螺紋可以由形成滾動通過使用某種類型的任一螺紋軋制機或通過配備一個自動螺釘機或轉塔車床用合適的螺紋輥。如果使用滾絲機,則將無螺紋的螺釘,螺栓或其他“空白”(自動或手動)放置在模具之間具有陷入到坯料中的螺紋狀脊,并通過置換金屬而形成所需形狀和螺距的螺紋。在需要大量使用螺栓,螺釘,雙頭螺栓,螺桿等的情況下,采用滾絲工藝。與任何其他方式相比,通過這種方法可以更快地生產出軋制過程范圍內的螺紋。由于模具的冷加工作用,軋制螺紋的強度比切斷或磨削的螺紋高10%至20%,并且對于疲勞強度的提高可能更高。軋制過程的其他優點是,在形成螺紋時不會浪費原料,并且軋制螺紋的表面比切斷螺紋的表面更硬,從而提高了耐磨性。

平模式滾牙機

       一種廣泛用于螺紋滾壓的機器配備有一對平面或直角模具。使用機器時,一個模具是靜止的,另一個模具是往復運動的。這些模具上的形成螺紋的脊以等于螺紋的螺旋角的角度傾斜。在制造用于精密滾絲的模具時,可以在熱處理后通過銑削和磨削或在熱處理后通過“從實心”磨削來形成螺紋。使用玻璃化的輪子。

       在滾絲機中,在工件的一個通道中形成螺紋,該螺紋通過手動或自動插入模具的一端,然后在模具面之間滾動,直到在另一端彈出。模具的位置與被軋制的螺紋之間的關系使得一個模具的螺紋形脊的頂部在與螺紋接觸的點處直接與模具中螺紋槽的底部相對。其他人在接觸點死亡。某種形式的機制可確保在正確的時間啟動毛坯并與模具對齊。

圓柱模滾絲機

       對于這種類型的機器,毛坯在兩個或三個圓柱形模具(取決于機器的類型)之間滾動時被擰緊,然后根據材料的硬度或壁厚調節其滲透率壓入毛坯。在管道或中空零件上進行螺紋加工。模具具有磨削的或磨削的和研磨的螺紋,并且節距直徑是要軋制的螺紋的節距直徑的倍數。由于模具的直徑比工件大得多,因此需要多螺紋才能獲得與工件相同的導程角。螺紋可以旋轉一圈甚至更少,如果延伸到15或20英尺(4.6或6 m)的長度,則可能需要幾轉(例如在軋制硬質材料中)才能獲得與平?;蛑蹦O嗟鹊臐u進滲透率。這些機器的重要特征是精確調整或匹配螺紋輥以使其相互正確對準的措施。

兩輥式機器:對于雙輥式機器,工件在兩個水平動力驅動的穿線輥之間旋轉,并由下側的硬化支撐桿支撐。一輥通過液壓壓力向內輸送到自動調節的深度。

三輥式機器:在該機器上,待穿線的坯料在三個圓柱形模具之間滾動時被保持在“浮動位置”,這些模具通過肘桿臂以預定的穿透率向內移動,直到達到所需的螺距獲得直徑。模具的運動由一個凸輪驅動,該凸輪通過選擇的變速齒輪驅動,以提供所需的擠壓,保持和釋放周期。

生產率

       滾絲的生產率取決于機器的類型,機器和工件的尺寸以及要穿線的零件是手動插入還是自動插入。適用于普通鋼的往復式平模機,每分鐘可穿線30或40個零件,直徑范圍為5?8至1 1/8英寸(15.875–28.575毫米),每分鐘可穿150至175個螺釘尺寸從10號(.190英寸)到6號(.138英寸)。對于通常的硬度范圍為26到32洛氏C的熱處理合金鋼,產量可能為每分鐘30或40分鐘或更小。對于主要用于精密加工和硬質金屬設計的圓柱模具類型的機器,通常每分鐘生產10至30個零件,用量取決于材料的硬度和每轉一圈的允許的模具滲透率。這些生產率僅供一般參考。軋制螺紋的直徑通常從最小的機器螺釘尺寸到最大1或1.5英寸(25.4或38.1毫米),具體取決于機器的類型和尺寸。

精密滾絲

       平面和圓柱形模具都用于航空和其他工廠,以進行精密加工。在精確的模具和毛坯直徑保持接近極限的情況下,生產符合美國標準3級和4級配合的滾軋螺紋是可行的。毛坯施膠可通過無心磨削或與沖模操作結合使用模具進行。毛坯應為圓形,通常,直徑公差應不超過螺距直徑公差的?至2?3。毛坯直徑應在正確尺寸(接近節距直徑,但應通過實際試驗確定)的范圍內,減小到允許的最小值,即使大直徑可能會減小公差以確保正確的節距直徑略有不同。精密滾絲已成為對合金鋼螺柱和其他螺紋零件加螺紋的一種重要方法,尤其是在要求精度和高抗疲勞性的航空作業中。千分尺螺釘也是精密螺紋滾壓的杰出示例。盡管在需要3級和4級配合時通過磨削精加工軋制絲錐是一種普遍做法,但該工藝也已應用于絲錐制造中。

滾絲鋼

       鋼的種類從普通螺釘和螺栓的軟低碳類型,到飛機螺柱,螺栓等的鎳,鎳鉻和鉬鋼,或者用于任何需要出色強度和耐疲勞性的工作。典型的SAE合金鋼的編號為2330、3135、3140、4027、4042、4640和6160。熱處理后這些鋼的硬度通常為26至32洛氏C,抗拉強度為130,000至150,000 psi(896) –1034 MPa)。盡管可能會軋制較硬的材料,但當硬度超過40洛氏硬度C時,磨削更為可行。螺紋軋制不僅適用于各種鋼,還適用于有色金屬,尤其是由于“撕裂”而難以切削時線程。

滾絲毛坯直徑

       要在其上軋制螺紋的螺釘坯料或圓柱狀部件的直徑應小于螺釘的外徑,該直徑應恰好補償因軋制過程而移位并抬高到原始表面上方的金屬。直徑的增加大約等于一根螺紋的深度。雖然存在確定毛坯直徑的規則和公式,但可能有必要在計算出的尺寸上稍作更改,以確保形成良好的螺紋。毛坯直徑應通過試驗驗證,特別是在軋制精確的螺紋時。由于金屬的硬度或韌性更高,因此某些坯料比其他坯料具有更高的抗位移性。以下數字可能對確定試驗規模有用。從1/4到?變化的螺釘的毛坯直徑比節距直徑大0.002至0.0025英寸(50.8–63.5μm),而從?到1英寸(12.7–25.4 mm)或更大的螺釘的毛坯直徑是比節圓直徑大0.0025至0.003英寸(63.5–76.2μm)。略小于節圓直徑的毛坯用于螺栓,螺釘等,它們應相對自由地配合。此類工作的毛坯的直徑可能比螺紋尺寸從?到?英寸(6.35–12.7μm)變化的螺距直徑小0.002至0.003英寸(50.08–76.2μm),而從0.003至0.005英寸(76.2–7)對于?英寸以上的尺寸,比節圓直徑小127μm。如果螺紋小于?英寸,則毛坯通常比普通工作等級的螺距直徑小0.001至0.0015英寸(25.4–38.1μm)。

自動螺絲機的滾絲

       有時,當螺紋位于肩部后面時,螺紋會在自動螺絲機和轉塔車床中滾動,以致無法用模具將其切斷。在這種情況下,卷繞螺紋的優點是避免了第二操作。圓輥用于在螺桿機中軋制螺紋。輥子可以沿切線方向或徑向方向出現在工件上,這兩種方法都可以產生令人滿意的螺紋。在前一種情況下,輥子逐漸與工件的外圍接觸,并在穿過待加工表面時完成加工。當卷筒保持在徑向位置時,只需將其壓向一側,直到形成完整的螺紋。施加輥的方法可以取決于攻絲操作和其他機加工操作之間的關系。由于難以在鋼中軋制螺紋,因此自動螺桿機中的螺紋軋制通常僅適用于黃銅和其他相對較軟的金屬。但是,由鉻鎳鋼制成的含碳量為0.15%至0.20%的螺紋輥,在應用于鋼上時,效果相當好。含約0.12%碳的3%鎳鋼也被證明可以很好地穿入黃銅。

控制滾絲直徑的因素

       螺絲機中使用的穿線輥的直徑可能與螺紋的直徑大致相同,但對于小于3?4英寸(19.05毫米)的尺寸,該輥的直徑是螺紋直徑的幾倍減去負數。獲得更好的滾動效果。當螺紋和輥的直徑實際上相同時,使用單螺紋輥在螺桿上形成單螺紋。如果將卷的直徑設為螺釘直徑的兩倍,為了避免使用較小的卷,則卷必須具有雙螺紋。如果螺紋輥的直徑是螺紋的三倍,則使用三重螺紋,依此類推。當軋輥直徑是工件的某些倍數時,這些多螺紋是必需的,以便在軋輥和工件上獲得相應的螺旋角。

穿線輥直徑

       具有單線的穿線輥的節距直徑略小于要軋制的螺紋的節距直徑,并且在多螺紋輥的情況下,節距直徑不是螺紋節距的精確倍數。但也有所減少。一個螺絲機制造商建議的減少量由本段末尾所示的公式給出。公式中使用的術語的說明如下:D =穿線輥的螺距直徑,d =螺紋的螺距直徑,N =輥上的單根螺紋或“起點”的數量(此數字參考到所需的軋輥直徑),T =單個螺紋深度:

示例:通過使用上式找到用于軋制?英寸美國標準螺紋的雙螺紋輥的螺距直徑。螺距直徑d = 0.4500英寸,螺紋深度T = 0.0499英寸。

滾絲的種類及其形狀

       卷上的一根或多根螺紋應為左手,以便滾動右手螺紋,反之亦然。輥子應足夠寬,以便與要穿線的零件重疊,條件是在端部有間隙,如果可能的話應形成間隙。軋制時,軋制線上的螺紋應鋒利,以軋制美國(國家)標準形式的螺紋,這樣在軋制螺紋時,只需較小的壓力即可置換金屬。卷筒上的線槽底部也可以保持鋒利或平整。如果底部是鋒利的,則假定該卷是美式卷,則該卷只能沉入坯料中足夠遠的地方以形成具有平頂的卷線。通常選擇卷上的線程數(無論是雙倍,三倍,四倍等),因此,螺紋輥的直徑將在1?和2?英寸(31.75–57.15毫米)之間。在制作螺紋輥時,將端部傾斜45度角,以防止輥端部的螺紋斷裂。硬化時應采取預防措施,因為如果鋒利的邊緣被燒毀,輥子將無用。線輥通常在硬化后進行研磨,方法是將線輥固定在車床的刀軸上,并在一塊硬木上使用金剛砂和油。為了獲得良好的效果,螺紋輥應緊緊固定在支座中。如果將卷裝得松散,則會損壞螺紋。如果鋒利的邊緣被燒毀,則輥將無用。線輥通常在硬化后進行研磨,方法是將線輥固定在車床的刀軸上,并在一塊硬木上使用金剛砂和油。為了獲得良好的效果,螺紋輥應緊緊固定在支座中。如果使卷筒的安裝松散,則會損壞螺紋。如果鋒利的邊緣被燒毀,則輥將無用。線輥通常在硬化后進行研磨,方法是將線輥固定在車床的刀軸上,并在一塊硬木上使用金剛砂和油。為了獲得良好的效果,螺紋輥應緊緊固定在支座中。如果將卷裝得松散,則會損壞螺紋。

螺紋輥的應用

工件的形狀和生產工件所需的操作特性在很大程度上決定著施加螺紋輥的方法。需要考慮的一些要點如下:

螺紋零件的直徑。

要穿線的零件的位置。

要穿線的零件的長度。

滾牙操作與其他操作之間的關系。

要螺紋加工的零件的形狀,可以是直的,錐形的或其他形狀。

施加支撐的方法。

       當要軋制的直徑遠小于其前肩的直徑時,應使用十字滑動滾花刀架。如果要穿線的零件不在肩部后面,則應使用根據擺動原理固定的支架。當工件較長(長度大于其直徑的兩倍半)時,應使用擺動的輥架,并帶有支撐物。如果在滾壓螺紋后可以切斷工件,則應使用橫向滑動的滾壓支架。將支撐物施加到工件上的方法在某種程度上也決定了施加線輥的方法。當沒有其他工具與滾針同時工作時,并且沒有切屑時,可以通過將滾針從下面穿過而不是越過工件,從而更加牢固地固定滾針。通過工作時,有提高橫滑道的趨勢。如果要穿線的零件是錐形的,則最好將輥子固定在橫向滑動的輥子支架中,以將其呈現給工件。

滾絲的公差

       線材廠將接受直徑公差為正負0.002英寸(50.8毫米)的規格。對于小直徑長螺釘使用的庫存保持此公差尤為重要。在較短長度的螺釘上,材料會流動,并且如果導線尺寸過大,將不會遇到什么麻煩,但是在螺釘長度大于其直徑的十倍的情況下,材料將受到限制,并且會“燃燒”如果公差大于指定的公差,則發生。如果金屬絲的尺寸略小,則由于波峰未完全成形,因此軋制的螺紋將具有參差不齊的外觀。在10-24號以下的螺釘上,應遵守正負0.001英寸的公差,以確保獲得良好的結果。

滾絲的速度和進給

       當螺紋輥由高碳鋼制成并用在黃銅上時,可以使用高達每分鐘200英尺的表面速度。但是,使用較低的速度可獲得更好的結果。當輥子被固定在與橫向滑道相連的支架中,并且切向或徑向地相對于工件時,與將其保持在擺動工具中相比,可以使用更高的速度。這是由于擺動式保持器的剛性不足。在使用“交叉滑行輥支架”時,上表中提供了使用十字滑輥支架時要使用的進給;表格的下半部分提供了用擺動工具進行螺紋滾壓的進給。當坯料的根部直徑不小于螺紋兩倍深度的五倍時,這些進給適用于不帶支撐的軋制螺紋。當根部直徑小于此值時,應使用支撐物。當輥的寬度大于待軋制件的最小直徑的二分之一半時,無論螺紋的螺距如何,都應使用支撐件。當待軋制件的最小直徑遠小于螺紋的根部直徑時,應將最小直徑作為所用進給的決定因素。

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