内螺纹的处理方法有哪些？
螺纹加工或生产是指使用自动多轴工具加工大量螺纹零件的过程或生产。内螺纹的加工方法包括攻丝、挤压、铣削、车削和磨削。
攻丝内螺纹：
攻丝是一种有效且常用的加工方法。攻丝是一个连续的切削过程，工件材料通过顺序排列的切削刃被切断。最终的螺纹尺寸可以在一次通过中获得。丝锥是根据螺纹的大直径、小直径和节距直径专门生产的。由于丝锥必须在一次通过中执行粗加工和精加工，因此必须有效地排出大量切屑，并且会产生过大的压力，从而导致螺纹质量问题或丝锥损坏。螺旋排屑槽丝锥具有可变的排屑槽，可实现出色的切屑控制。
攻丝时，应特别注意切屑控制。加工低硬度、高粘度、易生产长条切屑的工件材料时。这些碎屑有可能在水龙头周围形成团块或积聚在凹槽中，导致水龙头在孔中破裂。铝、碳钢和 300 系列不锈钢通常是切屑控制最具挑战性的工件材料。丝锥几乎可以加工任何硬度低于HRC50的工件材料，有些丝锥甚至可以加工硬度高达HRC65的工件材料。
孔径是另一个需要考虑的因素。大多数最终用户只能攻丝直径小于16mm的孔。如果孔径超过16mm，他们将面临机床是否有足够的动力来转动丝锥的问题。当螺丝孔的直径小于6.35mm时，由于切屑空间有限，小直径丝锥强度低，攻丝工艺容易出现问题。
此外，丝锥可以加工的内螺纹长度通常可以达到其直径的3倍以上。对于深孔螺纹，丝锥往往比单齿螺纹铣刀更快。如果切屑成功排出孔外，则可以将螺纹孔攻丝到丝锥设计允许的深度。由于直径和节距是固定的，丝锥无法加工不同规格的螺丝孔。由于攻丝时丝锥与孔壁的接触面积较大，并且会产生较大的切削力，因此丝锥可能会断裂并卡在孔中，从而导致工件报废。攻丝对润滑剂提出了很高的要求，以有效地完成加工。
内螺纹挤出：
通过输送工件材料，挤压丝锥可以加工直径达 4 倍的内螺纹。由于不会产生切屑，因此无需担心形成切屑团块。但是，螺纹的挤压加工要求工件的硬度应限制在HRC40左右以下。此外，由于需要转移材料，工件材料必须具有良好的延展性。挤压丝锥的直径通常小于19mm，可以小至0.5mm。丝锥直径越大，加工过程中产生的摩擦力越大，对机床的功率要求也越高。
与切割丝锥相比，挤压丝锥更坚硬，不易断裂。作用在切割丝锥上的压力是通过其多边形表面的切向力，而作用在挤压丝锥上的压力是朝向丝锥中心的径向力，因此远大于切向力。
挤压螺纹比机加工螺纹更坚固，因为挤压丝锥通过压缩工件材料的晶粒结构形成螺纹。与切削攻丝相比，挤压攻丝要求机床具有更大的扭矩和功率，对工件夹紧稳定性的要求更高，并且转移工件材料所需的力大于切削工件材料。对螺丝孔的钻孔精度要求也更高。
然而，挤压螺纹在医疗工业和航空航天工业中是不可接受的。挤压攻丝形成的小直径螺纹是有缺陷的，航空航天工业不允许在螺纹的小直径处有尖点。但是，这种缺陷不会影响螺纹的抗拉强度，因此仍广泛用于通用零件。
内螺纹铣削：
螺纹铣刀使用螺旋插补来切割内螺纹和外螺纹，大多数数控机床都具有螺纹铣削的功能。螺纹铣削可以使用整体硬质合金螺纹铣刀或可转位刀片螺纹铣刀完成。多齿螺纹铣刀可以围绕孔旋转一圈来切割全深螺纹，而单齿螺纹铣刀仅在一个面上具有切削刃，因此一次只能切割一个螺纹。然而，大多数螺纹铣刀都有多个齿。
螺纹铣削适用于加工硬度低于HRC65的工件材料，具有出色的通用性。通常可以用一种或两种不同的涂层螺纹铣刀加工各种工件材料。螺纹铣削中的切屑控制难度较小，螺纹铣削是断续切削。无论工件材料的切屑特性如何，都可以形成破碎的短切屑。螺纹铣刀涵盖各种加工尺寸，从 0–80 号螺纹到最大直径螺纹。适合螺纹铣削的最佳孔深应控制在孔径的2.5倍左右。螺纹铣削的切削力不平衡。如果铣削长度过大，较大的径向切削力将形成很大的横向压力。这会引起铣刀挠曲、切削刃崩刃等问题，甚至可能导致铣刀体积小的断裂。
然而，单齿螺纹铣刀可以加工更深的螺纹孔，甚至是孔深度的 20 倍。由于所有切割都发生在刀具的末端，因此不会出现刀具偏转的问题。螺纹铣削具有许多优点。单齿铣刀可以加工一系列具有相同节距和不同直径的螺纹孔，而单齿铣刀可以加工具有多种节距和直径的孔。此外，盲孔和通孔都可以用单螺纹铣刀加工，右旋和左旋螺纹都可以加工。由于螺纹铣刀是平底的，因此它可以加工靠近盲孔底部的完整螺纹。即使刀具断裂，零件也不太可能报废，螺纹铣刀可以与其他孔加工工具组合形成复合刀具。
平底螺纹铣刀在盲孔底部生产全螺纹。铣削螺纹的循环时间比攻丝长。由于铣削螺纹需要特殊编程，因此某些用户可能不愿意使用这种加工方法。但是这种程序并不复杂，可以用许多CNC编程软件进行编译。一些公司仍然更喜欢攻丝，因为他们不希望操作员干预该过程，而螺纹铣削要求操作员对机床进行一些补偿性调整。由于正常磨损，铣刀的直径会逐渐减小，为了保持适当的加工尺寸，操作员必须通过调整来补偿刀具磨损。需要测量螺纹公差并根据测量的磨损量调整加工参数。操作员只能定期用量规测试螺纹。如果测试结果不合格，则需要更换丝锥。
内螺纹车削：
加工内螺纹的另一种方法是在多主轴机床或车床上使用可转位刀片或整体式迷你镗刀。这种加工可以使用单齿或多齿刀片完成。多齿刀片在每个切削刃上有多个齿，并且每个后续齿的切削深度都比前一个齿大。使用多齿刀片可减少完成螺纹加工所需的走刀次数。但是，多齿刀片更昂贵，因此它们对于批量生产更有利，但对于小批量加工则不然。
螺纹车削刀片可以加工内螺纹和外螺纹。内螺纹可以用整体镗刀车削。使用单齿刀具车削螺纹时，用户可以使用全轮廓或部分轮廓刀片，它们可以加工完整的螺纹轮廓。使用此刀片进行加工时，每个螺距都需要一个单独的刀片。
与部分轮廓刀片相比，全轮廓刀片以更少的走刀次数产生更坚固、更精确的螺纹，因为刀片可以同时产生螺纹的大直径、小直径和节距直径。一些仿形刀片车削的螺纹没有波峰，有些型材刀片只有一个齿，因此可以用不同的切削深度加工不同螺距的螺纹。该螺纹具有尖锐的波峰半径，这会降低粗螺纹的强度，并使机器需要更长的时间。
使用可转位刀具进行螺纹车削可以进行各种尺寸，从最大直径到小至 6mm 的螺纹孔。直径小于6mm的螺丝孔需要用整体硬质合金刀具加工，可以加工的最小直径可以达到1.25mm左右。带钢柄的螺纹车刀适用于加工深度不超过孔直径3倍的螺纹孔，而带硬质合金刀柄的螺纹车刀可以加工深度为孔直径4-5倍的孔。螺纹车削还可以加工各种工件材料，并且可以在硬度为HRC50的工件或高温合金上车削螺纹。然而，由于这些材料的高硬度和磨蚀性，刀具寿命可能会缩短。
内螺纹磨削：
螺纹磨削是一种高精度加工方法，是公差严格的精密内螺纹的有效选择。可以在磨床上加工各种内螺纹、凹槽、轴承座圈和其他相关零件特征。可以使用内螺纹磨床加工的典型零件包括螺纹环规、滚柱螺母、滚珠丝杠等。
内螺纹磨削需要特殊的磨床。要磨削具有精确齿形的螺纹，机床砂轮的安装位置必须根据螺纹的螺旋角倾斜，这需要旋转轴，而大多数通用磨床都没有这种情况。可以采用A轴平行磨削方法，将改进的多齿砂轮直接插入工件中磨削外螺纹，但内螺纹磨削需要根据螺旋角在A轴上安装单齿砂轮。
加工经济性较好的螺纹磨削内径通常为10-525mm。磨削深孔内螺纹的经验法则是砂轮轴的长度与直径之比不超过7：1。磨削深孔内螺纹的挑战是螺旋角和孔径之间的相互约束。随着螺纹长度的增加和孔径的减小，由于磨削轴更容易与工件发生碰撞，因此很难磨削螺旋角较大的工件。内螺纹磨削的切屑控制涉及用冷却液冲洗磨削区。此外，由于内孔空间有限，在不阻止砂轮和磨轴进入小孔的情况下，很难使冷却液沿砂轮旋转方向到达磨削区。
内螺纹磨削的加工精度高，砂轮可以精确地改形，砂轮成型后，可以根据需要快速改形。此外，内螺纹磨削可以提高生产率。砂轮可以针对不同形状的螺纹重新修整，而无需更换其他砂轮。具有优异加工性能的内螺纹磨床必须具有良好的刚性和热稳定性、高轴运动精度、精确的闭环位置反馈和温控精密主轴。
