美制螺紋標準加工參考

1、統(tǒng)一螺紋標準美制螺紋標準加工參考統(tǒng)一螺紋標準UTS規(guī)定了一種標準螺紋形式和其他一系列數(shù)據(jù)，包括公 差、容差和名稱， 通常多用于美國和加拿大。 它和世界其他地方常用的 ISO 公制 螺紋相同，有著60°的牙型角，只是UTS螺紋的主要尺寸外徑和螺距以英 寸為單位，用分數(shù)表示，而不是以毫米為單位的整數(shù)值。 UTS目前由美國機械工 程師協(xié)會/美國國家標準化組織 ASME/ANSI 管理控制。一. 標準：ANSI B1.1美國統(tǒng)一螺紋標準1. 統(tǒng)一螺紋 UN： 1948年11 月 18日美國、英國和加拿大三國標準機構 代表在華盛頓簽訂了協(xié)議， 使三國的英制普通螺紋一致， 這便是所謂的統(tǒng)一螺紋。

2、2. 統(tǒng)一螺紋的美國標準是 ANSI B1.1，英國標準是BS 1580。二 . 統(tǒng)一螺紋牙型1. 牙型角： 60°2. 牙頂寬度：0.25P;牙底寬度：0.125P；牙底形狀呈圓弧形。三. 統(tǒng)一螺紋直徑 / 螺距系列1. 統(tǒng)一螺紋直徑/螺距組合按螺距分級有3個系列，即粗牙UNC細牙UNF和特細牙UNEF系列；不變螺距有8個系列，即4UN 6UN 8UN 12UN 16UN 20UN 28UN和 32UN系列。四. 統(tǒng)一螺紋的選擇及應用1. UNC粗牙螺紋系列該系列通常在批量生產(chǎn)的螺栓、螺釘、螺母和其它一般工程上采用。 低搞拉強度的材料， 如鑄件 低碳鋼和其它軟材料上加工的內 螺紋應

3、采用粗牙螺紋，以使內螺紋獲得最正確的脫扣強度。UNC螺紋適用于要求快速拆或有可能產(chǎn)生腐蝕和輕微損傷的部位。2. UNF細牙螺紋系列該系列適用于不宜采用粗牙螺紋的螺栓、螺釘、螺母和其它應用場合。UNF外螺紋具有比粗牙螺紋大的抗拉應力面積。當要求外螺 紋和相配內螺紋的脫扣強度等于或高于外螺紋零件的抗拉承載能力時， 宜采用細 牙螺紋。細牙螺紋還適用于短旋合長度、 小螺紋升角或壁厚要求細牙螺距的場合。 假設外螺紋的最大強度沒有要求，那么細牙螺紋也可用于低強度材料上加工的內螺 紋，但必須選擇適宜的旋合長度，以滿足上述脫扣強度要求。尺寸小于和等于 1 英寸的細牙螺紋適用于螺栓、螺釘、螺母和其它螺紋緊固件。

4、 尺寸大于 1 英寸，細牙螺紋不適用，除非內外螺紋的材料相同。3. UNEF超細牙螺紋系列該系列適用于薄壁管、薄螺母、短套筒或短接頭等要求短旋合長度和更小螺距的場合。一般來說，它也適用于上面對細牙螺紋 規(guī)定的幾種情況。4. UN不變螺距系列每英寸4、6、8、12、16、20、28和32牙的各種不變螺距系列為UNCUNF和UNEF系列無法滿足的特殊設計要求提供了范圍很廣的 直徑/螺距組合。不變螺距系列用于屢次裝拆的零件或利于重新翻修螺紋的零件。從不變螺距系列中選擇螺紋時，應盡可能優(yōu)先選擇表列的8、12或16牙系列。5. 高溫高強度使用場合對這些使用場合，尺寸為0.251英寸的螺紋建議采用粗牙螺紋

5、系列，而尺寸大于1英寸的，最好采用8牙系列。五. 統(tǒng)一螺紋的螺紋等級、標記方法及極限尺寸1. 等級：統(tǒng)一螺紋規(guī)定了六個不同的等級，即 1A、2A、3A 外螺紋和1B 2B、3B級內螺紋。其中尾標 A和B分別指外螺紋和內螺紋。2. 1A和1B級螺紋是針對武器裝備和某些特殊使用要求規(guī)定的，即要求簡便迅速裝配或螺紋有輕微損傷和污跡也能裝配的場合可以采用這種螺紋。3. 2A和2B級螺紋是一般用途的螺栓、螺釘、螺母和類似的螺紋緊固件上最 常用的標準螺紋。4. 3A和3B級螺紋用于螺紋配合的松緊度和導程、半角的精度要求較高的場 合。3A和3B級螺紋只有用高精度的設備、有效的測量和檢測手段才能獲得。5. 標

6、記例如：1-12 UNF-A 1英寸12牙，A表示外螺紋，B表示內螺紋。根本齒廓在本系列螺紋中，每個螺紋由大徑 Dmaj和螺距P規(guī)定。UTS螺紋包括一個對稱的V形螺紋。在螺紋軸線 的平面上，V形兩邊形成60° 的夾角，V形高度為H,其最上 的0.125和最下的0.25被切 掉。螺距P指兩個螺紋頂端之 間的距離。UTS螺紋為單線螺 紋，螺距等于導程螺紋每 360°的軸向距離。UTS螺紋通 常不用螺距這一參數(shù)，而用每 英寸的牙數(shù)TPI，它與螺距互為倒數(shù)。高度H和螺距P關系如下:H = siu60° P =寸 P = 0_86602540d x P在外螺紋中如螺栓，大直

7、徑Dmaj和小直徑Dmin規(guī)定了螺紋的最大尺寸。 這也就是說，外螺紋直徑最大為 Dmaj,但最小直徑可小于小徑 Dmin。相反，在 內螺紋中如螺母，大徑和小徑為最小尺寸，因此螺紋最小尺寸為Dmin,但最大尺寸可大于Dmaj。小徑Dmin和有效中徑Dp是通過大徑和螺距得來的，見下式:55x/3in = 2 * - * Jf =-J?maj g P 1.082532 x 1Dp = Dn町一2 冷小二幾酊一響rmaj-0.649519 x P名稱UTS螺紋的標準名稱由一個表示螺紋公稱直徑大徑的數(shù)字，后跟每英寸 的牙數(shù)表示。對直徑小于1/4英寸的，標準中規(guī)定用一個整數(shù)表示。所有其他直 徑均以英寸表示

8、。這組數(shù)字后可跟字母UNC UNF或 UNEF分別表示“粗螺紋、“細螺紋或 “超細螺紋，或者也可跟公差級別。例：6-32 UNC 2B 大徑：0.1380英寸，螺距：32牙/英寸常用尺寸大徑in 圈/英寸大徑mr絲錐粗UNC細UNF超細(UNEF粗細超細#0 = 0.0600S01.52403/64in#1 = 0073064721 &S42#53#53#2 - 0.08S056642 1844#50#50#3 = 0.099043562.5146#47#45*4 = 0.112040482.8448#43#42#5 = 0.125040443.1750#38#37#6 = 01380

9、32403.5052#36#33#3 = 0 1640*10- 0.1900322436324 16564.8260#29#25#29#21#12= 0.21602428325.4864#16#141/42028326.3500#7#35/161824327.9375FI1624329.52505/16 inQ7/1614202811.1125U2S/&4in1/213202812.700027/64in29/64in9/16121&2414 287531/64in33/64in11182415.&75017/32in37/64in3/410162019.050021/

10、32 in11/16in7/39142022.22 5049/64in13/16in18EZ2025 40007/8 inS9/&4in這些數(shù)字大致遵循一個對數(shù)級數(shù)，每增加一個螺紋尺寸，其螺紋抗拉強度約 增加一倍。規(guī)格大于等于0#的螺紋，可用以下公式計算其大徑：大徑 二螺紋#X 0.013 "+0.060 "。例如，規(guī)格為10的計算方法為：#10X 0.013 " +0.060 " =0.190 "大 徑。統(tǒng)一微型螺紋系列用于直徑為0.31.4mm 0.01180.0551in 的緊固件上，其規(guī)定見美國國家標準化組織ANSI標準B1.1

11、0。它們用于手表、儀器和 小型機械，與按ISO標準68制造的螺紋可以互換。這些螺紋型號用多個零表示，如#000。小于0#的螺紋大徑計算公式為：大徑 =零型號X 0.013 " -0.060 "，其 中“零型號指第一個零后面的零的個數(shù)。因此 #00 螺紋直徑為 0.047 ,#000 直徑為 0.034等。機械螺紋系列以前曾包含奇數(shù)，并達 16#或以上。 19 世紀末 20 世紀初將其 標準化，螺紋型號的范圍大大縮小。現(xiàn)在大于 14#的機械螺紋或除 1 #、 3#、5# 外的奇數(shù)型號都比擬少見。 盡管仍然可見到 14#和 16#螺紋，但它們不如 0#到 12# 螺紋更常見。有

12、時要用特殊直徑和螺距的螺紋UNS,例如大徑為0.619英寸15.7mm, 20牙/英寸。UNS螺紋很少用于螺栓，而用于螺母、絲孔和其他螺紋外徑上。UNS絲錐可容易買到。大多數(shù)UNS螺紋每英寸牙數(shù)要多于其相應的 UNF或 UNEF標準， 它們通常是可買到的強度最高的螺紋， 因此常用在需要高應力的地方， 如機械刀 軸或自動推進軸。測量一個螺紋測量體系包括一系列螺紋關鍵數(shù)據(jù)和用于檢測這些數(shù)據(jù)的量規(guī)， 確定一個帶螺紋的產(chǎn)品是否合格必需對這些關鍵數(shù)據(jù)進行檢測。目前，UTS的測量通過以下標準進行控制： ASME/ANSI B1.2-1983統(tǒng)一螺紋量規(guī)和測量英寸 ASME/ANSI B1.3M-1992螺

13、紋測量體系尺寸合格標準英寸米制螺紋這些標準為內外螺紋產(chǎn)品上的統(tǒng)一英寸螺紋UN UNR UNJ螺紋提供了 必要的測量規(guī)格和尺寸， 包括量規(guī)和測量設備的規(guī)格和尺寸， 并描述了每種量規(guī) 的根本目的和用途，而且建立了一個測量體系的螺紋合格標準。公差級別對螺紋進行分級是為了制造方便以及螺紋結構的可互換性。 大多數(shù)螺紋不 是所有都屬于一個級別標準， 稱為統(tǒng)一螺紋標準系列。 這個體系和組裝件的配 合類似。1A、2A、3A級別用于外螺紋，1B、2B 3B級別用于內螺紋。1 級螺紋較松，方便組裝或用于較臟的環(huán)境中。2 級螺紋最常見， 他們設計時考慮到典型的機加車間能力和加工慣例使強度 最大化。3 級螺紋公差較小

14、。螺紋級別指螺紋中徑的可接受范圍。螺紋中徑在上圖中用Dp表示，有幾種測量方法，生產(chǎn)中最常用的方法是使用過規(guī)和不過規(guī)。加工中心攻美制螺紋的進給量和轉速：進給量的值=轉速*螺距螺距=25.4/牙數(shù)。比方1 1/2-12UNF-2A 轉速是150轉進給量 =150*25.4/12=317.5名稱標注方式說明公制螺紋MM牙牙深=0.6495*牙距P牙角60度內牙孔徑-公稱直徑-1.0825*PM20x2.5-6H/7g右手-單頭螺紋-公制 粗牙公稱直徑20mm牙距2.5mm內螺紋配合等級6H外螺紋配合等級7g左-雙頭-M20x1.5左手-雙頭螺紋-公制 細牙公稱直徑20mm牙距1.5mm美制螺紋統(tǒng)一標

15、準螺紋 牙深=0.6495*25.4/ 每吋牙 數(shù)牙角60度3/4-10UNC-2AUNC粗牙UNF細牙1A 2A 3A外牙公差配合等 級1B 2B 3B內牙公差配合等 級UNC美制統(tǒng)一標準粗牙螺 紋外徑3/4英吋,每英吋10牙 外牙2級公差配合管螺紋英制PT 牙深=0.6403*25.4/ 每吋牙 數(shù)牙角55度PT 3/4-14 錐度管螺紋錐度管螺紋,錐度比1/16 3/4英吋管用,每英吋14牙管螺紋PS直螺紋PF細牙 牙深=0.6403*25.4/ 每吋牙 數(shù)牙角55度PS 3/4-14 直形管螺紋PF1 1/8-16 直形管螺紋細牙直形管螺紋3/4英吋管用,每英吋14牙1 1/8英吋管用

16、，每英吋16 牙管螺紋美制NPT牙角60度NPT 3/4-14 錐形管螺紋錐形管螺紋，錐度比1/16 3/4英吋管用，每英吋14牙梯形螺紋 30度公制TM40*6公稱直徑40mm牙距6.0mm梯形螺紋29度愛克姆螺紋TW26*5外徑26mm每英吋5牙方形螺紋車牙的計算考慮條件計算公式公制牙與英制牙的轉換每吋螺紋數(shù)n = 25.4 /牙距P牙距P = 25.4 / 每吋螺紋數(shù)n因為工件材料及刀具所決定的 轉速轉速N = 1000周速V / 圓周率p * 直徑 D 因為機器結構所決定的轉速 刀座快速移動的影響車牙最高轉速 N - 4000/ P刀座快速移動加減速的影響 下刀點與退刀點的計算不完全牙

17、的計算下刀最小距離L1L1 =牙距P * 主軸轉速S / 500 退刀最距離L2L2 =牙距P * 主軸轉速S / 2000牙深及牙底徑d牙深 h =0.6495 * P牙底徑d =公稱外徑D - 2 * h例：車制外牙3/4"-10UNC 20mn長公制牙與英制牙的轉換牙距P = 25.4 / 吋螺紋數(shù)nP = 25.4 / 10 = 2.54mm因為工件材料及 刀具所決定的轉速夕卜徑 D = 3 / 4 英吋=25.4 * 3/4 =19.05MM 轉速N = 1000 周速V / 圓周率p * 直徑D N = 1000V / pD= 1000 * 120 / 3.1416*19

18、.05 =2005 rpm 轉 / 分因為機器結構所決定的轉 速刀座快速移動的影響車牙最高轉速 N - 4000 / P N = 4000/2.54 = 1575 rpm綜合工件材料刀具及機械 結構所決定的轉速N = 1575 轉N = 2005 轉兩者轉速選擇較低者,即1575轉刀座快速移動加減速的影 響下刀點與退刀點的計算不完全牙的計算下刀最小距離L1L1 =牙距P * 主軸轉速S / 500L1 = 2.54*1575/500=8.00mm退刀最小距離L2L2 =牙距P * 主軸轉速S / 2000L2 = 2.54*1575/2000=2.00mm牙深及牙底徑d牙深徑d = 公稱外徑D

19、-2*h =19.05-2*1.65 =15.75mm車牙的程式O1905 3/4 -10UNC 用 G32車牙O1905 3/4 -10UNC 用 G92車牙N1 G0 X120. Z120. T0N1 G0 X120. Z120. T0T0101T0101G97 S1575 M3G97 S1575 M330 X23. Z8.曲車牙起始點X2：l Z8.油車牙循環(huán)起始點GO X18. 51.下刀G92 X18.5 Z- 19. F2. 51車牙循環(huán)G32 Z-19- F2. 54匕車牙進給X18.30 X23.3.起刀X17.62乩4.退回起始點X17.2GO X18.0L 下刀G32 Z-

20、19. F2.54 乂車牙X23.3.起刀GO Z8.4.退回起始點X16.9X16.65X16.4X16.2GO X17.6G32 Z-19. F2.54GO X23.GO Z8.GO X16.1G32 Z-19. F2.54GO X23.GO Z8.X16.X15.9X15.8X15.75 M9GO X17.2G32 Z-19. F2.54GO X23.GO Z8.GO X16.G32 Z-19. F2.54GO X23.GO Z8.GO Z2O. M5GO X12O. Z12O. TOM3OGO X16.9G32 Z-19. F2.54GO X23.GO Z8.GO X15.9G32 Z

21、-19. F2.54GO X23.GO Z8.O19O5 3/4 -1OUNC 用 G76車牙GO X16.65G32 Z-19. F2.54GO X23.GO Z8.GO X15.8G32 Z-19. F2.54GO X23.GO Z8.N1 GO X12O. Z12O. TOTO1O1G97 S1575 M3:;0 X23. Z8.昭車牙循環(huán)起始點GO X16.4G32 Z-19. F2.54GO X23.GO Z8.GO X15.75G32 Z-19. F2.54GO X23. M9GO Z8. M5G76 POOOO6O Q5O R5OG76 X15.75 Z-19. P165O Q35O F2.54GO Z2O. M5GO X12O. Z12O. TO M9GO X16.2G32 Z-19. F2.54GO