螺纹滚压机器，材料和工艺

       螺纹可以由形成滚动通过使用某种类型的任一螺纹轧制机或通过配备一个自动螺钉机或转塔车床用合适的螺纹辊。如果使用滚丝机，则将无螺纹的螺钉，螺栓或其他“空白”（自动或手动）放置在模具之间具有陷入到坯料中的螺纹状脊，并通过置换金属而形成所需形状和螺距的螺纹。在需要大量使用螺栓，螺钉，双头螺栓，螺杆等的情况下，采用滚丝工艺。与任何其他方式相比，通过这种方法可以更快地生产出轧制过程范围内的螺纹。由于模具的冷加工作用，轧制螺纹的强度比切断或磨削的螺纹高10％至20％，并且对于疲劳强度的提高可能更高。轧制过程的其他优点是，在形成螺纹时不会浪费原料，并且轧制螺纹的表面比切断螺纹的表面更硬，从而提高了耐磨性。

平模式滚牙机

       一种广泛用于螺纹滚压的机器配备有一对平面或直角模具。使用机器时，一个模具是静止的，另一个模具是往复运动的。这些模具上的形成螺纹的脊以等于螺纹的螺旋角的角度倾斜。在制造用于精密滚丝的模具时，可以在热处理后通过铣削和磨削或在热处理后通过“从实心”磨削来形成螺纹。使用玻璃化的轮子。

       在滚丝机中，在工件的一个通道中形成螺纹，该螺纹通过手动或自动插入模具的一端，然后在模具面之间滚动，直到在另一端弹出。模具的位置与被轧制的螺纹之间的关系使得一个模具的螺纹形脊的顶部在与螺纹接触的点处直接与模具中螺纹槽的底部相对。其他人在接触点死亡。某种形式的机制可确保在正确的时间启动毛坯并与模具对齐。

圆柱模滚丝机

       对于这种类型的机器，毛坯在两个或三个圆柱形模具（取决于机器的类型）之间滚动时被拧紧，然后根据材料的硬度或壁厚调节其渗透率压入毛坯。在管道或中空零件上进行螺纹加工。模具具有磨削的或磨削的和研磨的螺纹，并且节距直径是要轧制的螺纹的节距直径的倍数。由于模具的直径比工件大得多，因此需要多螺纹才能获得与工件相同的导程角。螺纹可以旋转一圈甚至更少，如果延伸到15或20英尺（4.6或6 m）的长度，则可能需要几转（例如在轧制硬质材料中）才能获得与平模或直模相等的渐进渗透率。这些机器的重要特征是精确调整或匹配螺纹辊以使其相互正确对准的措施。

两辊式机器：对于双辊式机器，工件在两个水平动力驱动的穿线辊之间旋转，并由下侧的硬化支撑杆支撑。一辊通过液压压力向内输送到自动调节的深度。

三辊式机器：在该机器上，待穿线的坯料在三个圆柱形模具之间滚动时被保持在“浮动位置”，这些模具通过肘杆臂以预定的穿透率向内移动，直到达到所需的螺距获得直径。模具的运动由一个凸轮驱动，该凸轮通过选择的变速齿轮驱动，以提供所需的挤压，保持和释放周期。

生产率

       滚丝的生产率取决于机器的类型，机器和工件的尺寸以及要穿线的零件是手动插入还是自动插入。适用于普通钢的往复式平模机，每分钟可穿线30或40个零件，直径范围为5⁄8至1 1/8英寸（15.875–28.575毫米），每分钟可穿150至175个螺钉尺寸从10号（.190英寸）到6号（.138英寸）。对于通常的硬度范围为26到32洛氏C的热处理合金钢，产量可能为每分钟30或40分钟或更小。对于主要用于精密加工和硬质金属设计的圆柱模具类型的机器，通常每分钟生产10至30个零件，用量取决于材料的硬度和每转一圈的允许的模具渗透率。这些生产率仅供一般参考。轧制螺纹的直径通常从最小的机器螺钉尺寸到最大1或1.5英寸（25.4或38.1毫米），具体取决于机器的类型和尺寸。

精密滚丝

       平面和圆柱形模具都用于航空和其他工厂，以进行精密加工。在精确的模具和毛坯直径保持接近极限的情况下，生产符合美国标准3级和4级配合的滚轧螺纹是可行的。毛坯施胶可通过无心磨削或与冲模操作结合使用模具进行。毛坯应为圆形，通常，直径公差应不超过螺距直径公差的½至2⁄3。毛坯直径应在正确尺寸（接近节距直径，但应通过实际试验确定）的范围内，减小到允许的最小值，即使大直径可能会减小公差以确保正确的节距直径略有不同。精密滚丝已成为对合金钢螺柱和其他螺纹零件加螺纹的一种重要方法，尤其是在要求精度和高抗疲劳性的航空作业中。千分尺螺钉也是精密螺纹滚压的杰出示例。尽管在需要3级和4级配合时通过磨削精加工轧制丝锥是一种普遍做法，但该工艺也已应用于丝锥制造中。

滚丝钢

       钢的种类从普通螺钉和螺栓的软低碳类型，到飞机螺柱，螺栓等的镍，镍铬和钼钢，或者用于任何需要出色强度和耐疲劳性的工作。典型的SAE合金钢的编号为2330、3135、3140、4027、4042、4640和6160。热处理后这些钢的硬度通常为26至32洛氏C，抗拉强度为130,000至150,000 psi（896） –1034 MPa）。尽管可能会轧制较硬的材料，但当硬度超过40洛氏硬度C时，磨削更为可行。螺纹轧制不仅适用于各种钢，还适用于有色金属，尤其是由于“撕裂”而难以切削时线程。

滚丝毛坯直径

       要在其上轧制螺纹的螺钉坯料或圆柱状部件的直径应小于螺钉的外径，该直径应恰好补偿因轧制过程而移位并抬高到原始表面上方的金属。直径的增加大约等于一根螺纹的深度。虽然存在确定毛坯直径的规则和公式，但可能有必要在计算出的尺寸上稍作更改，以确保形成良好的螺纹。毛坯直径应通过试验验证，特别是在轧制精确的螺纹时。由于金属的硬度或韧性更高，因此某些坯料比其他坯料具有更高的抗位移性。以下数字可能对确定试验规模有用。从1/4到½变化的螺钉的毛坯直径比节距直径大0.002至0.0025英寸（50.8–63.5μm），而从½到1英寸（12.7–25.4 mm）或更大的螺钉的毛坯直径是比节圆直径大0.0025至0.003英寸（63.5–76.2μm）。略小于节圆直径的毛坯用于螺栓，螺钉等，它们应相对自由地配合。此类工作的毛坯的直径可能比螺纹尺寸从¼到½英寸（6.35–12.7μm）变化的螺距直径小0.002至0.003英寸（50.08–76.2μm），而从0.003至0.005英寸（76.2–7）对于½英寸以上的尺寸，比节圆直径小127μm。如果螺纹小于¼英寸，则毛坯通常比普通工作等级的螺距直径小0.001至0.0015英寸（25.4–38.1μm）。

自动螺丝机的滚丝

       有时，当螺纹位于肩部后面时，螺纹会在自动螺丝机和转塔车床中滚动，以致无法用模具将其切断。在这种情况下，卷绕螺纹的优点是避免了第二操作。圆辊用于在螺杆机中轧制螺纹。辊子可以沿切线方向或径向方向出现在工件上，这两种方法都可以产生令人满意的螺纹。在前一种情况下，辊子逐渐与工件的外围接触，并在穿过待加工表面时完成加工。当卷筒保持在径向位置时，只需将其压向一侧，直到形成完整的螺纹。施加辊的方法可以取决于攻丝操作和其他机加工操作之间的关系。由于难以在钢中轧制螺纹，因此自动螺杆机中的螺纹轧制通常仅适用于黄铜和其他相对较软的金属。但是，由铬镍钢制成的含碳量为0.15％至0.20％的螺纹辊，在应用于钢上时，效果相当好。含约0.12％碳的3％镍钢也被证明可以很好地穿入黄铜。

控制滚丝直径的因素

       螺丝机中使用的穿线辊的直径可能与螺纹的直径大致相同，但对于小于3⁄4英寸（19.05毫米）的尺寸，该辊的直径是螺纹直径的几倍减去负数。获得更好的滚动效果。当螺纹和辊的直径实际上相同时，使用单螺纹辊在螺杆上形成单螺纹。如果将卷的直径设为螺钉直径的两倍，为了避免使用较小的卷，则卷必须具有双螺纹。如果螺纹辊的直径是螺纹的三倍，则使用三重螺纹，依此类推。当轧辊直径是工件的某些倍数时，这些多螺纹是必需的，以便在轧辊和工件上获得相应的螺旋角。

穿线辊直径

       具有单线的穿线辊的节距直径略小于要轧制的螺纹的节距直径，并且在多螺纹辊的情况下，节距直径不是螺纹节距的精确倍数。但也有所减少。一个螺丝机制造商建议的减少量由本段末尾所示的公式给出。公式中使用的术语的说明如下：D =穿线辊的螺距直径，d =螺纹的螺距直径，N =辊上的单根螺纹或“起点”的数量（此数字参考到所需的轧辊直径），T =单个螺纹深度：

示例：通过使用上式找到用于轧制½英寸美国标准螺纹的双螺纹辊的螺距直径。螺距直径d = 0.4500英寸，螺纹深度T = 0.0499英寸。

滚丝的种类及其形状

       卷上的一根或多根螺纹应为左手，以便滚动右手螺纹，反之亦然。辊子应足够宽，以便与要穿线的零件重叠，条件是在端部有间隙，如果可能的话应形成间隙。轧制时，轧制线上的螺纹应锋利，以轧制美国（国家）标准形式的螺纹，这样在轧制螺纹时，只需较小的压力即可置换金属。卷筒上的线槽底部也可以保持锋利或平整。如果底部是锋利的，则假定该卷是美式卷，则该卷只能沉入坯料中足够远的地方以形成具有平顶的卷线。通常选择卷上的线程数（无论是双倍，三倍，四倍等），因此，螺纹辊的直径将在1¼和2¼英寸（31.75–57.15毫米）之间。在制作螺纹辊时，将端部倾斜45度角，以防止辊端部的螺纹断裂。硬化时应采取预防措施，因为如果锋利的边缘被烧毁，辊子将无用。线辊通常在硬化后进行研磨，方法是将线辊固定在车床的刀轴上，并在一块硬木上使用金刚砂和油。为了获得良好的效果，螺纹辊应紧紧固定在支座中。如果将卷装得松散，则会损坏螺纹。如果锋利的边缘被烧毁，则辊将无用。线辊通常在硬化后进行研磨，方法是将线辊固定在车床的刀轴上，并在一块硬木上使用金刚砂和油。为了获得良好的效果，螺纹辊应紧紧固定在支座中。如果使卷筒的安装松散，则会损坏螺纹。如果锋利的边缘被烧毁，则辊将无用。线辊通常在硬化后进行研磨，方法是将线辊固定在车床的刀轴上，并在一块硬木上使用金刚砂和油。为了获得良好的效果，螺纹辊应紧紧固定在支座中。如果将卷装得松散，则会损坏螺纹。

螺纹辊的应用

工件的形状和生产工件所需的操作特性在很大程度上决定着施加螺纹辊的方法。需要考虑的一些要点如下：

螺纹零件的直径。

要穿线的零件的位置。

要穿线的零件的长度。

滚牙操作与其他操作之间的关系。

要螺纹加工的零件的形状，可以是直的，锥形的或其他形状。

施加支撑的方法。

       当要轧制的直径远小于其前肩的直径时，应使用十字滑动滚花刀架。如果要穿线的零件不在肩部后面，则应使用根据摆动原理固定的支架。当工件较长（长度大于其直径的两倍半）时，应使用摆动的辊架，并带有支撑物。如果在滚压螺纹后可以切断工件，则应使用横向滑动的滚压支架。将支撑物施加到工件上的方法在某种程度上也决定了施加线辊的方法。当没有其他工具与滚针同时工作时，并且没有切屑时，可以通过将滚针从下面穿过而不是越过工件，从而更加牢固地固定滚针。通过工作时，有提高横滑道的趋势。如果要穿线的零件是锥形的，则最好将辊子固定在横向滑动的辊子支架中，以将其呈现给工件。

滚丝的公差

       线材厂将接受直径公差为正负0.002英寸（50.8毫米）的规格。对于小直径长螺钉使用的库存保持此公差尤为重要。在较短长度的螺钉上，材料会流动，并且如果导线尺寸过大，将不会遇到什么麻烦，但是在螺钉长度大于其直径的十倍的情况下，材料将受到限制，并且会“燃烧”如果公差大于指定的公差，则发生。如果金属丝的尺寸略小，则由于波峰未完全成形，因此轧制的螺纹将具有参差不齐的外观。在10-24号以下的螺钉上，应遵守正负0.001英寸的公差，以确保获得良好的结果。

滚丝的速度和进给

       当螺纹辊由高碳钢制成并用在黄铜上时，可以使用高达每分钟200英尺的表面速度。但是，使用较低的速度可获得更好的结果。当辊子被固定在与横向滑道相连的支架中，并且切向或径向地相对于工件时，与将其保持在摆动工具中相比，可以使用更高的速度。这是由于摆动式保持器的刚性不足。在使用“交叉滑行辊支架”时，上表中提供了使用十字滑辊支架时要使用的进给；表格的下半部分提供了用摆动工具进行螺纹滚压的进给。当坯料的根部直径不小于螺纹两倍深度的五倍时，这些进给适用于不带支撑的轧制螺纹。当根部直径小于此值时，应使用支撑物。当辊的宽度大于待轧制件的最小直径的二分之一半时，无论螺纹的螺距如何，都应使用支撑件。当待轧制件的最小直径远小于螺纹的根部直径时，应将最小直径作为所用进给的决定因素。

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