设计提示

数控加工的螺纹考虑

导航不断增长的选项,可用于添加螺纹功能的加工零件

螺纹的特性

你可以很容易地添加螺纹孔到你的加工零件,以及车削能力的增加创造了更多的数控螺纹选择。加工螺纹有两种基本类型:内螺纹和外螺纹。

内部线程

内螺纹是用单唇螺纹工具加工的,而不是传统的螺纹丝锥。在需要螺纹的内部孔特征的零件上,实际的螺纹需要从您的CAD模型中删除,只留下先导直径。我们的软件在下列情况下识别出需要穿线的孔:

  • 它在所需螺纹的直径范围内,
  • 是铣削的三个主轴之一,
  • 垂直于旋转的旋转轴吗

Protolabs支持UNC和UNF螺纹的机加工部件上的右螺纹孔,范围从#2到1 / 2英寸;公制螺纹也可从M2到M12。位置和制造方法可能会限制某些螺纹不合格。

要记住的另一个关键因素是基于线程工具的线程的最大深度。我们的#2螺纹的最大螺纹深度从周围特征的顶部为5.1毫米和我们的½英寸。螺纹可以走得更深-可达25.4毫米的螺纹深度。对于公制螺纹,其深度范围从5.1mm到25.4mm。螺纹深度会随着螺纹直径的增大而逐渐增大。在后面的设计技巧中会详细介绍。

内螺纹也可用于车削零件。许多相同的规则适用于在数控车床上使用活刀具加工螺纹,但可用的螺纹比铣削更有限。UNC和UNF螺纹范围从#4-40到½-20和公制螺纹从M3到M10。加上活的工具,我们能够生产螺纹特征径向,轴向和轴上。这会影响线程,因为有些线程仅在轴上可用。请密切关注您的报价或联系客户服务工程师进一步澄清。螺纹孔的完整图表可在protolabs.com/en-gb/,并确保在标准孔下选择车削零件,以查看这些选项的可用性。

在加工内螺纹孔时,一个孔可能比我们的螺纹工具能够达到的孔长很多倍。在这种情况下,根据您的需要,您有几个选项。

  • 对于超过最大长度的长通孔,如图1所示,从您期望启动螺钉的一侧选择孔。如果你的螺丝需要通过整个方式通过部分,你也必须通过一个丝锥通过孔(在二次过程中)来完成它。
  • 您也可以像图2所示的那样,选择要穿线的特征的两边,但是要注意最大的螺纹深度,因为它们在孔中相互重叠。这引起了对从两侧螺纹特征的关注,因为你冒着螺纹交叉螺纹的风险,螺钉可能无法干净地穿过零件。但只要线程不像图3所示的那样相交,从两边选择线程通常是好的。

外部线程

介绍车床改进了我们的外螺纹能力,现在只要您的零件符合车削条件,您就可以获得选择尺寸的外螺纹。我们仍然使用自定义螺纹工具,在零件几何形状中选择一定数量的螺纹尺寸、深度和位置。然而,Protolabs的高级车削工艺在零件的中心线上提供外部螺纹,以及允许内部孔螺纹的活工具,只要它们遵循与铣削相似的指导方针。不仅限于轴孔,轴孔和径向孔也可以使用。

就像内螺纹一样,车削零件的外螺纹设计需要从CAD模型中删除螺纹,以便我们的软件识别它。此外,请建模您的外螺纹铣削;不要模仿他们的转身。收到车削报价后,您就可以选择合适的螺纹尺寸。

外铣削螺纹被设计成零件的频率远低于内螺纹,但尽管如此,仍然可以有效地加工。在半直径上生产外铣螺纹,然后将零件旋转180度,其中相对的螺纹以相同的方式加工。如果你有更大的,粗糙的外螺纹,这工作很好,我们能够生产质量½in。螺纹,但您可能仍然希望跟踪螺纹以去除任何剩余材料或不匹配,因为螺纹是在两种不同的加工设置中生产的。

较小的外螺纹,如#6-32,用球立铣刀或平立铣刀生产要困难得多,因为由于螺距太紧,会在螺纹根部留下较大的半径。你将被要求追逐螺纹与螺纹切割模具,以去除剩余的材料。在许多零件上,会留下0.2mm到0.4mm的半径。

线圈插入

如果您需要更强的螺纹,也可以使用线圈插入件。线圈插入螺纹应用到孔中,但在制造过程中不安装线圈插入螺纹。插入件需要在零件制造后由用户安装,但在零件组装之前。线圈插件可在UNC和UNF螺纹范围从#2到½英寸。和公制从M2到M12,与标准螺纹孔的深度相同。Protolabs针对HeliCoil品牌刀片进行了优化,我们可以识别标准尺寸和长度。

CAD程序中的线程

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、装饰螺纹或螺纹的主要直径。我们建议选择先导直径,只要它设计在大约75%的螺纹直径。

CAD文件应以STL以外的文件格式提交;如果可能的话,应该使用中性的文件格式,如IGES或STEP。

在需要外部螺纹的铣削部件上,您必须在您的部件上设计螺纹,因为这将在我们的标准铣削程序中使用球和平端铣刀。如前所述,这不是生产螺纹的首选方法,因为您可能需要在螺纹上执行二次加工,以确保零件能够正确组装。

在车削零件上,由于零件在中心旋转和锋利的单唇螺纹工具可以生产出高质量的螺纹,因此外螺纹性能大大提高。外旋螺纹的设计与内孔的设计相似。你必须去掉螺纹,这样软件才能以数字方式查看外径,以确定所需螺纹的类型。

引号中的线程

在你的Protolabs报价,您可以在零件特征上选择内部和外部线程。在你报价的线程分配选项卡上,你会注意到一个完全互动的模型,允许你选择可用的线程功能。每个符合条件的功能都将突出显示,您可以手动选择线程。线程也可以在UNC、UNF和metric中大量分配,这比将线程分配给单独的孔要快,但是要注意,您可能会无意中执行您不打算执行的孔。

如果你想要的螺纹是不可用的,你可能需要再次检查你的特征的直径,以确保他们在螺纹的指导方针。请注意,在查看我们的线程图表时,您可以在每个选项卡中切换我们的铣削和转动选项,以查看每种制造方法的线程可用性。在处理订单之前,需要选择并保存所有线程。如果您在任何时候更改制造工艺或材料,请再次检查“线程分配”选项卡,因为选择可能会更改。

Protolabs为塑料和金属的铣削零件提供螺纹功能,而车削零件的螺纹功能目前仅适用于金属材料。我们可以容纳UNC, UNF和公制螺纹随着线圈插入(但不提供或安装线圈插入)。我们还提供螺纹铣削和车削的完整清单线程指南。如果您对线程还有任何疑问,请随时联系应用程序工程师(电子邮件保护)或+44(0)1952 683047。