硬料怎么车螺纹？一文了解螺纹的分类及其刀具选择

  一、螺纹的分类：

  国际公制标准螺纹：

  我国国家标准 CNS 采用之螺纹。牙顶为平面，易于车削，牙底则为圆弧形，以增加螺纹强度。螺纹角为60度，规格以M表示。公制螺纹可分粗牙及细牙二种。表示法如 M8x1.25。(M：代号、8：公 称直径、1.25：螺距)。

  美制标准螺纹：

  螺纹顶部与根部皆为平面，强度较佳。螺纹角亦为 60 度，规格以 每英寸有几牙表示。此种螺纹可分为粗牙(NC)；细牙(NF)；特细牙(NEF)三级。表示法如 1/2-10NC。(1/2：外径；10：每寸牙数；NC代号)。

  统一标准螺纹

  由美国、英国、加拿大三国共同制订，为目前常用之英制螺纹。 螺纹角亦为 60 度，规格以每英寸有几牙表示。此种螺纹可分为粗牙(UNC)；细牙(UNF)；特细牙(UNEF)。表示法如 1/2-10UNC。(1/2：外径；10：每寸牙数；UNC 代号)。

  V形螺纹

  顶部与根部均成尖状，强度较弱，亦坏不常使用。螺纹角为 60 度。

  惠式螺纹

  英国国家标准采用之螺纹。螺纹角为 55 度，表示符号为“W”。适用于滚压法制造。表示法如 W1/2-10。(1/2：外径；10：每寸牙数；W 代号)。

  圆螺纹

  为德国 DIN 所定之标准螺纹。适用于灯泡、橡皮管之连接。表示符号为“Rd”。

  管螺纹

  为防止泄漏用的螺纹，经常用于气体或液体之管件连结。螺纹角为 55 度，可分为直管螺纹代号为”P.S.、N.P.S.”和斜管螺纹代号为“N.P.T.”，其锥度为 1：16，即每尺 3/4 寸。

  方螺纹

  传动效率大，仅次于滚珠螺纹，而磨损后无法用螺帽调整，为其缺点。一般用于虎钳之螺杆及起重机之螺纹。

  梯形螺纹

  又称爱克姆螺纹。传动效率较方螺纹稍小，但磨损后可用螺帽调 整。公制之螺纹角为 30 度、英制之螺纹角为 29 度。一般用于车床 之导螺杆。表示符号为“Tr”。

  锯齿螺纹

  又称斜方螺纹，只适于单方向传动。如螺旋千斤顶、加压机等。 表示符号为”Bu”。

  英制螺纹

  英制螺纹之大小，通常以螺纹上每寸长度有若干螺纹数表示，简称为“每寸牙数”，恰等于螺距之倒数。例如每寸 8 牙之螺纹，其螺距为 1/8 寸。

  二、螺纹加工方法：

  用螺纹加工工具加工各种内、外螺纹的方法。

  1、攻螺纹与套螺纹

  攻螺纹：用丝锥在孔中加工出内螺纹的加工方法，称为攻螺纹。

  底孔直径的计算公式：根据材料的塑性大小来考虑。

  对于钢件和塑性大的材料：D孔=D-P

  D孔：螺纹底孔钻头直径

  D：内螺纹大径

  P：螺距

  套螺纹：用板牙在圆杆或管子上切削 出外螺纹的方法称为套螺纹。

  2. 车螺纹

  车外螺纹与车内螺纹

  三、淬火后硬材料的螺纹加工刀具

  1.淬火后硬材料车削螺纹刀具

  淬火热处理后的材料硬度高，一般在HRC60，HRC62度以上，普通合金刀片根本车不动，早期只能依靠磨削，加工效率低下，严重影响生产效率。如滚珠丝杠淬火后车螺纹滚道、滚丝轮翻新车螺纹、高速钢轧辊车孔型螺旋槽等等，淬火后工件车螺纹的刀具材质选择立方氮化硼更高效，其中BN-S20为整理立方氮化硼材质，非金属结合剂CBN刀片，韧性好抗崩损，可进行轻断续、重断续切削，硬度高超耐磨，可大余量车加工，如滚丝轮修复时1-2mm的余量可一刀完成，从而大大提高加工效率。

  BN-H10材质为细晶粒立方氮化硼刀具，车加工大间距螺纹或螺旋槽时，常采用标准刀片型号VNGA160404，VNGA160408，该材质可进行非标定制，设计成各种槽型的螺纹车刀，单刃或多刃均可，具体需要提前跟刀具工程师沟通确认设计方案。

  2.淬火后硬材料攻丝专用丝锥

  淬火热处理后HRC35左右的硬材料攻丝，不适合用挤压丝锥来加工螺纹，因为这种材料的延伸率通常小于10%，因此，高硬度材料的螺纹加工通常需要采用切削丝锥或螺纹铣刀。螺纹铣刀的加工成本相较于丝锥攻丝来讲，成本可能更高，所以在一般情况下建议选择切削丝锥。切削丝锥有直槽丝锥，螺旋槽丝锥和螺尖丝锥（先端丝锥），淬火攻丝常用材质有粉末高速钢丝锥、涂层丝锥、超硬合金（钨钢）丝锥。

  3.其他难加工材料铣削螺纹刀具

  针对铝合金等有色金属及其合金的批量螺纹加工，采用PCD螺纹铣刀，通用性好，刀具锋利，加工效率高，金刚石PCD硬度高，耐磨性好，使用寿命长，可降低生产成本，而且加工出来的螺纹质量高，加工安全性高。

  四、淬火后工件车螺纹案例

  1、BN-S20刀片车加工淬火滚珠丝杠螺纹案例：

  整体聚晶CBN刀片BN-S20牌号SNMN090404，车加工大型滚珠丝杠螺纹滚道，生产效率高，刀具耐用度高，抗震性好，不碎裂，具体参数如下：

  2、BN-H10成型刀片车加工淬火滚珠丝杠螺旋案例：

  采用BN-H10牌号非标成型刀片，车加工淬火后的滚珠丝杠螺纹，表面粗糙度可稳定达到Ra0.8以内，刀片正常磨损，具体参数如下：

  3、高速钢轧辊车孔型螺旋槽案例：

  针对高硬度淬火高速钢轧辊螺旋槽，采用华菱超硬整体聚晶CBN刀片BN-S20牌号RCMX120700，相较于某品牌CBN刀具寿命提高1倍以上，具体参数如下：

  4、滚丝轮翻新修复车螺纹案例：

  翻新修复滚丝轮时，可以采用新工艺来省去热处理等复杂工艺来降低成本；同时采用合适的车刀更能大幅度提高工效和节省成本。

  原用刀具：YS8材质硬质合金，切削速度15m/min，粗车螺纹ap=0.35mm，精车螺纹ap=0.05～0.08mm，刀具寿命仅15分钟。在车削滚丝轮螺纹过程中中，每走一次刀，分一次头，而且硬质合金车刀经常崩刃，加工效率低。

  采用BN-S20牌号立方氮化硼刀具：切削速度75m/min（提高4倍），粗车螺纹ap=1.5mm（提高3倍）一刀加工完成外圆余量，表面粗糙度Ra0.8以内稳定，如果走刀量调整较小或采用修光刃，粗糙度Ra0.4以内，达到普通磨床效果，实现以车代磨。