这些代号为何导致返工
一个标注包含四项独立信息:系列、尺寸、螺距或 TPI、公差等级。漏掉一项,零件就报废。
每个螺纹代号里的四个数字
标注不是一个值。它包含系列名、公称尺寸、螺距和公差等级,每一项背后都有各自的标准。把整串当作单一标签的工程师,通常会订错量规或编错螺距。
以 M10 × 1.5 – 6g 为例。M 表示公制,10 是公称大径(毫米),1.5 是螺距(毫米),6g 是外螺纹公差等级。把 1.5 改成 1.25,就是细牙螺纹,粗牙螺母拧不上。
英制标注同理,但计数方式不同。1/4-20 UNC 表示公称直径 0.250 in、每英寸 20 牙。螺距是牙数而非距离,所以数字越大螺纹越细。这个反直觉之处常让在公制与英制图纸间切换的人出错。
- 1系列M、UNC、UNF、BSP、NPT、JIS——决定牙型角和牙型。
- 2公称尺寸公制用毫米,英制用英寸或编号。
- 3螺距或 TPI牙顶间距,或每英寸牙数。
- 4公差等级6g、6H、2A、2B——控制间隙与配合。
螺纹系列及各自的应用场合
公制螺纹遵循 ISO 68,牙型角 60°。粗牙是通用紧固的默认选择,因为不易错牙,且能适应脏污环境。细牙用于薄壁件、调节环以及任何受振动的部位。
统一螺纹同样为 60°,但以英寸定义。UNC 为粗牙系列,UNF 为细牙系列,UNEF 为超细牙。它们仍常见于美国航空航天和旧设备,即使图纸其余部分为公制。
英国标准惠氏和英国标准细牙采用 55° 牙型角,牙顶和牙底为圆弧。常见于较老的英国机械、泵和液压接头。它们与同公称尺寸的统一螺纹不能互换,即使卡尺量出的直径很接近。
管螺纹按密封方式区分。G(BSPP)等平行螺纹靠垫片或 O 形圈端面密封。R、RC 和 NPT 等锥螺纹靠螺纹本身密封,因此需要密封胶并规定旋合深度。
螺纹代号对照一览
牙型角和密封方式决定兼容性,仅看直径不行。
| 代码 | 标准 | 牙型角 | 密封位置 |
|---|---|---|---|
| M | ISO 公制 | 60° | 紧固,不密封 |
| UNC / UNF | 统一英制 | 60° | 紧固,不密封 |
| BSW / BSF | 惠氏 | 55° | 紧固,不密封 |
| G(BSPP) | ISO 228 平行 | 55° | 垫片或 O 形圈端面 |
| R / RC(BSPT) | ISO 7 锥度 | 55° | 螺纹牙面,需密封胶 |
| NPT | ANSI B1.20.1 锥度 | 60° | 螺纹牙面,需密封胶 |
| JIS PF / PT | JIS B0202 / B0203 | 55° | 平行或锥度,见代号 |
55° 与 60° 为何不能混用
1/2 in BSP 接头能拧进 1/2 in NPT 孔。会感觉紧。但也会漏,因为牙型角相差 5°,且一侧牙顶为圆弧、另一侧为平顶。接触发生在窄带上,而非整个牙面。
BSW 与 UNC 在同公称直径下也有同样问题。每英寸牙数可能相同,但牙型不同。只有能顺畅旋合的量规才是可靠检验。
报价带孔零件时,我们会问接头哪一侧承压、密封面在哪里。这个答案决定我们车平行螺纹配端面密封,还是车锥螺纹并规定量规深度。
机床需要图纸提供什么
螺纹铣削和单点车削都需要中径,而不只是大径。在五轴机床上,我们可在一次装夹中车出锥管螺纹和端面密封,保证密封面与螺纹轴线垂直。
镀层零件上公差等级更重要。化学镀镍和硬质阳极氧化会增加牙面厚度。6g 外螺纹镀后可能超出极限。我们通常按镀前尺寸加工,由表面处理方控制增厚。
小内螺纹用通止规检验,不用卡尺。卡尺量的是牙顶,无法说明配合件能否装配。
软材料也需注意。6061 和 7075 铝在细牙上易咬伤,所以我们采用略有不同的预钻孔并控制主轴转速。316 和 17-4PH 不锈钢会加工硬化,轻切削比深切削更安全。
- 1中径控制配合螺纹能否旋合的关键尺寸。
- 2公差等级公制内螺纹 6H、外螺纹 6g;英制 2B 和 2A。
- 3量规深度锥管螺纹从基准平面起测。
- 4表面处理余量考虑牙面镀层或阳极氧化厚度。
常见问题
NPT 塞规能用在 G 孔上吗?
不能。NPT 是锥螺纹,靠螺纹密封。G 是平行螺纹,靠垫片或 O 形圈端面密封。
螺纹可能开始旋合,但两侧都没有可控的密封面。
如何将螺纹代号换算成毫米?
将英寸公称直径乘以 25.4,得到以毫米为单位的公称大径。螺距的换算方法是用 25.4 除以每英寸牙数。
这只给出公称尺寸,不包含牙侧角和公差等级,因此不是完整换算。
6g 或 6H 后缀是什么意思?
这是公差等级。小写字母表示外螺纹,大写字母表示内螺纹。数字是公差等级,数字越小越紧。
6g 外螺纹留有小间隙,可与 6H 内螺纹装配而不咬死。
螺纹和密封面是在同一零件上加工的吗?
是。在我们的车铣复合和五轴加工中心上,螺纹和密封面在一次装夹中完成,保证端面与螺纹轴线垂直。
分两次装夹会导致端面不垂直,即使螺纹通止规通过,也可能泄漏。
如何为机器人手臂关节指定螺纹?
给出螺纹系列、公称尺寸、螺距、公差等级和配合件材料,并注明拧紧扭矩以及关节是否承受振动。
对于铝制关节,我们通常建议稍粗的螺距并加装螺纹嵌件,因为软材料上的细牙螺纹在反复装配后容易滑牙。
螺纹特征能保证多少公差?
车削直径按 ±0.005 mm 加工,螺纹用通规和止规检验。每件产品出货前都经过检测。
如果螺纹对密封或安全关节至关重要,请在图纸上注明,我们会将其列入检测报告。
