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螺紋的歷史與加工技術(shù)的發(fā)展

2023-01-19 10:34:38 madaula

      螺紋是人類發(fā)明的簡單機(jī)械和歷史中實(shí)用的發(fā)明之一,由于螺紋具有裝配容易和可拆卸更換的功能,因此螺紋連接和螺紋傳動廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。螺紋的廣泛使用是在工業(yè)革命后,英國人發(fā)明了絲桿車床、板牙和絲錐,為螺紋的大批量生產(chǎn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ),1841年英國人惠特沃提出了螺紋標(biāo)準(zhǔn)取名為惠氏螺紋(特征代號BSP、BSW、BSF),由此產(chǎn)生了螺紋標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系。1905年英國人泰勒發(fā)明了螺紋量規(guī)設(shè)計(jì)原理(泰勒原則)。從此英國成為世界上全面掌握螺紋加工和檢測技術(shù)的國家,英制螺紋標(biāo)準(zhǔn)早得到世界范圍的認(rèn)可。英制螺紋隨著日不落帝國的興起而得到推廣和廣泛應(yīng)用。管螺紋標(biāo)準(zhǔn)是由美國人獨(dú)立研制的,與英制管螺紋共同構(gòu)成了當(dāng)今世界管螺紋兩大標(biāo)準(zhǔn)。美制梯形螺紋和鋸齒形螺紋在第二次世界大戰(zhàn)后同樣得到了二戰(zhàn)盟國的認(rèn)可。美制螺紋對螺紋發(fā)展有著極其重要的影響。

     螺紋的加工方法從英國人發(fā)明板牙和絲錐后形成大批量生產(chǎn),后來螺紋的加工方法變得更多,如:螺紋車削加工、滾絲加工、搓絲加工、螺紋銑削加工等。

     螺紋車削加工一般應(yīng)用于車削加工機(jī)床,由于刀具成本較低,加工技術(shù)易于掌握被廣泛應(yīng)用。由于螺紋車削加工因加工效率比較低,只能應(yīng)用于中小批量的螺紋零件加工。

     滾絲加工使用兩個滾絲輪進(jìn)行對滾加工(近幾年針對空心零件出現(xiàn)了三輪滾絲),在加工形狀不太復(fù)雜的螺紋零件時在效率上比螺紋車削高很多,但需要一臺專用的滾絲機(jī)床進(jìn)行加工,在螺紋與零件其它位置有形狀位置公差時很難保證,所以在螺紋零件有精度要求時不得不繼續(xù)采用車削加工方式進(jìn)行螺紋加工。

     搓絲加工使用搓絲板搓動進(jìn)行加工,適合大批量標(biāo)準(zhǔn)連接堅(jiān)固件的螺紋加工,其效率在現(xiàn)在的螺紋加工中快,加工成本低,但只適合于加工低精度要求的標(biāo)準(zhǔn)件,不適合零件類產(chǎn)品的加工。從近幾十年的批量螺紋加工方法的發(fā)展中不難可以看出螺紋加工一直朝著螺紋滾壓成形的方向進(jìn)行發(fā)展。螺紋滾壓成形的加工方法不僅加工效率高成本低,滾壓成形的螺紋表面粗糙度也比切削加工方法要高(可達(dá)到Ra0.4),并且在滾壓螺紋時讓材料產(chǎn)生塑性變形,材料組織密度產(chǎn)生變化使材料密度提高,使螺紋強(qiáng)度提高,尤其螺紋牙底在滾壓時受滾壓力大,使得螺紋產(chǎn)生斷裂的可能性降到極低。在螺紋滾壓成形后表面形成硬化層,在連接或傳動過程中更耐磨更可靠。螺紋滾壓成形不會產(chǎn)生毛屑,更利于裝配或應(yīng)用于潔凈應(yīng)用的場所。螺紋滾壓方法從應(yīng)用和加工方面是值得優(yōu)先選擇的加工方法。


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