美制螺纹标准加工参考

1、统一螺纹标准美制螺纹标准加工参考统一螺纹标准UTS规定了一种标准螺纹形式和其他一系列数据，包括公 差、容差和名称， 通常多用于美国和加拿大。 它和世界其他地方常用的 ISO 公制 螺纹相同，有着60°的牙型角，只是UTS螺纹的主要尺寸外径和螺距以英 寸为单位，用分数表示，而不是以毫米为单位的整数值。 UTS目前由美国机械工 程师协会/美国国家标准化组织 ASME/ANSI 管理控制。一. 标准：ANSI B1.1美国统一螺纹标准1. 统一螺纹 UN： 1948年11 月 18日美国、英国和加拿大三国标准机构 代表在华盛顿签订了协议， 使三国的英制普通螺纹一致， 这便是所谓的统一螺纹。

2、2. 统一螺纹的美国标准是 ANSI B1.1，英国标准是BS 1580。二 . 统一螺纹牙型1. 牙型角： 60°2. 牙顶宽度：0.25P;牙底宽度：0.125P；牙底形状呈圆弧形。三. 统一螺纹直径 / 螺距系列1. 统一螺纹直径/螺距组合按螺距分级有3个系列，即粗牙UNC细牙UNF和特细牙UNEF系列；不变螺距有8个系列，即4UN 6UN 8UN 12UN 16UN 20UN 28UN和 32UN系列。四. 统一螺纹的选择及应用1. UNC粗牙螺纹系列该系列通常在批量生产的螺栓、螺钉、螺母和其它一般工程上采用。 低搞拉强度的材料， 如铸件 低碳钢和其它软材料上加工的内 螺纹应

3、采用粗牙螺纹，以使内螺纹获得最正确的脱扣强度。UNC螺纹适用于要求快速拆或有可能产生腐蚀和轻微损伤的部位。2. UNF细牙螺纹系列该系列适用于不宜采用粗牙螺纹的螺栓、螺钉、螺母和其它应用场合。UNF外螺纹具有比粗牙螺纹大的抗拉应力面积。当要求外螺 纹和相配内螺纹的脱扣强度等于或高于外螺纹零件的抗拉承载能力时， 宜采用细 牙螺纹。细牙螺纹还适用于短旋合长度、 小螺纹升角或壁厚要求细牙螺距的场合。 假设外螺纹的最大强度没有要求，那么细牙螺纹也可用于低强度材料上加工的内螺 纹，但必须选择适宜的旋合长度，以满足上述脱扣强度要求。尺寸小于和等于 1 英寸的细牙螺纹适用于螺栓、螺钉、螺母和其它螺纹紧固件。

4、 尺寸大于 1 英寸，细牙螺纹不适用，除非内外螺纹的材料相同。3. UNEF超细牙螺纹系列该系列适用于薄壁管、薄螺母、短套筒或短接头等要求短旋合长度和更小螺距的场合。一般来说，它也适用于上面对细牙螺纹 规定的几种情况。4. UN不变螺距系列每英寸4、6、8、12、16、20、28和32牙的各种不变螺距系列为UNCUNF和UNEF系列无法满足的特殊设计要求提供了范围很广的 直径/螺距组合。不变螺距系列用于屡次装拆的零件或利于重新翻修螺纹的零件。从不变螺距系列中选择螺纹时，应尽可能优先选择表列的8、12或16牙系列。5. 高温高强度使用场合对这些使用场合，尺寸为0.251英寸的螺纹建议采用粗牙螺纹

5、系列，而尺寸大于1英寸的，最好采用8牙系列。五. 统一螺纹的螺纹等级、标记方法及极限尺寸1. 等级：统一螺纹规定了六个不同的等级，即 1A、2A、3A 外螺纹和1B 2B、3B级内螺纹。其中尾标 A和B分别指外螺纹和内螺纹。2. 1A和1B级螺纹是针对武器装备和某些特殊使用要求规定的，即要求简便迅速装配或螺纹有轻微损伤和污迹也能装配的场合可以采用这种螺纹。3. 2A和2B级螺纹是一般用途的螺栓、螺钉、螺母和类似的螺纹紧固件上最 常用的标准螺纹。4. 3A和3B级螺纹用于螺纹配合的松紧度和导程、半角的精度要求较高的场 合。3A和3B级螺纹只有用高精度的设备、有效的测量和检测手段才能获得。5. 标

6、记例如：1-12 UNF-A 1英寸12牙，A表示外螺纹，B表示内螺纹。根本齿廓在本系列螺纹中，每个螺纹由大径 Dmaj和螺距P规定。UTS螺纹包括一个对称的V形螺纹。在螺纹轴线 的平面上，V形两边形成60° 的夹角，V形高度为H,其最上 的0.125和最下的0.25被切 掉。螺距P指两个螺纹顶端之 间的距离。UTS螺纹为单线螺 纹，螺距等于导程螺纹每 360°的轴向距离。UTS螺纹通 常不用螺距这一参数，而用每 英寸的牙数TPI，它与螺距互为倒数。高度H和螺距P关系如下:H = siu60° P =寸 P = 0_86602540d x P在外螺纹中如螺栓，大直

7、径Dmaj和小直径Dmin规定了螺纹的最大尺寸。 这也就是说，外螺纹直径最大为 Dmaj,但最小直径可小于小径 Dmin。相反，在 内螺纹中如螺母，大径和小径为最小尺寸，因此螺纹最小尺寸为Dmin,但最大尺寸可大于Dmaj。小径Dmin和有效中径Dp是通过大径和螺距得来的，见下式:55x/3in = 2 * - * Jf =-J?maj g P 1.082532 x 1Dp = Dn町一2 冷小二几酊一響rmaj-0.649519 x P名称UTS螺纹的标准名称由一个表示螺纹公称直径大径的数字，后跟每英寸 的牙数表示。对直径小于1/4英寸的，标准中规定用一个整数表示。所有其他直 径均以英寸表示

8、。这组数字后可跟字母UNC UNF或 UNEF分别表示“粗螺纹、“细螺纹或 “超细螺纹，或者也可跟公差级别。例：6-32 UNC 2B 大径：0.1380英寸，螺距：32牙/英寸常用尺寸大径in 圈/英寸大径mr丝锥粗UNC细UNF超细(UNEF粗细超细#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这些数字大致遵循一个对数级数，每增加一个螺纹尺寸，其螺纹抗拉强度约 增加一倍。规格大于等于0#的螺纹，可用以下公式计算其大径：大径 二螺纹#X 0.013 "+0.060 "。例如，规格为10的计算方法为：#10X 0.013 " +0.060 " =0.190 "大 径。统一微型螺纹系列用于直径为0.31.4mm 0.01180.0551in 的紧固件上，其规定见美国国家标准化组织ANSI标准B1.1

11、0。它们用于手表、仪器和 小型机械，与按ISO标准68制造的螺纹可以互换。这些螺纹型号用多个零表示，如#000。小于0#的螺纹大径计算公式为：大径 =零型号X 0.013 " -0.060 "，其 中“零型号指第一个零后面的零的个数。因此 #00 螺纹直径为 0.047 ,#000 直径为 0.034等。机械螺纹系列以前曾包含奇数，并达 16#或以上。 19 世纪末 20 世纪初将其 标准化，螺纹型号的范围大大缩小。现在大于 14#的机械螺纹或除 1 #、 3#、5# 外的奇数型号都比拟少见。 尽管仍然可见到 14#和 16#螺纹，但它们不如 0#到 12# 螺纹更常见。有

12、时要用特殊直径和螺距的螺纹UNS,例如大径为0.619英寸15.7mm, 20牙/英寸。UNS螺纹很少用于螺栓，而用于螺母、丝孔和其他螺纹外径上。UNS丝锥可容易买到。大多数UNS螺纹每英寸牙数要多于其相应的 UNF或 UNEF标准， 它们通常是可买到的强度最高的螺纹， 因此常用在需要高应力的地方， 如机械刀 轴或自动推进轴。测量一个螺纹测量体系包括一系列螺纹关键数据和用于检测这些数据的量规， 确定一个带螺纹的产品是否合格必需对这些关键数据进行检测。目前，UTS的测量通过以下标准进行控制： ASME/ANSI B1.2-1983统一螺纹量规和测量英寸 ASME/ANSI B1.3M-1992螺

13、纹测量体系尺寸合格标准英寸米制螺纹这些标准为内外螺纹产品上的统一英寸螺纹UN UNR UNJ螺纹提供了 必要的测量规格和尺寸， 包括量规和测量设备的规格和尺寸， 并描述了每种量规 的根本目的和用途，而且建立了一个测量体系的螺纹合格标准。公差级别对螺纹进行分级是为了制造方便以及螺纹结构的可互换性。 大多数螺纹不 是所有都属于一个级别标准， 称为统一螺纹标准系列。 这个体系和组装件的配 合类似。1A、2A、3A级别用于外螺纹，1B、2B 3B级别用于内螺纹。1 级螺纹较松，方便组装或用于较脏的环境中。2 级螺纹最常见， 他们设计时考虑到典型的机加车间能力和加工惯例使强度 最大化。3 级螺纹公差较小

14、。螺纹级别指螺纹中径的可接受范围。螺纹中径在上图中用Dp表示，有几种测量方法，生产中最常用的方法是使用过规和不过规。加工中心攻美制螺纹的进给量和转速：进给量的值=转速*螺距螺距=25.4/牙数。比方1 1/2-12UNF-2A 转速是150转进给量 =150*25.4/12=317.5名称标注方式说明公制螺纹MM牙牙深=0.6495*牙距P牙角60度内牙孔径-公称直径-1.0825*PM20x2.5-6H/7g右手-单头螺纹-公制 粗牙公称直径20mm牙距2.5mm内螺纹配合等级6H外螺纹配合等级7g左-双头-M20x1.5左手-双头螺纹-公制 细牙公称直径20mm牙距1.5mm美制螺纹统一标

15、准螺纹 牙深=0.6495*25.4/ 每吋牙 数牙角60度3/4-10UNC-2AUNC粗牙UNF细牙1A 2A 3A外牙公差配合等 级1B 2B 3B内牙公差配合等 级UNC美制统一标准粗牙螺 纹外径3/4英吋,每英吋10牙 外牙2级公差配合管螺纹英制PT 牙深=0.6403*25.4/ 每吋牙 数牙角55度PT 3/4-14 锥度管螺纹锥度管螺纹,锥度比1/16 3/4英吋管用,每英吋14牙管螺纹PS直螺纹PF细牙 牙深=0.6403*25.4/ 每吋牙 数牙角55度PS 3/4-14 直形管螺纹PF1 1/8-16 直形管螺纹细牙直形管螺纹3/4英吋管用,每英吋14牙1 1/8英吋管用

16、，每英吋16 牙管螺纹美制NPT牙角60度NPT 3/4-14 锥形管螺纹锥形管螺纹，锥度比1/16 3/4英吋管用，每英吋14牙梯形螺纹 30度公制TM40*6公称直径40mm牙距6.0mm梯形螺纹29度爱克姆螺纹TW26*5外径26mm每英吋5牙方形螺纹车牙的计算考虑条件计算公式公制牙与英制牙的转换每吋螺纹数n = 25.4 /牙距P牙距P = 25.4 / 每吋螺纹数n因为工件材料及刀具所决定的 转速转速N = 1000周速V / 圆周率p * 直径 D 因为机器结构所决定的转速 刀座快速移动的影响车牙最高转速 N - 4000/ P刀座快速移动加减速的影响 下刀点与退刀点的计算不完全牙

17、的计算下刀最小距离L1L1 =牙距P * 主轴转速S / 500 退刀最距离L2L2 =牙距P * 主轴转速S / 2000牙深及牙底径d牙深 h =0.6495 * P牙底径d =公称外径D - 2 * h例：车制外牙3/4"-10UNC 20mn长公制牙与英制牙的转换牙距P = 25.4 / 吋螺纹数nP = 25.4 / 10 = 2.54mm因为工件材料及 刀具所决定的转速夕卜径 D = 3 / 4 英吋=25.4 * 3/4 =19.05MM 转速N = 1000 周速V / 圆周率p * 直径D N = 1000V / pD= 1000 * 120 / 3.1416*19

18、.05 =2005 rpm 转 / 分因为机器结构所决定的转 速刀座快速移动的影响车牙最高转速 N - 4000 / P N = 4000/2.54 = 1575 rpm综合工件材料刀具及机械 结构所决定的转速N = 1575 转N = 2005 转两者转速选择较低者,即1575转刀座快速移动加减速的影 响下刀点与退刀点的计算不完全牙的计算下刀最小距离L1L1 =牙距P * 主轴转速S / 500L1 = 2.54*1575/500=8.00mm退刀最小距离L2L2 =牙距P * 主轴转速S / 2000L2 = 2.54*1575/2000=2.00mm牙深及牙底径d牙深径d = 公称外径D

19、-2*h =19.05-2*1.65 =15.75mm车牙的程式O1905 3/4 -10UNC 用 G32车牙O1905 3/4 -10UNC 用 G92车牙N1 G0 X120. Z120. T0N1 G0 X120. Z120. T0T0101T0101G97 S1575 M3G97 S1575 M330 X23. Z8.曲车牙起始点X2：l Z8.油车牙循环起始点GO X18. 51.下刀G92 X18.5 Z- 19. F2. 51车牙循环G32 Z-19- F2. 54匕车牙进给X18.30 X23.3.起刀X17.62乩4.退回起始点X17.2GO X18.0L 下刀G32 Z-

20、19. F2.54 乂车牙X23.3.起刀GO Z8.4.退回起始点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车牙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.昭车牙循环起始点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