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螺纹简介

在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹;按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹,按其截面形状(牙型)分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹。

螺纹结构分类

螺纹按其截面形状(牙型)分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。其中三角形螺纹主要用于联接(见螺纹联接),矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。螺纹分布在母体外表面的叫外螺纹,在母体内表面的叫内螺纹。在圆柱母体上形成的螺纹叫圆柱螺纹,在圆锥母体上形成的螺纹叫圆锥螺纹。螺纹按螺旋线方向分为左旋的和右旋的两种,一般用右旋螺纹。螺纹可分为单线的和多线的,联接用的多为单线;用于传动时要求进升快或效率高,采用双线或多线,但一般不超过4线。

三角形螺纹主要用于联接,矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动;按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹,一般用右旋螺纹;按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹;联接用的多为单线,传动用的采用双线或多线;按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等,按使用场合和功能不同,可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。

圆柱螺纹中?三角形螺纹自锁性能好。它分粗牙和细牙两种?一般联接多用粗牙螺纹。细牙的螺距小,升角小,自锁性能更好,常用于细小零件薄壁管中,有振动或变载荷的联接以及微调装置等。管螺纹用于管件紧密联接。矩形螺纹效率高,但因不易磨制,且内外螺纹旋合定心较难,故常为梯形螺纹所代替。锯齿形螺纹牙的工作边接近矩形直边,多用于承受单向轴向力。

圆锥螺纹的牙型为三角形,主要靠牙的变形来保证螺纹副的紧密性,多用于管件。

按密封性是又分为密封螺纹和非密封螺纹。

螺纹用途应用

加工

模具

直接用模具加工出螺纹的方法

滚压

用成形滚压模具使工件产生塑性变形以获得螺纹的加工方法。螺纹滚压一般在滚丝机。搓丝机或在附装自动开合螺纹滚压头的自动车床上进行,适用于大批量生产标准紧固件和其它螺纹联接件的外螺纹。滚压螺纹的外径一般不超过 25毫米,长度不大于100毫米,螺纹精度可达2级(GB197-63),所用坯件的直径大致与被加工螺纹的中径相等。滚压一般不能加工内螺纹,但对材质较软的工件可用无槽挤压丝锥冷挤内螺纹(最大直径可达30毫米左右),工作原理与攻丝类似。冷挤内螺纹时所需扭距约比攻丝大1倍,加工精度和表面质量比攻丝略高。

螺纹滚压的优点是?表面粗糙度小于车削?铣削和磨削;滚压后的螺纹表面因冷作硬化而能提高强度和硬度;材料利用率高;生产率比切削加工成倍增长,且易于实现自动化;滚压模具寿命很长。但滚压螺纹要求工件材料的硬度不超过HRC40;对毛坯尺寸精度要求较高;对滚压模具的精度和硬度要求也高,制造模具比较困难;不适于滚压牙形不对称的螺纹。

按滚压模具的不同,螺纹滚压可分搓丝和滚丝两类。

搓丝两块带螺纹牙形的搓丝板错开 1/2螺距相对布置,静板固定不动,动板作平行于静板的往复直线运动。当工件送入两板之间时,动板前进搓压工件,使其表面塑性变形而成螺纹。

滚丝有径向滚丝?切向滚丝和滚压头滚丝 3种。

径向滚丝?2个(或3个)带螺纹牙形的滚丝轮安装在互相平行的轴上,工件放在两轮之间的支承上,两轮同向等速旋转,其中一轮还作径向进给运动。工件在滚丝轮带动下旋转,表面受径向挤压形成螺纹。对某些精度要求不高的丝杠,也可采用类似的方法滚压成形。

切向滚丝?又称行星式滚丝,滚压工具由1个旋转的中央滚丝轮和3块固定的弧形丝板组成。滚丝时,工件可以连续送进,故生产率比搓丝和径向滚丝高。

滚丝头滚丝?在自动车床上进行,一般用于加工工件上的短螺纹。滚压头中有3~4个均布于工件外周的滚丝轮。滚丝时,工件旋转,滚压头轴向进给,将工件滚压出螺纹。

切削

指用成形刀具或磨具在工件上加工螺纹的方法。

螺纹铣削:在螺纹铣床上用盘形铣刀或梳形铣刀进行铣削。盘形铣刀主要用于铣削丝杆?蜗杆等工件上的

梯形外螺纹。梳形铣刀用于铣削内?外普通螺纹和锥螺纹,由于是用多刃铣刀铣削?其工作部分的长度又大于

被加工螺纹的长度,故工件只需要旋转1.25~1.5转就可加工完成,生产率很高。螺纹铣削的螺距精度一般能达 8~9级,表面粗糙度为R 5~0.63微米。这种方法适用于成批生产一般精度的螺纹工件或磨削前的粗加工。

检验测量

检测系统

①硬件系统螺纹参数自动检测系统基于PC架构,主要由照明系统、CCD相机和光路成像系统、、图像采集卡、图像处理系统、机械检测系统以及电控系统等组成。

测量时,经照明系统照明后,通过CCD相机和光路成像系统采集紧固件的螺纹图像,然后经过图像采集卡,将数字化图像传到计算机,计算机对该数字图像按相应算法处理后,计算出螺纹的牙型角、螺距和中径等参数,并与标准进行比较,计算出偏差。

②软件系统螺纹参数自动检测的软件系统主要包括系统控制模块图像处理模块等。

系统控制模块:初始化;完成系统图像接口卡及标准参数的初始化配置。图像操作;采集并保存8位的灰色图像,捕获图像到内存。

图像处理模块:图像处理模块包括减少噪声、突出螺纹轮廓边缘信息的图像预处理算法,检测和提取轮廓边缘信息的边缘检测和提取算法,测量数字图像实际尺寸的系统标定算法,以及用于计算螺纹参数的算法等。

螺纹测量方法

①螺纹夹角的测量

螺纹夹角也叫牙型角。螺纹夹角的测量可通过测量侧面角来实现,螺纹侧面角是螺纹侧面与螺纹轴线的垂直面之间的夹角。螺纹牙的近似轮廓在螺纹两侧直线段采样,对采样点进行直线最小二乘拟合。

②螺距的测量

螺距是指螺纹上某一点至相邻螺纹牙上对应点之间的距离。测量时必须平行于螺纹轴线。

③螺纹中径的测量

螺纹中径是中径线沿垂直于轴线距离,中径线是一个假想的线。

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