在講螺紋的計算公式之前，我們先來了解一下什么是螺紋。螺紋是從外部或內部切入工件的螺旋。線程的主要功能是:

1.機械連接由內螺紋產品和外螺紋產品組合而成。

2.通過將旋轉運動轉化為直線運動來傳遞運動，反之亦然。

3.獲得機械優(yōu)勢。

一、螺紋輪廓和術語

螺紋輪廓決定了螺紋的幾何形狀，包括工件的直徑(大直徑、中直徑、小直徑)；螺紋輪廓角度；螺距和螺旋角。

1.螺紋術語

①根部:連接兩個相鄰螺紋牙側的底面。

②齒側:連接齒頂和齒根的螺紋側面。

③牙頂:連接牙齒兩側的頂面。

P =螺距，mm或每英寸螺紋數(t.p.i)

=齒廓角

？=螺距角

D =外螺紋的大直徑

D =內螺紋的大直徑

D1 =外螺紋小直徑

D1 =內螺紋小直徑

D2 =外螺紋的中間直徑

D2 =內螺紋的中徑

中等直徑，d2/D2，螺紋有效直徑。大約在大直徑和小直徑的中間。

螺紋的幾何形狀基于螺距(p)和螺距(D，D):從齒廓上的一點到工件上相應的下一點沿螺紋的軸向距離。這也可以看作是繞過工件的三角形。

Vc =切割速度(m/min)

Ap =總螺紋深度(mm)

Nap =總螺紋深度(mm)

T.p.i. =每英寸螺紋

進料=瀝青

2.普通螺紋輪廓

二、60°齒形外螺紋中徑的計算及公差(GB197/196)

A.中徑基本尺寸計算

螺紋中徑的基本尺寸=螺紋大直徑-螺距×系數值。

公式為d/D-P×0.6495

例:帶外螺紋的M8螺紋中徑的計算

8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188

B.常用的6h外螺紋螺距公差(基于螺距)

上限為“0”

下限為p 0.8-0.095 p 1.00-0.112 p 1.25-0.118。

P1.5-0.132P1.75-0.150P2.0-0.16

P2.5-0.17

上限計算公式是基本尺寸，下限計算公式d2-hes-Td2是中徑的基本尺寸-偏差-公差。

M8在6h級的中徑公差值:上限為7.188，下限為7.188-0.118=7.07。

C.常用6g級外螺紋中徑基本偏差:(基于螺距)

p 0.80-0.024 p 1.00-0.026 p 1.25-0.028 p 1.5-0.032

P1.75-0.034P2-0.038P2.5-0.042

上限值計算公式d2-ges是基本尺寸偏差

下限值計算公式d2-ges-Td2是基本尺寸-偏差-公差

例:M8的6g級公差值:上限7.188-0.028=7.16下限7.188-0.028-0.118=7.042。

注意:

①以上螺紋公差以粗齒為基準，細齒的螺紋公差也相應變化，但只有公差變大，所以控制不會超過規(guī)格極限，所以以上沒有一一標注。

②在生產實踐中，根據設計要求的精度和螺紋加工設備的擠壓力，螺紋光桿毛坯直徑增加0.04-0.08，即為螺紋光桿毛坯的數值。比如我司M8外螺紋6g光桿毛坯直徑為7.08-7.13。

③考慮到生產工藝的需要，實際生產中不經熱處理和表面處理的外螺紋中徑控制下限應盡可能保持在6h水平。

Iii .60°內螺紋的計算和公差(GB197/196)

A.6h級螺紋的螺距公差(基于螺距)

上限值:

p 0.8+0.125 p1.00+0.150 p 1.25+0.16 p 1.5+0.180

P1.25+0.00P2.0+0.212P2.5+0.224

下限為“0”，

上限值計算公式2+TD2為基本尺寸+公差。

例M8-6H內螺紋中徑:7.188+0.160=7.348上限:7.188為下限。

B.內螺紋中徑的基本尺寸計算公式與外螺紋相同

即D2=D-P×0.6495，即內螺紋的中徑等于螺距的大徑×系數值。

C.6g螺紋中徑的基本偏差E1(基于螺距)

p 0.8+0.024 p 1.00+0.026 p 1.25+0.028 p 1.5+0.032

p 1.75+0.034 p 1.00+0.026 p 2.5+0.042

例:M86G內螺紋中徑上限值:7.188+0.026+0.16=7.374

下限:7.188+0.026=7.214

公式2+GE1+TD2的上限值是中徑+偏差+公差的基本尺寸

公式2+GE1的下限值為中徑尺寸+偏差

四.《外螺紋大直徑的計算及公差》(GB197/196)

A.外螺紋6h大直徑的上限值

即螺紋直徑值示例M8為φ8.00，上限公差為“0”。

B.6h大直徑外螺紋下限值公差(基于螺距)

p 0.8-0.15 p1.00-0.18 p 1.25-0.212 p 1.5-0.236 p 1.75-0.265

P2.0-0.28P2.5-0.335

計算大直徑下限的公式:d-Td是螺紋公差大直徑的基本尺寸。

例:M8外螺紋6h大直徑尺寸:上限為φ8，下限為φ8-0.212=φ7.788

C.外螺紋6g大直徑的計算及公差

6g級外螺紋的參考偏差(基于螺距)

p 0.8-0.024 p 1.00-0.026 p 1.25-0.028 p 1.5-0.032 p 1.25-0.024 p 1.75-0.034

P2.0-0.038P2.5-0.042

上限計算公式d-ges是螺紋大直徑的基本尺寸-參考偏差

下限計算公式D-GES-TD是螺紋大直徑的基本尺寸-參考偏差-公差

例:M8外螺紋6g大直徑的上限值為φ8-0.028=φ7.972。

下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76

注意:

①螺紋的大直徑是由螺紋光桿的毛坯直徑和滾絲板/滾絲輪的齒磨損程度決定的，其值在毛坯和螺紋加工刀具相同的基礎上與螺紋的中徑成反比，即小的中徑導致大的直徑，大的反向中徑導致小的大直徑。

②對于需要進行熱處理和表面處理的零件，考慮到加工工藝的關系，在實際生產中，螺紋的大直徑應控制在6h級加0.04 mm以上的下限，例如M8外螺紋的大直徑應保證在φ7.83以上，7.95以下。

動詞 （verb的縮寫）內螺紋小直徑的計算和公差

A.內螺紋小直徑的基本尺寸計算(D1)

螺紋基本尺寸小直徑=內螺紋基本尺寸-螺距×系數

例:內螺紋M8小直徑基本尺寸為8-1.25×1.0825=6.646875≈6.647

B.6H級內螺紋小直徑公差(基于螺距)和小直徑值的計算

p 0.8+0.2 p 1.0+0.236 p 1.25+0.265 p 1.5+0.3 p 1.75+0.335

P2.0+0.375P2.5+0.48

內螺紋6H的下限偏差公式D1+HE1是內螺紋小直徑+偏差的基本尺寸。

注:6H電平向下偏置值為“0”

內螺紋6H級上限值計算公式為D1+he1+td1，即內螺紋小直徑基本尺寸+偏差+公差。

例:6H M8級內螺紋小直徑上限為6.647+0=6.647

6H M8內螺紋小直徑的下限為6.647+0+0.265=6.912

C.內螺紋6G基本偏差(基于螺距)和小直徑值的計算

p 0.8+0.024 p 1.0+0.026 p 1.25+0.028 p 1.5+0.032 p 1.75+0.034

P2.0+0.038P2.5+0.042

內螺紋6G小直徑下限值公式為=D1+GE1，即內螺紋基本尺寸+偏差。

例:6G M8內螺紋小直徑下限為6.647+0.028=6.675

6G M8級內螺紋小直徑上限的公式D1+GE1+TD1為內螺紋基本尺寸+偏差+公差。

例:6G M8內螺紋小直徑上限為6.647+0.028+0.265=6.94

注意:

①內螺紋的齒高與內螺紋的軸承扭矩直接相關，所以在毛坯生產中應盡量在6H級的上限值內。

②在加工內螺紋的過程中，內螺紋的直徑越小，會影響絲錐的使用效益。從使用角度來說，直徑越小越好。但綜合考慮，直徑一般在中上限之間，如果是鑄鐵或鋁，應該在下限和中上限之間。

③6G級內螺紋直徑可按毛坯生產中的6H級執(zhí)行，其精度等級主要考慮螺紋中徑的涂層，所以加工螺紋時只考慮絲錐的中徑，不考慮光孔的小直徑。

六、分度頭單分度法計算公式

單除法計算公式:n=40/Z

n:是分度頭應該轉動的圈數

z:工件等分

40:分度頭

例1:銑削六邊形的計算

替代公式:n=40/6

①簡化分數:求最小除數2除，即分子和分母同時除以2，得到20/3。分數降低，其相等部分保持不變。

2計算分數:此時取決于分子和分母的值；如果分子分母大，則計算。

20÷3=6(2/3)為N值，即分度頭應轉6(2/3)。這時，分數就成了分數；小數整數部分6是分度頭，要旋轉6整圈。分數2/3只能是一轉的2/3，此時必須重新計算。

③分隔板的選擇和計算:小于一圈的計算必須通過分度頭的分隔板來實現(xiàn)。計算的第一步是同時把分數放大2/3。比如分數同時放大14倍，就是28/42；如果同時擴大10倍，得分為20/30；如果分數同時放大13倍時是26/39...膨脹次數應根據分度盤上的孔數來選擇。

此時應注意:

(1)所選分度盤上的孔數必須能被分母3整除。例如，42個孔是3的14倍，30個孔是3的10倍，39是3的13倍...

(2)分數的展開必須是分子和分母，同時展開其等分，如示例所示

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的分母42是42度的孔刻度；分子28、29、20/30、10、11分別是這一輪的定位孔，而26/39、26、27分別是這一輪的定位孔。

銑六角(六等分)時，42孔、30孔、39孔等。，可被3整除，可作為分度:操作是旋轉手柄6整圈，然后分別在上輪定位孔上向前旋轉28+1/10+1/26+！29/11/27孔用作該車輪的定位孔。

示例2:銑削15個齒的齒輪計算

替代公式:n=40/15

計算n=2(2/3)是轉2整圈，然后選擇分度孔除以3，如24、30、39、42.51.54.57、66，然后向前轉16、20、26、28、34、36、38、44加1個孔，即17、21、27、29、35、33

例3:銑削82齒的分度計算

替代公式:n=40/82

計算n=20/41

即只要選擇了41孔分度盤，就把上輪定位孔上的20+1或21個孔作為此輪的定位孔。

例4:銑削51齒的分度計算

代入公式n=40/51，由于此時無法計算得分，只能直接選孔，即選擇51孔的分度盤，轉動51+1，即上輪定位孔上的52孔作為此輪的定位孔。

例5:銑削100齒的分度計算

代入公式n=40/100

計算n=4/10=12/30

也就是說，選擇一個30孔分度盤，在上輪定位孔上轉動12+1或13個孔作為當前輪的定位孔。

如果所有分度盤都沒有計算所需的孔數，則應采用復合分度法進行計算，這不包括在本計算方法中。滾齒一般在實際生產中使用，因為復合分度計算后的實際操作極其不方便。

七、內切圓與六邊形的計算公式

(1)找到圓d的六邊形(s平面)的對面

S=0.866D為直徑× 0.866(系數)

②從六邊形(S面)的對面計算圓(D)的直徑

D=1.1547S，即邊× 1.1547(系數)

八、冷鐓過程中六角對角和對角的計算公式

(1)外六邊形邊和對角線e

E=1.13s，即邊長× 1.13

②從內六角的相對側找到對角

E=1.14s，即edge× 1.14(系數)

③從外六邊形的相對側找到對角線(d)的頭部材料直徑

注:圓(D)的直徑應按六邊形的對側(S面)計算(第六個中的第二個公式)，其偏置中心值應適當增大，即只能估計D≥1.1547s的偏置中心值。

九、內切圓的計算公式

(1)圓(d)求正方形的對面(s平面)

S=0.7071D，即直徑× 0.7071

(2)四條邊以對面(S面)為圓(D面)

D=1.414S，即邊× 1.414

十、冷鐓過程的四邊和對角線計算公式

(1)四邊外側為對角線(e)

E=1.4s，即邊(s)×1.4參數

②從內四邊找到對角線(E)

E = 1.45s秒，即邊緣(s)×1.45系數

S20.866×H/m/k，即并排×0.866×高度或厚度。

十二、截錐(圓錐)的體積計算公式

0.262H(D2+d2+D×d)為0.262×高度×(大頭直徑×大頭直徑×小頭直徑+大頭直徑×小頭直徑)。

十三.球形缺失體(如半圓頭)體積計算公式

3.1416h2(R-h/3)表示3.1416×高度×高度×半徑-高度÷3

十四.內螺紋絲錐加工尺寸的計算公式

1.絲錐大直徑D0的計算

D0 = d+(0.866025 p/8) × (0.5 ~ 1.3)，即絲錐大直徑螺紋基本尺寸+0.866025螺距÷8×0.5 ~ 1.3。

注:0.5和1.3之間的選擇應根據螺距的大小來確定。音高值越大，系數應該越小。相反，音高值越小，系數應該越大。

2.絲錐中徑的計算(D2)

D2=(3×0.866025P)/8，即絲錐中徑=3×0.866025×節(jié)距÷8

3.絲錐直徑的計算(D1)

D1=(5×0.866025P)/8，即絲錐直徑=5×0.866025×螺距÷8

十五.各種形狀冷鐓成形的材料長度計算公式

已知圓的體積公式為直徑×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，所需材料體積X÷直徑÷直徑÷0.7854或X÷半徑÷3.1416為進料長度。

列公式=X/(3.1416R2)或X/0.7854d2

公式中的x代表所需的物料體積值；

l代表實際進給的長度值；

R/d代表實際進給的半徑或直徑。

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