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螺纹加工公式和定义

这部分内容包含螺纹加工公式和定义,例如如何计算您的螺纹车削、螺纹铣削或攻丝工序的切削速度、进给率或任何其他参数。您也可以找到符合国际标准的不同螺纹牙型的名称。

螺纹车削公式和定义

进给量

将螺纹的整个切削深度分成多次深度更小的切削来完成,敏感的刀片刀尖半径便不会过载。

示例:如果每次走刀的切深为0.23-0.10 mm (0.009-0.004英寸) (径向进刀量),则通过6次走刀 (nap) 可在螺距为1.5 mm (0.06英寸) 的公制螺纹上车削出整个切深 (ap),即螺纹牙型深度 (0.94 mm (0.037英寸))。


第1次走刀,进刀量
0.23 mm


= 0.009英寸


第2次走刀,进刀量
0.42 - 0.23 = 0.19 mm


0.017 - 0.009 = 0.008英寸


第3次走刀,进刀量
0.59 - 0.42 = 0.17 mm


0.023 - 0.017 = 0.006英寸


第4次走刀,进刀量
0.73 - 0.59 = 0.14 mm


0.029 - 0.023 = 0.006英寸


第5次走刀,进刀量
0.84 - 0.73 = 0.11 mm


0.033 - 0.029 = 0.004英寸


第6次走刀,进刀量
0.94 - 0.84 = 0.10 mm


0.037 - 0.033 = 0.004英寸


可根据以下公式计算进刀量:

Δap = 径向进给量,每次走刀的切削深度

X = 实际走刀次数 (从1至nap的连续值)

ap = 总螺纹深度 + 额外余量

nap = 走刀次数

Y = 第1次走刀 = 0.3

第2次走刀 = 1

第3次以及之后的走刀 = x-1

螺距1.5 mm (0.06英寸)
ap = 0.94 mm (0.037英寸)
nap = 6

γ1 = 0.3
γ2 = 1
γn = x - 1

符号名称/定义公制英制
ap进刀量,整个切深mm英寸
n主轴转速rpmrpm
Vc切削速度m/min
nap走刀次数

  1. 牙底
    连接螺纹的两个相邻牙侧的底面
  2. 牙侧
    连接牙顶和牙底的那一侧螺纹表面
  3. 牙顶
    连接两个牙侧的顶面

P = 螺距,mm或每英寸螺纹数 (t.p.i.)

平行于轴测得的从螺纹上的某个点到下一圈螺纹上的对应点的距离。

β = 螺纹牙型角

在轴向平面测得的螺纹牙侧之间的角度。

φ = 螺纹的切入角 (螺旋角)

螺纹中径与垂直于轴线的平面之间的夹角。

直径参数

d = 外螺纹大径

D = 内螺纹大径

d1 = 外螺纹小径

D1 = 内螺纹小径

d2 = 外螺纹中径

D2 = 内螺纹中径

螺纹的有效直径;约在大径与小径之间的一半位置处。

导程角 (螺旋角)

切入角φ取决于螺纹的直径和螺距。该测量值也可表现为从零件绕开的一个三角形。可根据以下公式计算切入角。

切入角计算公式。
N = 螺纹头数

不同直径条件下的相同螺距会产生不同的切入角。

螺纹铣削公式和定义

切削速度 (vc)

公制 (m/min)


英制 (英尺/分钟)

内螺纹铣削公式

计算版本

周边进给 (mm/min) (英寸/分钟)


径向切深 (mm) (英寸)


刀具中心进给 (mm/min) (英寸/分钟)


每齿进给量 (mm) (英寸)



通过螺旋切入刀具路径进行螺纹铣削,Dvf1

外螺纹铣削公式

计算版本

周边进给 (mm/min) (英寸/分钟)

刀具中心进给 (mm/min) (英寸/分钟)

每齿进给量 (mm) (英寸)


攻丝公式和定义

公制英制

主轴转速,n (rpm)

进给率


扭矩,Md (Nm)

功率,P (kW)


参数含义公制单位英制单位
Md扭矩Nm英寸磅
p齿距mm英寸
D / DC标称直径mm英寸
kc特定切削力N/mm2磅/平方英寸
n主轴转速rpm (转/分)rpm (转/分)
P功率kW马力
vc切削速度m/min英尺/分钟
vf进给率mm/min英寸/分钟

孔尺寸公式

可通过以下公式计算基本孔尺寸。

计算切削丝锥的基本孔尺寸

 

 

例如:要确定M10x1.5切削丝锥的钻孔尺寸
 10 - 1.5 = 8.5

例如:要确定1/4-20切削丝锥的钻孔尺寸

计算成形丝锥的基本孔尺寸

例如:要确定成形丝锥M10x1.5的钻孔尺寸

例如:要确定1/4-20成形丝锥的钻孔尺寸
 

通过切削丝锥的螺纹高度计算基本孔尺寸

例如:要确定M8x1.25切削丝锥在68%螺纹高度处的钻孔尺寸:

例如:要确定1/4-20切削丝锥在65%螺纹高度处的钻孔尺寸:

通过挤压丝锥的螺纹高度计算基本孔尺寸

例如:要确定M8x1.25切削丝锥在68%螺纹高度处的钻孔尺寸:

例如:要确定1/4-20切削丝锥在65%螺纹高度处的钻孔尺寸:

参数含义公制单位英制单位
D孔径mm英寸
TD标称螺纹直径mm英寸
TP螺纹螺距mm
TPI英制螺距
英寸
TH螺纹高度%%


如何计算螺纹高度 (%)

以%表示的螺纹高度是内螺纹的实际高度与最大高度之间的比率。下面的示例适用于ISO和UTS标准 - 60°螺纹。

示例,M8x1.25

符合标准的最大螺纹高度为6/8 H。

H = 0.866 x P

(H = 原始三角形高度)

(P = 螺距)

最大螺纹高度为:

6/8 * (0.866 x 1.25) = 0.811 mm

直径为6.9 mm的型腔孔的实际螺纹高度:

(8 - 6.9) / 2 = 0.55 mm

因此,螺纹高度为:(0.55 / 0.81) x 100 = 68%

实际螺纹高度



推荐的型腔孔直径

60°螺纹

内螺纹的最大螺纹高度 (6/8 H)



符合标准的最小型腔孔直径

符合国际标准的螺纹名称

国际标准

为了确保螺纹接头的两个 (内部和外部) 半部分适当地接合在一起,以形成能够承受指定载荷的连接,螺纹必须保持特定的标准。因此,人们为所有常见的螺纹类型制定了有关螺纹牙型的国际标准。

ISO公制螺纹名称

完整的螺纹名称由螺纹牙型和公差值组成。公差通过一个公差精度数字和几个公差位置字母表示。

示例

M16 - 6h

M16:螺纹名称和标称尺寸

6h:螺距和牙顶位置的公差等级

M10 x 1.25 5g6g

M10:螺距

1.25: 中径公差等级

5g6g:牙顶直径公差等级



螺纹部分之间的配合由通过一条斜线分开的内螺纹公差等级和外螺纹公差等级表示。

 

公差位置

公差位置用于识别基本偏差,并通过一个代表内螺纹的大写字母和一个代表外螺纹的小写字母表示。公差精度和位置的组合表示公差等级。相关标准中给出了不同螺纹加工系统的公差等级值。

 

ISO英制螺纹 (UNC、UNF、UNEF、UN)

UN系统具有从1 (粗) 到3 (精细) 的3个公差等级。典型的UN螺纹的名称如下:

 

¼英寸20 20UNC - 2A
¼英寸 - 螺纹大径
20 - 螺距值:每英寸螺纹数 (t.p.i.)
UNC - 指示粗螺距
2A - 指示中等公差

 
ISO - 统一标准 (UN):

松公差:1A (外螺纹)、1B (内螺纹)
中等公差:2A (外螺纹)、2B (内螺纹)
紧公差:3A (外螺纹)、3B (内螺纹)

 
不同类型的统一标准螺纹
UNC 具有粗螺距的螺纹直径
UNF 具有细螺距的螺纹直径
UNEF 具有超细螺距的螺纹直径
UN 具有等螺距的螺纹直径
 

惠氏螺纹 (G、R、BSW、BSF、BSPF)

惠氏螺纹目前已被淘汰,但惠氏管螺纹却是公认的国际标准。惠氏管外螺纹有两种公差等级,惠氏管内螺纹有一种公差等级。

 

惠氏管螺纹:BSW、BSF和BSP.F

公差位置
细牙:A (外螺纹)、内螺纹只有1个等级
粗牙:B (内螺纹),外螺纹只有1个等级

惠氏管螺纹名称

这些螺纹分为两组:

  • 不基于螺纹的耐压密闭接头,ISO 228/1
  • 基于螺纹的耐压密闭接头,ISO 7/1

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