基于PC架構，主要由照明系統、CCD相機和光路成像系統、、圖像采集卡、圖像處理系統、機械檢測系統以及電控系統等組成。測量時，經照明系統照明後，通過CCD相機和光路成像系統采集緊固件的螺紋圖像，然後經過圖像采集卡，将數字化圖像傳到計算機，計算機對該數字圖像按相應算法處理後，計算出螺紋的牙型角、螺距和中徑等參數，并與标準進行比較，計算出偏差。

②軟件系統螺紋參數自動檢測的軟件系統主要包括系統控制模塊圖像處理模塊等。

系統控制模塊：初始化；完成系統圖像接口卡及标準參數的初始化配置。圖像操作；采集并保存8位的灰色圖像，捕獲圖像到内存。

圖像處理模塊：圖像處理模塊包括減少噪聲、突出螺紋輪廓邊緣信息的圖像預處理算法，檢測和提取輪廓邊緣信息的邊緣檢測和提取算法，測量數字圖像實際尺寸的系統标定算法，以及用于計算螺紋參數的算法等。

測量方法

①螺紋夾角的測量

螺紋夾角也叫牙型角。螺紋夾角的測量可通過測量側面角來實現，螺紋側面角是螺紋側面與螺紋軸線的垂直面之間的夾角。螺紋牙的近似輪廓在螺紋兩側直線段采樣，對采樣點進行直線最小二乘拟合。

②螺距的測量

螺距是指螺紋上某一點至相鄰螺紋牙上對應點之間的距離。測量時必須平行于螺紋軸線。

③螺紋中徑的測量

螺紋中徑是中徑線沿垂直于軸線距離，中徑線是一個假想的線。

測量結果

采用機器視覺技術，設計螺紋參數測量自動檢測系統，并對标準螺紋試樣的螺紋夾角、螺距和中徑等參數進行測量。測量結果表明，螺紋參數在規定的誤差範圍之内。由于視覺檢測具有高效和可靠的特點，經過進一步考察，認為可用于生産實踐中。