前言

第1章螺紋的基礎知識和相關標準

1.1 螺紋簡介

1.2 普通螺紋

1.2.1 基本牙型和尺寸關系

1.2.2 設計牙型

1.2.3 螺距系列和公稱尺寸系列

1.2.4 公差和標記

1.3 管螺紋

1.3.1 55°非密封管螺紋

1.3.2 60°密封管螺紋

1.3.3 55°密封管螺紋

1.3.4 米制密封螺紋

1.4 梯形螺紋

1.5 鋸齒形螺紋

1.5.1 3°、30°鋸齒形螺紋

1.5.2 0°、45°鋸齒形螺紋

1.6 統一英制螺紋

第2章螺紋數控車加工基礎

第3章螺紋的數控車削

第4章螺紋數控銑加工基礎

第5章剛性攻螺紋和用鑲嵌式螺紋銑刀銑螺紋

第6章用整體硬質合金螺紋銑刀銑螺紋

本書由淺入深、詳細介紹了螺紋的數控車、銑加工方法，是作者從事數控工藝和加工幾十年中關于螺紋加工方面的經驗總結。本書內容6章。第1章是螺紋的基礎知識和相關標準；第2章是螺紋數控車加工基礎，既詳細介紹了數控車螺紋用的刀具、粗車螺紋的兩個重要原則及計算方法，又詳細介紹了發那科系統和西門子系統用于車螺紋的各種指令。第3章是螺紋的數控車削，既具體介紹了各種標準螺紋的數控車削方法，又詳細介紹了鋼絲繩卷筒上繩槽（雙線半圓剖面三段組合螺旋槽）的數控車削方法，兩種頭尾相接的特殊螺旋槽的以車代銑方法，以及車去三角螺紋頭部不完整部分的方法；第4章是螺紋數控銑加工基礎，既介紹了數控銑螺紋和攻螺紋用的刀具，又詳細介紹了發那科系統和西門子系統用于銑螺紋和剛性攻螺紋的各種指令；第5章是剛性攻螺紋和用鑲嵌式螺紋銑刀銑螺紋；第6章是用整體硬質合金螺紋銑刀銑螺紋。書中的加工案例絕大部分是作者親歷過的。書中既有數控車、銑螺紋的必備知識，又有數控車、銑各種螺紋的具體方法，其中有些方法還是作者首創。書中提供了許多車、銑同類螺紋的通用宏程序，讀者使用時只要按具體條件對相應的變量賦值就可以使用。

1 引言

傳統的螺紋加工方法主要為采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工攻絲及套扣。隨著數控加工技術的發展，尤其是三軸聯動數控加工系統的出現，使更先進的螺紋加工方式———螺紋的數控銑削得以實現。螺紋銑削加工與傳統螺紋加工方式相比， 在加工精度、加工效率方面具有極大優勢，且加工時不受螺紋結構和螺紋旋向的限制，如一把螺紋銑刀可加工多種不同旋向的內、外螺紋。對于不允許有過渡扣或退刀槽結構的螺紋，采用傳統的車削方法或絲錐、板牙很難加工，但采用數控銑削卻十分容易實現。此外，螺紋銑刀的耐用度是絲錐的十多倍甚至數十倍，而且在數控銑削螺紋過程中，對螺紋直徑尺寸的調整極為方便，這是采用絲錐、板牙難以做到的。由于螺紋銑削加工的諸多優勢， 發達國家的大批量螺紋生產已較廣泛地采用了銑削工藝。

2 螺紋銑削加工實例

圖1所示為M6標準內螺紋的銑削加工實例。工件材料：鋁合金；刀具：硬質合金螺紋鉆銑刀；螺紋深度10mm；銑刀轉速：2,000r/min；切削速度：314m/min； 鉆削進給量：0.25mm/min；銑削進給量：0.06mm/齒；加工時間：每孔1.8s。圖1所示加工工位流程為：①位，螺紋鉆銑刀快速運行至工件安全平面；②位，螺紋鉆銑刀鉆削至孔深尺寸；③位，螺紋鉆銑刀快速提升到螺紋深度尺寸；④位，螺紋鉆銑刀以圓弧切入螺紋起始點；⑤位，螺紋鉆銑刀繞螺紋軸線作X、Y方向插補運動，同時作平行于軸線的 Z方向運動，即每繞螺紋軸線運行360°，沿 Z方向上升一個螺距，三軸聯動運行軌跡為一螺旋線；⑥位，螺紋鉆銑刀以圓弧從起始點(也是結束點)退刀；⑦位，螺紋鉆銑刀快速退至工件安全平面，準備加工下一孔。該加工過程包括了鉆孔、 倒角、內螺紋銑削和螺紋清根槽銑削，采用一把刀具一次完成，加工效率極高。

3 螺紋銑刀主要類型

在螺紋銑削加工中，三軸聯動數控機床和螺紋銑削刀具是必備的兩要素。以下介紹幾種常見的螺紋銑刀類型：

(1) 圓柱螺紋銑刀

圓柱螺紋銑刀的外形很像是圓柱立銑刀與螺紋絲錐的結合體(見圖2上，圖2下為錐管螺紋銑刀)，但它的螺紋切削刃與絲錐不同，刀具上無螺旋升程，加工中的螺旋升程靠機床運動實現。由于這種特殊結構，使該刀具既可加工右旋螺紋，也可加工左旋螺紋，但不適用于較大螺距螺紋的加工。

常用的圓柱螺紋銑刀可分為粗牙螺紋和細牙螺紋兩種。出于對加工效率和耐用度的考慮，螺紋銑刀大都采用硬質合金材料制造，并可涂覆各種涂層以適應特殊材料的加工需要。圓柱螺紋銑刀適用于鋼、鑄鐵和有色金屬材料的中小直徑螺紋銑削，切削平穩，耐用度高。缺點是刀具制造成本較高，結構復雜，價格昂貴。

生產中,用絲錐攻螺紋常要消耗大量昂貴的絲錐,而作為一種替代方法,用螺紋銑床加工正在普及。

螺紋銑床要配備專門型式的刀具。這種專用刀具既可以是整體的硬質合金刀具,也可以是鑲嵌式刀具。這種樣品刀具看上去像是一只絲錐,使用這種刀具可以加工小直徑螺紋,對大直徑螺紋的加工將使用硬質合金可轉位專用銑刀。

螺紋銑床螺紋銑床有許多優點:

?具有更快的生產周期。

?簡單的刀具系列可以加工不同螺距和形狀的螺紋。

?許多小型銑床不具有能加工較大尺寸螺紋的主軸扭矩,而螺紋銑床則能以比絲錐攻絲更高的圓周速度加工螺紋。

?能在較硬的材料上加工螺紋。

?螺紋銑床的刀具切削作用可產生較小的、可控制的切屑。?不用作螺紋尺寸的偏差控制,這樣可減少廢品。?能加工較小的螺紋孔(例如10×32-2B)。

?表面粗糙度要優于用絲錐攻螺紋的粗糙度。

?標準螺紋銑刀能夾持在立銑的夾頭里,不需要浮動攻絲夾頭或攻絲的同步控制。

?能夠加工外螺紋。

?不需要預切卸荷槽,能夠直接通過鍵槽或通孔進行螺紋加工。確實,對使用螺紋銑床銑螺紋的公司來說最惱頭的問題是對編程的理解問題。

螺紋銑床全自動后送料數控銑床優點：

由后方送料可以對更長的棒料進行自動送料，缺點是占地較寬。

螺紋銑床全自動前送料數控銑床優點：

可對更短的棒料進行自動送料加工，且占地較為均勻。