滚丝与攻丝
在毛坯上滚压出螺纹，或在孔中切削或挤压出螺纹
滚丝在带沟槽的模具之间把螺纹压在螺钉毛坯上，不切除任何金属。攻丝则用一种叫丝锥的工具，在孔内加工出与之配合的螺纹。两者合起来，完成了螺钉的故事：线材（3.4）、钉头（3.5），现在是螺纹。
工作原理
送入毛坯。 来自冷镦（第 3.5 课）的带头毛坯落入两块淬硬钢模之间。模面上有斜向的凸脊，形状与螺纹相同。
滚压。 一块模具不动，另一块从旁滑过。毛坯在两者之间滚动，凸脊压入其表面；金属在凸脊之间向上流动，形成牙顶。
螺钉成形。 一次行程，通常不到一秒，螺纹就完成了。没有去除任何金属，所以螺纹的外径比原来的毛坯更大。
钻孔。 加工内螺纹时，先钻一个比螺纹尺寸略小的孔（底孔尺寸）。
旋入丝锥。 丝锥（一种淬硬的螺钉形工具）旋转并进给到孔中。切削丝锥切出螺纹并产生切屑；挤压丝锥没有切削刃，而是把螺纹压入孔壁。
退出丝锥。 丝锥反转并旋出，留下可供螺栓旋入的内螺纹。
关键数据
- 材料
- 滚丝：延展性金属，如钢、不锈钢、铝、黄铜、钛。攻丝：几乎任何可切削的金属或塑料
- 典型零件
- 螺钉、螺栓、双头螺柱、螺纹杆（滚丝）；发动机缸体、壳体、螺母上的螺纹孔（攻丝）
- 零件尺寸
- 滚丝螺纹从约 1 mm 到几十毫米；丝锥从不到 1 mm 到约 50 mm，更大的用其他方法切削
- 精度
- 螺纹公差等级通常可把尺寸控制在百分之几毫米
- 表面质量
- 滚压螺纹：光滑发亮。切削螺纹：略粗糙，有刀痕
- 适合的批量
- 滚丝：数千到数百万件。攻丝：从手工单孔到自动机床上的数百万个
- 模具与设备成本
- 滚丝模：每副几百到几千美元。丝锥：每支几美元到几十美元
- 速度
- 滚丝：常达每分钟数百件。攻丝：机器上每孔几秒
优点与局限
优点
- 滚压螺纹更强：纤维流线沿着螺纹走向，且表面经过加工硬化
- 滚丝和挤压攻丝没有切屑，也不浪费金属
- 非常快，单件成本低
- 丝锥便宜，几乎可用于任何机床，也可手工使用
局限
- 滚丝需要延展性金属和尺寸精确的毛坯
- 滚丝适合外螺纹；孔则需要改用攻丝
- 丝锥可能折断在孔里，尤其是小丝锥，且很难取出
- 切削丝锥会留下必须清理的切屑，尤其是在盲孔中
应用领域
- 紧固件螺钉、螺栓、双头螺柱、螺纹杆
- 汽车车轮螺柱、发动机螺栓、发动机缸体和变速箱上的攻丝孔
- 航空航天滚压螺纹的高强度螺栓，具有抗疲劳性能
- 机械框架、壳体和支架上的攻丝安装孔
- 管道螺纹管件和管端
如何识别
- 滚压螺纹：牙顶光滑发亮，最顶端有时有一道淡淡的接缝。
- 滚压螺纹：螺纹的外径比旁边的光杆更宽。
- 切削螺纹（丝锥或车床）：有细小刀痕，螺纹起始处有时有小毛刺。
- 挤压攻丝的孔：螺纹光滑，没有切屑痕迹，每个牙顶上常有一条很小的分裂线。
对比
观看
Haas Automation, Inc. · 丝锥类型、底孔尺寸以及数控机床上的攻丝
Mr. G-Code Machining · 切削攻丝和挤压攻丝并排对比
TeskerMFG · 滚丝机工作中
TR Fastenings · 紧固件工厂高速滚丝
查看实拍照片
- 维基百科：Threading (manufacturing)（螺纹加工） — 螺纹切削和滚压方法，附照片
- 维基百科：Tap and die（丝锥与板牙） — 丝锥、板牙，以及切削丝锥和挤压丝锥的剖面
- 维基共享资源图片搜索
记住
- 滚丝在带沟槽的模具之间把螺纹压在毛坯上，没有切屑。
- 攻丝在钻好的孔内加工出与之配合的螺纹，方式是切削或挤压。
- 滚压螺纹比切削螺纹更强，因为金属的纤维流线沿着螺纹走向。
