OSG螺纹基础及丝锥基础培训

OSG螺纹根底及螺纹工具

根底培训BasicCourseofScrewThread&ThreadTools序章OSG

公司简介OSG的由来及涵义O是代表创始人OSAWAS是代表螺纹SCREWG是代表研削GRINDINGOSG三个字母的意义象徵我们在工具及工作机械上的专业精神。OSG的概况OSG株式会社成立于1938年。作为日本的上市公司，公司股票在东京、名古屋证交所上市交易，并于欧、美、亚洲等地成立了四十多个分支机构。公司产品主要为螺纹加工工具、孔加工工具和铣削工具，除此之外还包括各种滚轧工具及可转位式刀具。

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制造・销售点★

销售点★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★OSG全球战略的开展及实绩美洲★1968OSGTap&Die〔.〕★1974OSGFerramentas〔巴西〕★1988OSGCanada〔加拿大〕★1994OSGRoyco〔墨西哥〕★2001QualityCarbideTool〔.〕★2003CuttingToolInnovations〔U.S.A.〕★2004SterlingDie.,Inc.〔U.S.A.〕欧洲★1997OSGEurope欧洲〔比利时〕★1997AIMOBelgium〔比利时〕★1997AIMOFrance〔法国〕★1997OSGNederland〔荷兰〕★1999OSGUK〔英国〕★2000OSGScandinavia(丹麦)★2002OSGTI(西班牙)★2003OSGGmbH(德国)★2003OSGItalia(意大利)亚洲★1970大宝精密工具(台湾)★1985韩国OSG★1990OSGAsia(新加坡)★1996OSGThailand〔泰国〕★1997大宝精工东莞工厂(中国)★1998OSGMfg.Thailand〔泰国〕★2001欧士机(上海)精密工具(中国)★2001CarbideCuttingTool〔印度〕★2002奥斯机(上海)精密工具〔中国〕OSG上海在中国的开展2001年10月欧士机(上海)精密工具成立2002年6月广州分公司成立2003年2月大连分公司成立2004年2月重庆分公司成立2004年6月奥斯机(上海)精密工具运转2004年6月天津分公司成立2004年9月深圳事务所成立2005年5月无锡事务所成立2007年1月武汉事务所成立2007年4月北京分公司成立2008年青岛分公司成立2009年芜湖事务所成立2010年1月哈尔滨事务所成立2010年杭州事务所成立2011年苏州事务所成立已成为世界制造产业支柱的OSG工具钻头丝锥利用最新的加工技术来主攻汽车产业深孔加工用硬质合金加长钻头轮毂的孔加工曲轴的斜面油孔加工共轨喷射阀已成为世界制造产业支柱的OSG工具汽车零件等的加工滚轧工具测定工具

螺纹量规利用滚轧工具加工螺母的螺纹已成为世界制造产业支柱的OSG工具铣刀利用铣刀加工模具日常生活中的工业产品都是利用模具制造而成的第一章螺纹根底第一节螺纹的概念螺纹的原理〔1〕斜面原理如下图，螺纹的工作原理可以认为与放在斜面上的物体沿斜面被上下推动时的作用相同。

斜面螺旋线螺纹的原理〔2〕螺旋线原理将直角三角形ABC按图所示的方法卷在圆柱上，直角三角形的斜边AC在圆柱上形成的曲线称为螺旋线螺旋线，斜边的倾斜角θ称为螺旋升角螺旋升角。通过螺旋线，从而将旋转运动转换为直线运动，实现用较小的力移动较大物体螺旋线是螺纹的根本曲线，螺纹按螺旋线卷绕的方向可分为右旋螺纹和左旋螺纹。一条螺旋线的螺纹称为单线螺纹单线螺纹，两条以上螺旋线的螺纹分别称为双线螺纹、三线螺纹等，统称为多线螺纹多线螺纹。在圆柱轴线方向测量的螺旋线之间的距离称为螺距螺距，螺纹旋转一周沿轴向移动的距离称为导程。螺纹的定义在圆柱或圆锥母体外表上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起局部。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹按其截面形状〔牙型〕分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹螺纹必须是内螺纹和外螺纹成对使用才能够实现各种预定功能，通过内、外螺纹的相互滑动接触能够起到拧紧或传递运动的作用。第二节螺纹的要素螺纹的五大要素螺纹的牙形〔种类〕螺纹的公称直径螺纹的螺距及导程螺纹的条数〔单头多头〕螺纹的旋转方向〔左旋右旋〕1.螺纹的牙形螺纹的牙形：沿螺纹轴线剖切所得的螺纹的轮廓形状，常见的有三角形、梯形、锯齿形和矩形等。类型牙型图特点及应用三角螺纹牙型为三角形,牙型角α=60°/55°等,牙根强度较高,自锁性能好,是最常用的联接螺纹。同一公称直径按螺距大小分为粗牙和细牙螺纹。矩形螺纹牙型为正方形，牙型角α=0°，牙厚为螺距的一半，尚未标准化。传动效率较其它螺纹高，故多用于传动。缺点是牙根强度较低，磨损后间隙难以补偿，精度较低梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙型角α=30°/29°。传动效率比矩形螺纹略低，但工艺性好，牙根强度高，避免了矩形螺纹的缺点，是最常用的传动螺纹锯齿螺纹牙型为不等腰梯形，工作面牙型角为3°，非工作面牙型角为30°。它兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点，但只能用于单方向的螺旋传动中管螺纹牙形角a＝55°/60°，联接紧密，内外螺纹无间隙。英制螺纹，常用于密封性要求较高的场合，如管道的联接，管子的内径为公称直径螺纹术语内螺纹外螺纹小径中径大径小径大径中径螺距牙型角2.螺纹的公称直径大径——与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱的直径(内、外螺纹分别用D、d表示)。是螺纹的公称直径。小径——与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径(内、外螺纹分别用D1、d1表示)。中径——在大径与小径之间，其母线通过牙形上的沟槽宽度和凸起宽度相等的假想圆柱面的直径(内、外螺纹分别用D2、d2表示)。3.螺纹的螺距及导程螺纹相邻两牙对应点之间的轴向距离称为螺距,用p〔pitch〕表示。同一条螺纹上的两对应点间的轴间距离称为导程,用S表示。导程与螺距的关系是:导程S=螺距P×头数n。假设是单线螺纹，那么导程s=螺距p。4.螺纹的条数〔线数〕螺纹有单头和多头之分。沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单头螺纹。沿两条或两条以上，在轴向等距离分布的螺旋线形成的螺纹，称为多头螺纹。单头螺纹双头螺纹多头螺纹的导程角较大5.螺纹的旋向螺纹旋进的方向。当螺纹旋进时，如为顺时针方向旋转，那么为右旋，如为逆时针方向旋转，那么为左旋。没有特别指明螺纹方向的一般默认为右螺纹〔平时我们接触到的95％为右螺纹〕KeyPoint螺纹的牙型、大径、螺距、条数和旋向称为螺纹五要素。只有五要素相同的内、外螺纹才能互相旋合。第三节常用螺纹的介绍常用螺纹螺纹记号螺纹名称M公制螺纹SM缝纫机螺纹UNCUNFUNEFUNSUN美制统一螺纹W（BSW）惠氏螺纹PTPFPS英制管用螺纹NPTNPTFNPSNPSF美制管用螺纹TrACME梯形螺纹Pg德国电线管螺纹公制螺纹螺纹直径及螺距采用毫米为单位牙型角60度螺纹记号：M表示方法：螺纹记号螺纹外径X螺距例：M10X1.5１０ｍｍ１．５ｍｍ美制统一螺纹螺纹直径用英寸表示〔分数或小数〕螺距以一英寸内的牙数表示螺纹记号：UN~牙型角为60度表示方法：螺纹外径-牙数螺纹记号例：3/8-16UNC或0.375-16UNC９．５２５ｍｍ（3/8inch）１．５８７５ｍｍ（16牙）惠氏螺纹螺纹直径用英寸或毫米表示螺距以一英寸内的牙数表示螺纹记号：W牙型角为55度表示方法：螺纹记号螺纹外径-牙数例：W3/8-16９．５２５ｍｍ（3/8inch）１．５８７５ｍｍ（16牙）扩展知识〔1〕

粗牙螺纹与细牙螺纹外径相同螺距却不同粗牙螺纹可不标记螺距〔规定仅一种牙距〕细牙螺纹必须标记螺距一般情况下连接用粗牙螺纹，细牙螺纹常用于薄壁零件或变载荷的联接，也可作为微调机构的调整螺纹粗牙螺纹与细牙螺纹粗牙螺纹细牙螺纹M10X1.5M10X1M10X0.75M10X0.51/4-20UNC1/4-28UNF1/4-32UNEFW10-20W10-24扩展知识〔2〕

极小径螺纹根本与公制螺纹相同直径在1mm以下的螺纹记号为：S牙型角为60度例：S0.9X0.225、扩展知识〔3〕

美制统一螺纹的分类UNC

美制统一粗牙螺纹UNF

美制统一细牙螺纹UNEF

美制统一极细牙螺纹UN

美制统一特殊牙系螺纹UNS

美制统一UNJ美制统一航空螺纹KeyPoint：牙数规定螺纹分类英制管用螺纹分锥管螺纹与平行管螺纹两种外径表示管内的直径牙型角均为55度锥管螺纹的锥度为1/16有旧JIS规格与ISO规格两种记号螺纹表示方法螺纹记号管内直径-牙数例：PT1/8-28英制管螺纹的记号区别旧JIS规格记号ISO规格记号PTR（Rc）PFGPSRp英制管用螺纹的使用配合

JISB0253〔1985〕种类耐密连接用机械连接用内螺纹R（PT）G（PF)外螺纹Rｃ（PT）Rp（PS）G（PF)RcRRpRGG()内为旧JIS规格

外螺纹内螺纹扩展知识

英制管螺纹PT〔JIS〕与R〔ISO〕的区别刀具管用平行螺纹仅除去局部精度等级管用锥管螺纹没有变化⇒刀具可以通用量规管用平行螺纹的公差带不同管用锥管螺纹的锥度公差带规定不同⇒量规不可通用美制管用螺纹分锥管螺纹与平行管螺纹两种外径表示管内的直径牙型角均为60度锥管螺纹的锥度为1/16美制锥管螺纹常用有：NPTNPTF美制平行管螺纹常用有：NPSNPSF螺纹表示方法螺纹记号管内直径-牙数例：NPT1/8-27第四节螺纹的精度思考：为什么要有精度？如果螺纹没有精度?螺栓工厂

B社螺母工厂

A社大了点，没关系，马马虎虎得了小了点，就这样算了吧M6x1的螺纹根本无法拧入用户

C困惑中有了精度之后会怎样？保证了产品的互换型〔通用性〕无论从哪里买来的螺母及螺栓都可以很好的配合使用请按照规定范围严格制作是！是！JIS规格这样就够放心了螺栓工厂

B社螺母工厂

A社决定螺纹精度的因素：螺纹中径螺纹的大小由中径来判断中径是看不见的假想圆径JISB0101定义：假设螺纹槽的宽度〔a〕等于螺纹牙的宽度〔b〕时的圆筒直径abd2d2=d-0.649519PdP精度的概念什么是精度？决定产品在规定的基准尺寸上的容许差〔最大值·最小值〕位置由于不能做出完全一模一样的产品容许差的规定保证了产品的互换性等级〔精度〕--咬合率精中粗内螺纹内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹外螺纹内外螺纹均按照接近基准中径的尺寸制作⇒螺纹紧实无松动相对基准中径外螺纹偏小而内螺纹偏大⇒螺纹松垮可动紧

松

1以公制螺纹Ｍ10Ｘ1.5《旧JIS》为例内螺纹外螺纹21233

紧

松

咬合率精中粗外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹狭窄宽大径大径小基准中径

(9.026mm)＋0.14-0.04-0.16＋0.08＋0.21-0.08-0.21-0.04紧固松动JIS规格对公制螺纹的精度的修改新JIS规格〔ISO等级〕

外螺纹：4h,6h,6g,8g

内螺纹：4H,5H,6H,7H以前的JIS规格〔旧JIS〕外螺纹・内螺纹均为：1级,2级,3级旧JIS废除(螺纹：1997年6月、量规：1998年7月)

新JIS(ISO)导入(螺纹：1973年、量规：1975年)参考资料各种螺纹规格的精度等级名称螺纹等级螺纹种类区分精级中级粗级公制螺纹旧JIS1级2级3级外螺纹新JISISO4h6h（M1.4以下）8g6g（M1.6以上）内螺纹新JISISO4H（M1.4以下）5H（M1.4以下）7H5H（M1.6以上）6H（M1.6以上）美制统一JIS/ANSI3B2B1B惠氏螺纹JIS2级3级4级用途紧密结合用一般结合用一般杂用黑皮螺栓公制螺纹JIS2级与6H及6g的关系无论哪种等级在一般用途上仅仅是名称的不同？⇒界限尺寸未必相同２级６Ｈ２级６ｇ基准中径０

６Ｈ６ｇ１８个尺寸６ｇ５６个尺寸１２个尺寸２１个尺寸４１个尺寸M3~M30粗牙20个尺寸细牙54个尺寸计74个尺寸的总体比较得出・・・内螺纹外螺纹等同宽泛偏差JIS2级与6H的不同之处例.M10X1.5的中径比较+0.180-0.164-0.0322级2级6H6g内螺纹外螺纹+0.140-0.040-0.160基准中径

(9.026mm)0新JIS旧JIS第五节螺纹的测量与检验有关螺纹的测量外螺纹三针法〔JISB0271〕、螺纹千分尺等内螺纹内螺纹测定仪〔小径螺纹较难〕必须有一种在测定精度、合格判定、测定时间、熟练程度上均优异的螺纹测量工具螺纹量规确保量产螺纹的质量确保螺纹产品的通用性因此螺纹量规的形状和判定方法通端极限量规方式

Limit

Gauges止端(有带状标识)通端毫无受阻通过，止端在两转之内停止

环规塞规扩展知识OSG主要量规的种类种类品名品名辅助说明极限螺纹量规LGGPIP（检查用）平行螺纹塞规JISGPWP（工作用）平行螺纹塞规JISGPNP平行螺纹塞规ISOGRIR（检查用）平行螺纹环规JISGRWR（工作用）平行螺纹环规JISGRNR平行螺纹环规ISOTGP锥管螺纹塞规R锥管螺纹环规标准量规SGS螺纹量规选择的注意点必须严格按照客户所要求的螺纹精度不能按照螺纹加工工具的精度推断不同规格的精度等级即使相同也无法通用扩展知识螺纹量规的种类区别基准中径

2级2级6Ｈ6ｇ内螺纹外螺纹ＧＰＧＰＷＰＩＰＷＲＧＷＧＦＧＲＮＰＧＲＧＦＧＲＩＦＷＦＩＲＮＷＧＷＮＲＧＦＮＲＮＦＧＲＮＦＮＲ5.5105.5005.4785.4705.3675.3575.3625.354〔5.350〕5.4705.462第二章螺纹工具根底螺纹的加工方法螺纹加工方法主要有切削加工和滚压加工两类。切削一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺纹的方法，主要有车削、铣削、攻丝、套丝、磨削、研磨等。滚压是用成形滚压模具使工件产生塑性变形以获得螺纹的加工方法。内外螺纹的加工工具内螺纹常见加工工具丝锥螺纹铣刀车刀外螺纹常见加工工具螺纹铣刀板牙车刀搓丝板滚丝轮〔螺栓〕OSG的主力产品——丝锥OSG的核心竞争力日本国内占有率第一到达50%以上世界占有率第一到达30%以上OSG丝锥的占有率

〔汽车发动机和变速箱工厂〕

国别厂商占有率日本马自达50%丰田90%日产100%本田70%三菱65%铃木60%美国日系厂商与日本国内相同福特20%通用汽车15%韩国现代汽车90%起亚汽车95%丝锥定义所谓丝锥

JISB0176：主要是通过回转和螺纹的导向相配合进给从而在底孔上制作内螺纹的外螺纹工具丝锥加工的特点可以进行高精度的螺纹加工。加工比较容易不需要熟练。可以在复杂的形状上、大的工件上进行简单的螺纹加工可以用机械和手动加工丝锥可以量产，所以廉价丝锥加工的问题点受容屑空间限制旋转和进给必须同步分正转和反转受底孔径、加工精度、品相的影响丝锥各局部名称HTM7以上中心为内凹，柄部尺寸为JIS规格切削锥全长螺纹长四方部长四方部宽柄径一组丝锥的容屑空间

容屑槽容屑槽的充分确保很难・切削排除不良容易导致崩刃和丝锥折断・切削液润滑是否充分影响粘刀和磨损外径底孔丝锥丝锥上沟槽的作用沟槽的三大要素１切削刃的形成２油对切削部位的供给３切削碎片的收纳和排出丝锥通过沟槽的形状分类手用丝锥刃倾角丝锥螺旋槽丝锥无沟槽丝锥切削锥部实际进行切削加工的只有切削锥部・・・用Ｐ或者山表示磨去先端的外径局部加工而成加工成形成不完全螺纹切削锥部长→刃多⇒每刃负荷小→不完全螺纹长

切削锥短→切削刃少⇒每刃负荷大→不完全螺纹短→再螺纹长度受限定的加工中确保螺纹的有效长度够・・盲孔用SFT切削刃数=沟槽数量×切削锥牙数〔例：4沟槽×2牙=切削刃数8〕进行切削只起导向作用（不切削）平行螺纹的切削结构底孔被加工材料完全螺纹部起导向作用2次加工→有铲背不是切削刃，那为什么呢？？→为了减轻接触抵抗→过强的话导向性差根据用途来确定适用的铲背形状

无铲背同心圆铲背非同心圆铲背锋角被加工材料的不同角度有差异锋角大切削性能良好锋角小刃尖刚性好软材→锋角大硬材→锋角小直槽丝锥〔HT〕特征・直的沟槽、刃尖强度高・容易选定切削锥长→1.5･5･9牙・容易再研磨・对应螺纹尺寸可选择性大用途・切削碎片容易形成粉末状的材料・短的通孔或者盲孔・被加工材料硬・容易磨损刀具的材料〔ＦＣ・铝合金铸件AC/ADC等〕)刃倾角丝锥〔POT〕特征刃倾角式沟槽切屑向前排除切屑不容易缠绕

抗折损强度高切削性能好用途切屑容易形成卷曲状的材料只能用于通孔→切削未完成就反转容易折断螺旋槽丝锥〔SFT〕特征螺旋沟槽能够加工到盲孔的底部不残留切屑容易进行螺纹加工切削性能好用途切屑呈卷曲状材料盲孔

通孔也可以使用挤压丝锥〔NRT〕特征通过金属的塑性变形加工螺纹没有切屑内螺纹精度好抗折损螺纹顶部牙形形成凹槽，内陷，与切削丝锥有区别底孔管理严格加工扭力大(机械容量)用途延展性好的材料〔铝合金･SS･SUS･低，中碳钢〕不可以用在铸件上盲孔・通孔兼用也被称之为无槽丝锥无屑丝锥挤压丝锥切削丝锥・无沟槽丝锥的区别底孔的简单计算方法：切削丝锥：外径-螺距

无沟槽丝锥：外径-1/2螺距丝锥的种类螺纹的形状底孔的尺寸底孔公差例如M8X1.25JIS2级的情况底孔径切削丝锥挤压丝锥JIS２级的底孔尺寸底孔比以上尺寸大约大1/2个螺距6.65～6.917.34～7.41０．２６０．０７大概是以上尺寸的1/4～1/3左右HT・SFT・POTNRT盲孔螺纹加工时底孔切削锥长切削锥部顶尖长度钻头顶尖长有效螺纹长螺栓〔外螺纹〕有效底孔深度=有效螺纹长+切削锥部长+〔丝锥顶尖长〕(不完全螺纹长)⇒另外・・・丝锥进给方向由于惰性而前进的量也需要考虑！！钻头加工深度工件无顶尖有顶尖丝锥丝锥加工深度底孔径和和攻丝扭力〔Ｎｍ〕底孔径〔ｍｍ〕切削扭力咬合率１００％咬合率８０％8.3768.676EX-SFT：M10X1.5攻丝深度：20mm切削速度：8.8m/min切削液：油性★切削锥部长局部的公差范围(0～＋0.5P)例〕一般用ＳＦＴ的切削锥2.5P・・・实际上为2.5P～3.0P假设M10x1.5的话，不完全螺纹部长度为〔〕mm～〔〕mm＝3.75mm～4.5mm注意点①切削锥部长＝不完全螺纹长注意点②钻头顶尖长度θ钻头外径DＤ２tan２θD2θ2θ：钻头先端角计算公式例如〕EX-SUS-GDSφ5锋角120°は的先端顶尖长度1.443mm〔计算值〕钻头先端径的长度计算器・・・+220+180+160+200+140+120+100+80+60+40+200内螺纹精度和丝锥精度基准中径9.026mm有效径(μm)旧JIS

1a級1b級2級3級OH1OH2OH3OH4OH5OH6１級２級３級JIS丝锥精度+7-8+7+22+15+40+20+20+40+60+80+100+120+55OH丝锥精度内螺纹精度Ｍ１０ｘ１．５为例样本

P484参照新JIS７Ｈ６Ｈ５Ｈ粗←丝锥→细←偏大【偏小+14＋４２+７０+９８ISO1ISO2ISO3丝锥加工的总结因为是孔内加工，所以受容屑空间的制约

切屑容易缠绕无法进行尺寸的调整(OH精度)转速和进给需要同步需要正转和反转寿命受底孔影响丝锥外径底孔容屑槽丝锥的材质与寿命高硬度⇒耐磨损⇒长寿命低摩擦系数⇒发热小⇒防止溶着

⇒高速切削丝锥的外表处理对策：水性化、干式化外表处理的种类与特点目的在于提高工具性能☆耐磨耗性⇒提高了外表硬度防止磨耗☆反熔着性⇒防止与被削材的熔着☆降低摩擦系数⇒降低与被削材的摩擦热氧化处理特征处理层１～３μＦｅＯ氧化膜多孔质地有效吸收切削油摩擦系数的减少防止熔着针对非金属→等同于氧化物目的反熔着性用途易熔着的被削材

不锈钢

钛合金ＳＳ、低碳素钢34

--青黑色--×1000氮化处理特征处理层30～50μ外表硬度1000～1300Hv→不针对软材耐磨耗性提高渗透至材质内部目的耐磨耗性用途磨耗性大的被削材

铸铁・压铸合金

热硬化性树脂--无色・浅灰色--×400TIN涂层特征处理层1～3μｍ外表硬度2000Hv耐磨耗性提高摩擦系数减少防止熔着耐热性提高目的反熔着性・耐磨耗性用途易溶着及磨耗的被削材

软钢・碳素钢

合金钢・工具钢・调制钢

--金黄色--V〔TiCN〕涂层特征处理层3～6μｍ外表硬度3000Hv耐磨耗性提高摩擦系数减少防止熔着耐热性提高目的反熔着性・耐磨耗性用途易溶着及磨耗的被削材

软钢・碳素钢

合金钢・工具钢・调制钢

--紫灰色--CrN涂层特征处理层3～5μｍ外表硬度2300Hv耐磨耗性提高摩擦系数减少防止熔着耐热性提高目的反熔着性・耐磨耗性用途易溶着及磨耗的被削材

铜合金非铁合金

--银灰色--切削油与寿命性能呼びM6×１品名POTOH2HSS被削材SUS30485～87HRB下穴Φ5.0×10〔通穴〕切削速度11.3m/min寿命判定タップとねじフランク面の溶着切削個数5001000100300100400200300Ｘ＝133Ｘ＝300切削可能1000以上水溶性油活性型不水溶性油超活性型不水溶性油切削油与寿命使用タップ：Ｖ－ＮＲＴサイズ：Ｍ１０Ｘ１．５被削材：ＳＳ４００切削速度：１０m/min下穴径：φ９．２５ねじ立て長さ：２０mm〔通り穴〕使用機械：横型Ｍ／Ｃ稀释倍率与寿命呼び