设计提示

数控加工的螺纹注意事项

如何为加工零件设计螺纹,帮助您摆脱螺纹恐惧症

合并你身体部位的螺纹有时会成为你集会的终极毁灭。有很多设计规则和制造螺纹所需的精度是可观的。除此之外,这些功能需要一些额外的思考和关注,以确保它们按照设计工作。如果这些措施得当,大会可能持续数年。如果你做错了,你就会受到无尽的伤害。

外部线程与内部线程

这很基本,但很重要。记住这个区别的简单方法是外部在螺丝和螺栓上穿线,这是外部的硬件。内部线程驻留在主体部分中。它们接受并锁住螺钉和螺栓螺纹。在这篇设计技巧的后面,您将看到更多关于外部线程和内部线程的细节。

用机加工的螺纹孔
这张插图显示了三种不同类型的孔,可能是在转动零件。

螺距

当我们谈论螺栓和螺钉上的螺纹时,这不是一种适用于所有情况的情况。除了公制螺纹外,统一螺纹系列中还有三种主要的公制计量螺纹。

  • UNC(粗螺距):每英寸20螺纹(tpi)
  • UNF(细音高):28 tpi
  • UNEF(超细音高):32 tpi

注意,添加UNEF线程间距需要我们的精密机械加工通过我们的报价系统提供服务。例如,如果您想合并#4-40螺钉,您知道#4螺钉的螺纹直径为0.11英寸。(2.794毫米)每英寸有40个螺纹,这意味着额外的精细间距。

好消息是,当您使用我们的系统将特定类型的螺钉分配到一个孔时,所需的螺纹间距就会随之而来。烦恼越少越好,对吧?

我可以把线放在哪里?

实际上,一个线程可以放置在几乎任何地方,这对旋转或铣削零件和您的assembly的需要有意义。只要线程要经过的区域是我们的设备可以到达的,你就可以去,但如果有障碍物,我们的设计分析软件会让你知道线程是不可能在那个位置,但它总是一个好主意遵循我们的的指导方针为了让你走上正轨。

尽管在线程方面似乎没有太多的位置限制,但内部线程的深度是需要考虑的重要因素。如果螺纹深度超过了模具的最大深度,我们可能必须从孔的两边钻通,以完成工艺。当这种情况发生时,重要的是要知道您的线程从一端到另一端不是连续的,但我们在下一节中将讨论一些选项。

对于转动的零件,有三种类型的孔可以用来容纳内部螺纹:

  • 顺轴:从一端开始,直接穿过旋转部分中心的孔
  • 轴向孔:从零件的一端开始,但不完全穿过中心的孔
  • 径向孔:穿过转动零件外弧的孔
数控穿线加工
从左到右,图1、2和3描述了接近最大线程深度的三种方法。

内部线程

内螺纹的加工使用单唇螺纹工具,而不是传统的螺纹丝锥。在需要螺纹的内孔部件上,需要从CAD模型中去掉实际螺纹,只留下导径。如果出现以下情况,我们的设计分析软件可以识别螺纹孔:

  • 它在所需螺纹的直径范围内,
  • 是在三个主轴之一的铣削或,
  • 是否垂直于转动的旋转轴

Protolabs支持在加工零件上的UNC和UNF螺纹的右螺纹孔,范围从#2到1/2英寸。米制螺纹也可提供,范围从M2到M12。制造的位置和方法可能会限制一些螺纹成为合格的。

在加工内螺纹孔时,一个孔可能比我们的螺纹工具所能达到的要长。在这种情况下,根据您的需要,您有一些选择:

  • 有一个长通孔,超出了最大延伸,选择孔从一侧,你预期的螺丝开始(见上图三面板插图1)。如果你的螺丝需要通过整个方式通过零件,你还必须通过一个丝锥通过孔(在二次加工)完成它。
  • 你也可以选择螺纹的两侧(见上图2),但注意最大的螺纹深度,因为它们在孔中相互重叠。这就引起了人们对从两个侧面穿线的关注,因为你冒着交叉穿线的风险,螺丝钉可能无法干净地穿过整个部分。只要线程不相交(见图3),从两边选择线程通常是好的。
车削金属件,外螺纹
在车床上加工的带有外螺纹的成品(见下面的外螺纹部分)。

一个重要的考虑与创建线程所涉及的不同直径有关。有三种方法你必须考虑:主(宽)螺纹,小(窄)螺纹和引导孔的直径,你的螺纹特征将进入。

如果你的设计要求你的制造商磨出一个与主螺纹(更宽的)直径相同的先导孔,你使用的硬件将永远无法正确地装入孔中。它会掉进去,在一个真正让你抓狂的时刻,螺丝钉可能会在洞里无休止地旋转。这样就没有什么东西可以让它的线抓住了。此时,您唯一的选择就是使用更大的硬件,这在功能上可能无法接受或与您的设计不一致。为您节省一些麻烦:确保任何螺纹特性的引导孔都反映了您的螺纹的小直径。大多数CAD程序都有内置向导来帮助完成这一过程。

加工设计的CAD模型
CAD模型显示了外部线程的磨铣视图,其结果半径用黄色突出显示。这只适用于研磨零件。

外部线程

在转动零件上使用外螺纹的好处是,只要零件符合转动条件,螺纹可以延长零件的长度。我们使用自定义的螺纹工具,可以选择螺纹的大小、深度和在零件几何结构中的位置。然而,我们先进的车削工艺提供了零件中心线上的外部螺纹,以及允许内孔螺纹的现场工具,只要它们遵循与铣削类似的指导方针。

我们提供外部螺纹对轴,轴,径向孔。铣外螺纹分两个阶段完成。第一套线程走到你的旋转部分的一半,然后螺纹铣削的另一边。两边沿着你身体的中心线相交。这个过程适用于1/2英寸的线程,但我们建议跟踪线程,以去除多余的材料或平滑不匹配的线程。

较小的外螺纹,如#6-32是很难用球或平面立铣刀生产的,因为更大的半径将留在螺纹的根部,因为间距太紧。为了除去剩余的材料,你需要用螺纹切割模具来追逐螺纹。在许多地方,0.008英寸。(0.2032毫米)至0.016英寸。(0.4064mm)半径将被保留。

就像内线程一样,外线程设计要求线程从CAD模型中删除,以便我们的软件识别它。此外,请模型您的外螺纹铣削;不要模仿他们转弯。在您收到您的报价后,您将有能力选择适当的线程大小。

如何合并线程到你的报价

在我们的引用系统中,添加线程特性非常简单。我们的软件识别可能包含线程的孔,然后询问您想在那里使用哪种线程硬件。这样品报价向您展示在您的部件中添加线程元素是多么容易,一旦您弄清楚了设计规范。作为一种潜在的方便节省时间的方法,您可以选择在UNC、UNF或公制中对CAD中的所有孔进行相同的穿线处理,也可以选择单独选择每个孔。一个快速提示:做批量作业可能会给你意想不到的线程。

在我们的系统中,零件特征的内外螺纹选择都很容易。在报价的线程分配选项卡上,您会注意到一个完全交互的模型,它允许您选择可用的线程特性。每个符合条件的特性都会突出显示,您可以手动选择线程。

如果你想要的螺纹没有,你可能需要再次检查你的特征的直径,以确保它们在螺纹的指导方针内。注意,在查看线程图表时,可以在每个选项卡中的milliled和turning选项之间切换,以查看每种制造方法的线程可用性。在继续处理订单之前,需要选择并保存所有线程。如果您更改了生产工艺或材料,请再次检查线程分配选项卡,因为选择可能会更改。

许多CAD软件包允许您以几种不同的方式显示螺纹特征,包括丝锥钻、装饰螺纹或通过螺纹的主要直径。我们建议选择导径,只要它被设计为大约75%的螺纹直径。

CAD文件应以。stl以外的文件格式提交;我们不鼓励为加工零件上传。stl文件格式,因为我们的软件无法识别这种格式的特征,如先导孔。如果可能的话,您应该使用一个中立的文件格式,如. iges或. step。

对于需要外螺纹的铣削零件,你必须在你的零件上设计螺纹,因为这将在我们的标准铣削程序中使用球和平立铣刀。如前所述,这不是生产螺纹的首选方法,因为您可能需要执行一个二次过程,在螺纹上追逐切割模,以确保零件可以正确组装。

在车削零件上,由于零件是在中心旋转,锋利的单唇螺纹工具可以生产出高质量的螺纹,所以外螺纹大大提高。外螺纹的设计与内孔的设计相似。请记住,您必须去掉螺纹,以便我们的软件可以数字查看外径,以确定所需的螺纹类型。

如果你找向导有什么问题,按此下载

数控加工设计指南

在本指南数控加工,您将学习如何创建有效的,可制造的金属和塑料零件的原型和生产。

插入:线程的替代方案

对于大多数金属零件,螺纹是一个伟大的方式,以实现强大的连接元素之间的组装。但有时这还不够,尤其是用塑料和铝等较弱材料制成的零件。这就是插入派上用场。例如,如果你正在处理塑料零件,重要的是要记住,它们的螺纹不可避免地会比金属零件磨损得更快。解决方案?考虑将特殊线圈插入在塑料零件上保证更长的零件寿命。这些坚固的小磁盘允许您获得强大的线程,即使在较弱的材料。从本质上讲,您将在所需的位置设计一个孔,然后您可以稍后将插入件添加到部件中。有相当大的灵活性,因为线圈插入的UNC和UNF螺纹范围从#2到1/2英寸。,公制从M2到M12。我们将磨出孔,以您的规格和准备它接受您的插入。Protolabs是针对HeliCoil品牌刀片优化的,我们识别标准尺寸和长度。

将线程一起

Protolabs为塑料和金属的铣削零件提供了螺纹功能,而在转向零件上的螺纹功能目前只在金属材料中可用。我们可以容纳UNC, UNF和公制螺纹连同线圈插入(但不提供或安装线圈插入)。如果您对线程有任何疑问,请随时联系应用程序工程师(电子邮件保护)或877-479-3680。

注塑用穿线2022世界杯足球赛时间表

虽然螺纹实际上是为金属零件设计的,但我们每天都能在模压零件中看到这样的例子。

为模制零件设计螺纹需要对设计策略进行一些更改,以确保这些较软的材料仍然可以提供可用的强螺纹。

我们的设计提示在模压线覆盖的主题,以帮助您通过障碍。