螺紋是機械工程中常用的連接方式,，是機械設(shè)計中的一種基本而又必要的元素,。廣大設(shè)計人員必須對螺紋進行深入的學(xué)習(xí)和掌握，不僅要能正確,、合理地選用螺紋，還要了解螺紋的加工方法和工藝,，以便解決生產(chǎn)中可能遇到的問題,。今天我們來說說滾壓螺紋。

滾壓螺紋簡介

滾壓是用成形滾壓模具使工件產(chǎn)生塑性變形以獲得螺紋的加工方法,。與切削方法相比,，它不通過去除金屬而形成所需要的輪廓，而是按滾輪拉絲模的鏡像形成螺紋,，是一種無切削螺紋成型工藝,。

在滾壓螺紋時，滾輪模具通過移動母材來將螺紋形狀壓到工件毛坯中,。隨著滾輪使形成根部的材料錯位,，材料將從徑向和軸向由根部流出，工件毛坯形成螺紋形狀,。下圖表明了滾壓螺紋與切削螺紋的材料微組織變化狀況,。

滾壓主要用于外螺紋的加工。加工前,，坯件的直徑應(yīng)大致與螺紋的中徑相等,。對于較高精度螺紋，毛坯直徑的選擇要根據(jù)材料性能計算及工藝試驗來確定,，超出或低于合適的直徑都將加工出不合格的螺紋,。毛坯外徑太小將無法完全流進滾輪模具；毛坯尺寸過大將對滾輪和滾輪架施加不必要的壓力,，可能導(dǎo)致螺紋滾壓設(shè)備損壞,。

滾壓螺紋大多數(shù)是60°牙頂角螺紋,，所用滾輪都具有比較尖銳的齒頂，通常帶有圓弧刃以便于穿透材料,。每個齒側(cè)面上為30°,，保證了材料在軸向和徑向以一種可控而預(yù)定的方式進行流動時所需要的作用力。

滾壓螺紋方法

按滾壓模具的不同,，螺紋滾壓可分搓絲和滾絲兩類,。  

搓絲

兩塊帶螺紋牙形的搓絲板錯開1/2螺距相對布置，靜板固定不動,，動板作平行于靜板的往復(fù)直線運動,。當工件送入兩板之間時，動板前進搓壓工件,，使其表面塑性變形而成螺紋,。

搓絲在搓絲機或在安裝自動開合螺紋滾壓頭的自動車床上進行，適用于大批量生產(chǎn)標準緊固件和其它螺紋聯(lián)接件的外螺紋,，效率相當高,，每分鐘可達到50個。這種方法加工螺紋的外徑一般不超過25mm,，長度不大于100mm,。

滾絲按照進給方式的不同，滾絲又分為三種形式：

軸向螺紋滾壓

軸向螺紋滾輪從車削中心尾座端部開始,，沿工件毛坯中心線移動,，從而形成螺紋。一般的軸向滾輪加工范圍為直徑1.5～228mm,。

軸向滾輪通常安裝在車削中心轉(zhuǎn)塔刀套之一中,。一次走刀可以將3個（或最多6個）滾輪進給到毛坯上，并通過工件毛坯的旋轉(zhuǎn)加以啟動,。滾輪的布置允許毛坯通過,，這樣就可以形成比滾輪寬度更長的螺紋。這些滾輪上開始的一些螺紋是遞進的,，就像絲錐或拉刀一樣,，可以一直加工到肩部或其它工件特征之前，但是滾輪的壽命有可能受額外應(yīng)力的影響,。

切向螺紋滾壓

顧名思義,，切向滾輪架通過從側(cè)面接近工件毛坯而形成螺紋。切向滾輪架有時候稱作側(cè)面滾壓或橫向滑動架,，通過推動來滾壓螺紋,，以可控的進給速度進行，每次兩個固定的平行輥子同時進入旋轉(zhuǎn)中的工件中,。切向滾壓需要機械或伺服進給,，無法手動操作,。滾輪與工件毛坯直徑進行切向接觸，從而迫使材料進行均勻的塑性流動,，形成滾輪拉絲模的形狀,。這種成形過程非常快,，會產(chǎn)生沒有毛刺的精確輪廓,。在操作中，切向滾輪在工件毛坯旋轉(zhuǎn)15°～30°后產(chǎn)生一個完整的螺紋,。這種螺紋滾輪的優(yōu)點是即使螺紋的兩端有軸肩,，也能加工出來。切向滾輪只在滾輪寬度內(nèi)滾壓螺紋,。

徑向螺紋滾壓

第三種螺紋滾輪是徑向滾輪架,。它用兩個或三個輥子在工件毛坯旋轉(zhuǎn)一次的過程中形成螺紋。這種螺紋滾輪上的輥子通過偏心磨削,，在每個輥子上由一個平坦部分開始，螺紋形狀漸進完成,。在平坦一側(cè)開始淺淺的螺紋形狀,，在另一側(cè)形成完整的形狀?！叭佔印笔綇较蚣苡谜艺钠教共糠謥硇纬砷g隙開口,，這樣工件毛坯可以在輥子和成品螺紋零件之間退出而不損壞螺紋。

徑向螺紋滾輪的工作范圍為直徑1.5～63.5mm,。與切向滾壓頭一樣,，螺紋長度不能超出螺紋滾輪的寬度。

螺紋滾壓優(yōu)缺點

與其他加工方法相比,，滾壓加工出來的螺紋力學(xué)性能得到提高,。在螺紋滾壓過程中采用的是冷作業(yè)，這樣與切削加工相比就增加了拉伸強度,，并提高了表面光潔度,。滾輪的壓縮作用實際上延長了工件毛坯，與車削或切削相比,，螺紋滾壓可以節(jié)省15%～20%的材料,。在大批量生產(chǎn)中，就意味著可以節(jié)約很大一批原材料,。

螺紋滾壓的優(yōu)點

1.螺紋表面粗糙度小于車削,、銑削和磨削； 

2.滾壓后的螺紋表面因冷作硬化而能提高強度和硬度,； 

3.材料利用率高,； 

4.生產(chǎn)率比切削加工成倍增長,，且易于實現(xiàn)自動化，滾壓模具壽命也很長,，可重復(fù)使用,。

滾壓螺紋的缺點

1.母材的壓縮導(dǎo)致加工硬化，降低螺紋的疲勞壽命,； 

2.材料有局限性,，滾壓螺紋要求材料的硬度不超過HRC40； 

3.對毛坯尺寸精度要求較高,； 

4.對滾壓模具的精度和硬度要求也高,，制造模具比較困難；

5.不適于滾壓牙形不對稱的螺紋,。

滾壓螺紋既有自身優(yōu)勢,，也有不可避免的缺陷。滾壓可以大大提高螺紋的抗拉強度,，但螺紋中的加工應(yīng)力又降低了螺紋的疲勞壽命,。所以，在選擇螺紋的加工方法時,，要綜合考慮螺紋的使用場合,、受力特點等各種因素，根據(jù)實際需要選擇合理的工藝,。