一、什么是螺紋？
螺紋是從外部或內(nèi)部切入工件的螺旋線。螺紋的主要功能是：
1、通過組合內(nèi)螺紋產(chǎn)品和外螺紋產(chǎn)品形成機械連接。
2、通過將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為線性運動傳遞運動，反之亦然。
3、得到機械優(yōu)點。
二、螺紋牙型和術(shù)語
螺紋牙型確定螺紋的幾何形狀，包括工件直徑 (大徑、中徑和小徑)；螺紋牙型角；螺距和螺旋角。
1、螺紋術(shù)語
①牙底：連接兩個相鄰螺紋牙側(cè)的底部表面。
②牙側(cè)：連接牙頂和牙底的螺紋側(cè)表面。
③牙頂：連接兩個牙側(cè)的頂部表面。
P = 螺距，mm或每英寸螺紋數(shù) (t.p.i.)
? = 牙型角
? = 螺紋螺旋升角
d = 外螺紋大徑
D = 內(nèi)螺紋大徑
d1 = 外螺紋小徑
D1 = 內(nèi)螺紋小徑
d2 = 外螺紋中徑
D2 = 內(nèi)螺紋中徑
中徑，d2 / D2
螺紋的有效直徑。大約在大徑和小徑之間一半的位置處。
螺紋的幾何形狀基于螺紋中徑 (d, D) 和螺距 (P)：工件上沿著螺紋從牙型上的一點到相應(yīng)的下一點的軸向距離。這也可以看作是從工件繞開的一個三角形。
vc = 切削速度 (m/min)
ap = 總的螺紋深度 (mm)
nap = 總的螺紋深度 (mm)
t.p.i. = 每英寸螺紋數(shù)
進給量 = 螺距
2、普通螺紋牙型
一、60°牙型的外螺紋中徑計算及公差（國標(biāo)GB197/196）
a.中徑基本尺寸計算
螺紋中徑的基本尺寸=螺紋大徑-螺距×系數(shù)值。
公式表示：d/D-P×0.6495
例：外螺紋M8螺紋中徑的計算
8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188
b.常用的6h外螺紋中徑公差(以螺距為基準(zhǔn))
上限值為”0”
下限值為P0.8-0.095P1.00-0.112P1.25-0.118
P1.5-0.132P1.75-0.150P2.0-0.16
P2.5-0.17
上限計算公式即基本尺寸，下限值計算公式d2-hes-Td2即中徑基本尺寸-偏差-公差。
M8的6h級中徑公差值：上限值7.188下限值：7.188-0.118=7.07。
c.常用的6g級外螺紋中徑基本偏差：(以螺距為基準(zhǔn))
P0.80-0.024P1.00-0.026P1.25-0.028P1.5-0.032
P1.75-0.034P2-0.038P2.5-0.042
上限值計算公式d2-ges即基本尺寸-偏差
下限值計算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差
例M8的6g級中徑公差值：上限值7.188-0.028=7.16下限值：7.188-0.028-0.118=7.042。
注：
①以上的螺紋公差是以粗牙為準(zhǔn)，對細牙的螺紋公差相應(yīng)有些變化，但均只是公差變大，所以按此控制不會越出規(guī)范界限，故在上述中未一一標(biāo)出。
②螺紋的光桿坯徑尺寸在生產(chǎn)實際中根據(jù)設(shè)計要求的精度和螺紋加工設(shè)備的擠壓力的不同而相應(yīng)比設(shè)計螺紋中徑尺寸加大0.04—0.08之間，為螺紋光桿坯徑值，例我們公司的M8外螺紋6g級的螺紋光桿坯徑實在7.08—7.13即在此范圍。
③考慮到生產(chǎn)過程的需要外螺紋在實際生產(chǎn)的未進行熱處理和表面處理的中徑控制下限應(yīng)盡量保持在6h級為準(zhǔn)。
二、60°內(nèi)螺紋中徑計算及公差(GB197/196)
a.6H級螺紋中徑公差(以螺距為基準(zhǔn))
上限值：
P0.8+0.125P1.00+0.150P1.25+0.16P1.5+0.180
P1.25+0.00P2.0+0.212P2.5+0.224
下限值為”0”，
上限值計算公式2+TD2即基本尺寸+公差。
例M8-6H內(nèi)螺紋中徑為：7.188+0.160=7.348上限值：7.188為下限值。
b.內(nèi)螺紋的中徑基本尺寸計算公式與外螺紋相同
即D2=D-P×0.6495即內(nèi)螺紋中徑等于螺紋大徑-螺距×系數(shù)值。
c.6G級螺紋中徑基本偏差E1(以螺距為基準(zhǔn))
P0.8+0.024P1.00+0.026P1.25+0.028P1.5+0.032
P1.75+0.034P1.00+0.026P2.5+0.042
例：M86G級內(nèi)螺紋中徑上限值：7.188+0.026+0.16=7.374
下限值：7.188+0.026=7.214
上限值公式2+GE1+TD2即中徑基本尺寸+偏差+公差
下限值公式2+GE1即中徑尺寸+偏差
三、外螺紋大徑的計算及公差(GB197/196)
a.外螺紋的6h大徑上限值
即螺紋直徑值例M8為φ8.00上限值公差為”0”。
b.外螺紋的6h級大徑下限值公差(以螺距為基準(zhǔn))
P0.8-0.15P1.00-0.18P1.25-0.212P1.5-0.236P1.75-0.265
P2.0-0.28P2.5-0.335
大徑下限計算公式：d-Td即螺紋大徑基本尺寸-公差。
例：M8外螺紋6h大徑尺寸：上限為φ8，下限為φ8-0.212=φ7.788
c.外螺紋6g級大徑的計算與公差
6g級外螺紋的基準(zhǔn)偏差(以螺距為基準(zhǔn))
P0.8-0.024P1.00-0.026P1.25-0.028P1.5-0.032P1.25-0.024P1.75–0.034
P2.0-0.038P2.5-0.042
上限計算公式d-ges即螺紋大徑基本尺寸-基準(zhǔn)偏差
下限計算公式d-ges－Td即螺紋大徑基本尺寸-基準(zhǔn)偏差-公差
例：M8外螺紋6g級大徑上限值φ8-0.028=φ7.972。
下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76
注：
①螺紋的大徑是由螺紋光桿坯徑及搓絲板/滾絲輪的牙型磨損程度來決定的，而且其數(shù)值在同樣毛坯及螺紋加工工具的基礎(chǔ)上與螺紋中徑成反比出現(xiàn)即中徑小則大徑大，反之中徑大則大徑小。
②對需進行熱處理和表面處理等加工的零件，考慮到加工過程的關(guān)系實際生產(chǎn)時應(yīng)將螺紋大徑控制在6h級的下限值加0.04mm以上，如M8的外螺紋在搓(滾)絲的大徑應(yīng)保證在φ7.83以上和7.95以下為宜。
四、內(nèi)螺紋小徑的計算與公差
a.內(nèi)螺紋小徑的基本尺寸計算(D1)
螺紋小徑基本尺寸=內(nèi)螺紋基本尺寸-螺距×系數(shù)
例：內(nèi)螺紋M8的小徑基本尺寸8-1.25×1.0825=6.646875≈6.647
b.內(nèi)螺紋6H級的小徑公差(以螺距為基準(zhǔn))及小徑值計算
P0.8+0.2P1.0+0.236P1.25+0.265P1.5+0.3P1.75+0.335
P2.0+0.375P2.5+0.48
內(nèi)螺紋6H級的下限偏差公式D1+HE1即內(nèi)螺紋小徑基本尺寸+偏差。
注：6H級的下偏值為“0”
內(nèi)螺紋6H級的上限值計算公式=D1+HE1+TD1即內(nèi)螺紋小徑基本尺寸+偏差+公差。
例：6H級M8內(nèi)螺紋小徑的上限值6.647+0=6.647
6H級M8內(nèi)螺紋小徑的下限值6.647+0+0.265=6.912
c.內(nèi)螺紋6G級的小徑基本偏差(以螺距為基準(zhǔn))及小徑值計算
P0.8+0.024P1.0+0.026P1.25+0.028P1.5+0.032P1.75+0.034
P2.0+0.038P2.5+0.042
內(nèi)螺紋6G級的小徑下限值公式=D1+GE1即內(nèi)螺紋基本尺寸+偏差。
例：6G級M8內(nèi)螺紋小徑的下限值6.647+0.028=6.675
6G級M8內(nèi)螺紋小徑的上限值公式D1+GE1+TD1即內(nèi)螺紋基本尺寸+偏差+公差。
例：6G級M8內(nèi)螺紋小徑的上限值是6.647+0.028+0.265=6.94
注：
①內(nèi)螺紋的牙高直接關(guān)系到內(nèi)螺紋的承載力矩的大小，故在毛坯生產(chǎn)中應(yīng)盡量在其6H級上限值以內(nèi)。
②在內(nèi)螺紋的加工過程中，內(nèi)螺紋小徑越小會給加工具——絲錐的使用效益有所影響.從使用的角度講是小徑越小越好，但綜合考慮時一般采用小徑的在中限至上限值之間，如果是鑄鐵或鋁件時應(yīng)采用小徑的下限值至中限值之間。
③內(nèi)螺紋6G級的小徑在毛坯生產(chǎn)中可按6H級執(zhí)行，其精度等級主要考慮螺紋中徑的鍍層，故只在螺紋加工時考慮絲錐的中徑尺寸而不必考慮光孔的小徑。
五、分度頭單分度法計算公式
單分度法計算公式：n=40/Z
n：為分度頭應(yīng)轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)
Z：工件的等分?jǐn)?shù)
40：分度頭定數(shù)
例：銑削六方的計算
代入公式：n=40/6
計算：①化簡分?jǐn)?shù)：找出最小約數(shù)2進行約分，即將分子分母同時除以2得20/3.分?jǐn)?shù)的同時縮小其等分不變。
②計算分?jǐn)?shù)：此時要看分子與分母的數(shù)值而確定；如分子此分母大時進行計算。
20÷3=6(2/3)即n值，也即分度頭應(yīng)轉(zhuǎn)過6(2/3)轉(zhuǎn).此時的分?jǐn)?shù)已變成帶分?jǐn)?shù)；帶分?jǐn)?shù)的整數(shù)部份6為分度頭應(yīng)轉(zhuǎn)過6整圈.帶分?jǐn)?shù)的分?jǐn)?shù)2/3則只能是轉(zhuǎn)一圈的2/3，此時又須重新計算。
③分度板的選用計算：不足一圈的計算須借助分度頭的分度板來實現(xiàn).計算時第一步將分?jǐn)?shù)2/3進行同時擴大.例：如果同時擴大14倍時的分?jǐn)?shù)為28/42；如同時擴大10倍時，分?jǐn)?shù)為20/30；如同時擴大13倍時的分?jǐn)?shù)為26/39……擴大分門倍數(shù)的多少要根據(jù)分度板的孔數(shù)來選擇。
此時應(yīng)注意：
①選擇分度板的孔數(shù)一定能被分母3整除.如前面舉例中的42孔是3的14倍，30孔是3的10倍，39是3的13倍……
②分?jǐn)?shù)的擴大必須是分子分母同時擴大其等分不變，如舉例中的
28/42=2/3×14=(2×14)/(3×14)；20/30=2/3×10=(2×10)/(3×10)；
26/39=2/3×13=(2×13)/(3×13)
28/42分母42即采用分度數(shù)的42孔進行分度；分子28即在上輪的定位孔上向前再轉(zhuǎn)過28孔即29孔上為本輪的定位孔，20/30是在30孔分度板向前再轉(zhuǎn)過10孔即11孔上為本輪的定位孔.26/39是在39孔的分度板向前再轉(zhuǎn)26孔即27孔上為本輪的定位孔。
銑六方(六等分)時即可采用42孔，30孔，39孔等被3整除的孔作為分度：其操作是手柄轉(zhuǎn)整6圈后，再分別在上輪的定位孔上向前再轉(zhuǎn)28+1/10+1/26+!孔的29/11/27孔上作為本輪的定位孔。
例2：銑15齒的齒輪計算。
代入公式：n=40/15
計算n=2(2/3)
是轉(zhuǎn)2整圈再選被3整除的分度孔如24，30，39，42.51.54.57，66等孔板上再向前轉(zhuǎn)過16，20，26，28，34，36，38，44加1孔即17，21，27，29，35，37，39，45孔作為本輪的定位孔。
例3：銑82齒的分度計算。
代入公式：n=40/82
計算n=20/41
即：只要選41孔的分度板，在上輪定位孔上再轉(zhuǎn)過20+1即21孔作為本輪的定位孔便是。
例4：銑51齒的分度計算
代入公式n=40/51由于此時分?jǐn)?shù)無法計算則只能直接選孔，即選51孔的分度板，在上輪定位孔上再轉(zhuǎn)過51+1即52孔作為本輪的定位孔即是。
例5：銑100齒的分度計算。
代入公式n=40/100
計算n=4/10=12/30
即選30孔的分度板，在上輪定位孔上再轉(zhuǎn)過12+1即13孔作為本輪的定位孔即是。
如所有分度板無計算所需的孔數(shù)時則應(yīng)采用復(fù)式分度法計算，不在本計算方法之列，實際生產(chǎn)時一般采用滾齒，因復(fù)式分度計算后的實際操作極為不便。
六、圓內(nèi)接六方形的計算公式
①圓D求六方對邊（S面）
S=0.866D即直徑×0.866(系數(shù))
②六方對邊(S面)求圓(D)直徑
D=1.1547S即對邊×1.1547(系數(shù))
七、冷鐓工序的六方對邊與對角計算公式
①外六角對邊(S)求對角e
e=1.13s即對邊×1.13
②內(nèi)六角對邊(s)求對角(e)
e=1.14s即對邊×1.14(系數(shù))
③外六角對邊(s)求對角(D)的頭部用料直徑
應(yīng)按(六中的第二個公式)六方對邊(s面)求圓(D)直徑并適量加大其偏移中心值即D≥1.1547s偏移中心量只能估算。
八、圓內(nèi)接四方形的計算公式
①圓(D)求四方形對邊(S面)
S=0.7071D即直徑×0.7071
②四方對邊(S面)求圓(D)
D=1.414S即對邊×1.414
九、冷鐓工序的四方對邊與對角的計算公式
①外四方對邊(S)求對角(e)
e=1.4s即對邊(s)×1.4參數(shù)
②內(nèi)四方對邊(s)求對角(e)
e=1.45s即對邊(s)×1.45系數(shù)
十、六方體體積的計算公式
s20.866×H/m/k即對邊×對邊×0.866×高或厚度。
十一、圓臺（圓錐）體的體積計算公式
0.262H(D2+d2+D×d)即0.262×高度×(大頭直徑×大頭直徑+小頭直徑×小頭直徑+大頭直徑×小頭直徑)。
十二、球缺體（例如半圓頭）的體積計算公式
3.1416h2(R-h/3)即3.1416×高度×高度×(半徑－高度÷3)。
十三、內(nèi)螺紋用絲錐的加工尺寸計算公式
1.絲錐大徑D0的計算
D0=D＋(0.866025P/8)×(0.5~1.3)即絲錐大徑螺紋基本尺寸+0.866025螺距÷8×0.5至1.3。
注：0.5至1.3的多少選擇應(yīng)根據(jù)螺距的大小來確認(rèn)，螺距值越大則應(yīng)采用小一點系數(shù)，反之，螺距值越小而相應(yīng)采用大一點系數(shù)。
2.絲錐中徑(D2)的計算
D2=(3×0.866025P)/8即絲錐中徑=3×0.866025×螺距÷8
3.絲錐小徑(D1)的計算
D1=(5×0.866025P)/8即絲錐小徑=5×0.866025×螺距÷8
十四、各種形狀冷鐓成型用料長度計算公式
已知：圓的體積公式是直徑×直徑×0.7854×長度或半徑×半徑×3.1416×長度。即d2×0.7854×L或R2×3.1416×L
計算時將需要用料的體積X÷直徑÷直徑÷0.7854或X÷半徑÷半徑÷3.1416即為投料的長度。
列式=X/(3.1416R2)或X/0.7854d2
式中的X表示需要用料體積數(shù)值；
L表示實際投料的長度數(shù)值；
R/d表示實際投料的半徑或直徑。
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