你知道几种螺纹加工工艺？

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  要点速览
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  螺纹加工工艺的实际作用
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  攻丝与螺纹铣削：两大主力工艺
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  外螺纹的滚压与板牙套丝
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  高精度等级与硬材料的磨削与旋风铣
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  分步选择合适工艺
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  螺纹加工工艺对比

螺纹是一条具有确定螺距、牙型角和公称直径的螺旋线。每种螺纹加工工艺都通过去除或挤压金属来达到该几何形状。工艺选择会影响刀具寿命、螺纹精度等级、表面处理质量，以及零件拆卸时是否会咬死。

攻丝和铣削等切削工艺将材料剪切去除，留下可见的牙底圆弧。滚压等成形工艺将材料挤压成形，留下更光滑的牙侧和冷作硬化表面。磨削介于两者之间：去除的材料极少，但能保证最紧的公差。

选择通常从三个问题开始：螺纹是内螺纹还是外螺纹，材料和硬度是什么，图纸要求什么螺纹精度等级。6061 铝材上的 6H 内螺纹与 40 HRC 的 4140 钢上的 4H 螺纹不会采用相同工艺。

我们在同一车间运行全部七种工艺，因此按特征而非按零件选择工艺。这就是为什么同一个壳体上可以同时有攻丝的 M4 安装孔、铣削的 NPT 接口和滚压的外螺柱螺纹。

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  内螺纹攻丝、螺纹铣削、旋风铣和单点镗削。
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  外螺纹板牙套丝、滚压、单点车削和磨削。
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  淬硬零件热处理后螺纹磨削，通常用于 45 HRC 以上。

攻丝使用带槽丝锥或挤压丝锥进入预钻孔，一次走刀切削或挤压出内螺纹。在铝材上加工 M3 螺纹时，切削速度 15–25 m/min、进给量等于螺距较为合适。在 304 不锈钢上，降至 8–12 m/min，若孔不太深则使用挤压丝锥。

底孔直径比多数操作者承认的更重要。对于 6H M6 × 1.0 螺纹，5.0 mm 钻头可获得约 75% 的螺纹啮合率。底孔小 0.1 mm 会使扭矩急剧上升并折断丝锥。底孔过大则削弱螺纹，可能通不过通止规检验。

螺纹铣削用单点或多齿刀具插补出螺旋路径。它需要具备螺旋插补功能且刚性足以维持螺旋线的机床。优点是一把刀具适用多种直径：一把 M6 螺纹铣刀通过修改程序中的螺距，可加工 M6 × 1.0 或 M6 × 0.75。

铣削还能处理断续螺纹、薄壁和不会积屑的盲孔。它单孔加工较慢，因此我们在攻丝失败或零件成本足以抵消额外加工节拍时使用。

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  攻丝提示盲孔用螺旋槽丝锥，通孔用螺旋尖丝锥。
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  铣削提示留 0.05–0.1 mm 径向余量用于精加工走刀。

滚压通过两到三块滚丝板挤压材料成形。毛坯直径不是公称直径，而是中径，约为公称直径减去 0.3 × 螺距。对于 10 mm 滚压螺纹，毛坯通常为 9.6–9.7 mm。毛坯过大滚丝板会过载；过小则牙顶变平。

收益是疲劳强度。滚压螺纹金属流线连续，牙底存在压缩残余应力，因此抗振性能优于切削螺纹。汽车和航空航天图纸常指定滚压螺纹，正是这个原因。

板牙套丝是滚压的手动或转塔车床版本。板牙通过一次或多次走刀切削外螺纹。它适合修配和小批量，但在不锈钢上会撕裂表面，且长零件上难以保持同轴度。

批量足够时，我们在专用机床上滚压螺纹。对于单件原型，单点车削装夹更快、更易检测。

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  滚压毛坯尺寸公称中径，通常比公称直径小 0.1–0.3 mm。
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  板牙套丝限制最适合 Ø6 mm 及以下，或用于修复受损螺纹。

螺纹磨削使用成形修整砂轮在热处理后切削螺纹。它的导程精度和牙型角保持能力优于任何切削工艺，因此量规制造商和航空航天车间用它加工 3A 和 3B 级螺纹。砂轮修整是关键步骤；磨损的牙型会表现为中径漂移。

磨削每次走刀的去除量很小，因此速度慢且会产生热量。大量切削液和锋利的砂轮可防止表面烧伤。如果零件未淬火，磨削通常属于过度加工，只会增加成本而无收益。

螺纹旋风铣是一种 CNC 车床工艺，旋转刀头环绕工件，刀具沿轴向进给。它可一次走刀加工细长螺纹、骨钉和深导程丝杠。反向旋转平衡了切削力，因此零件不会弯曲。

对于医用骨钉和长螺纹轴这类用板牙或单点刀具会偏斜的零件，旋风铣是正确选择。它不是通用工艺，刀具专用于特定螺纹牙型。

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  磨削阈值硬度高于 45 HRC 或图纸要求 3 级配合时使用。
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  旋风铣优势细长零件一次走刀加工螺纹，无偏斜。